автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.10, диссертация на тему:Сушка крупнолистных табаков с применением паротермической обработки

»АСИОДАРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ПЕСТОВА Додашй Петровна

УЖ 663.91.051

СОШКА КРУШОЛИСОЩ ТАБАКОВ С ПИШЕНЕНИЕМ ДАРОТЕВШЕСКОЯ ОБРАБОТКИ

05.Х8.Ю - Технология витаминных, ферментннхи белковых препаратов, чая и табака у у

Автореферат диссертации на соискание ученой отепзни кандидата технических наук

Краснодар - 1991

Работе выполнена во Всесоюзном яаучяс^рсолвдомтвльсяои институте табака, махорки и табачных изделий (ВНИПМ)

Научный руководитель! кандидат сельскохозяйственных наук.

старший научной сотрудник ПЙТЕНКО А.Г.

Офидаальные оппоненты: доктор технических яаук, профессор БОРОДЯНСКИЙ В.П.

• кандидат технических, яаук • МОЛОТКОВ Ю.А.

Ведаивя оргашзадая: 00 "Краснодартабакорсм*

Задета диссертации оостоится 5 декабря Ш1 г. в Ю.00 чаоов на ааседшн (тедоишварованаого мю^ Краснодарском ордена Трудового Красного Знамени политехнической институте <350072, Краснодар, уд, Шсковохая, 2, корпус А, ко№1ервндзад). .

С дессертацивЯ можно ознакомиться в библиотеку Краошь дарокого'политехшческого института.

Автореферат разослан " / " ■-- 1991 р.

Отвыв на автореферат в двух вкэецрлярех, заверениях печатью учреждения, просим направить по вдреоу: 350072, г. Краснодар, ух. Московская, 2, КПИ, ученому секретаре.

Ученый секретарь специализированного совета» к.т.н.

А.Д. Шнаюва

' I. ОБЩАЯ ХЛРАКТЕМШКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. 3 тслонпях -акопа>яги агропротаялпи-пого комплекса- страны в период перехода к рыночная отношения! определенное место занимает производство табзга п табгчинх кздел::".

За 12-ю пятилетку среднегодовое производство табака составило 291,2 тыс, тг потребность в снрье - 354 ткс. т. Удовлетворение потребности в сырье за счет собственного производства составляет 60 %.

\ Причинами недостаточного производства табачного снрья является слабея материально-техническая база отрасли. Особенно это касается послеуборочной обработки табака, где уровень механизации технолоптческях процессов составляет 6-Юо затрат»- труда -1100-1200 чел.-ч на I т сырья. Для увеличения производства табачного сырья требуются.крупные.капитальные. вложения в-отрасль табаководства, . -

-Одновременно'' необходимо разработать такие технологии, кото-.рые позволяв® боз значительны* капитальных влржетй? .повысить про-изводите/шность существу-эгатх сушильных сооружений, снижете' трудо-И энергозатрат.

Одним из. путей повкпекия производительности судальт.-х сооружений является интенскй1кзш1я процесса сускя.

Исследования, проведенные в .1950-1956 годах Г.Г.Петрента, Г.ВЛаливко, показали возможность существенного ускорения процесса сушин, при использований высотах температур и па роте ржче ста я обработки (ПО). В 1958 году ияи же была сделана попытка применить (ПО) для обычных способов сушки. Однако этот вопрос не бал достаточно изучен,, а исследования проведены в экспериментальных условиях с одиночники. жстьями и на получили практического арешепеиия.

Пвл^ работы^ Раэтаботать технологию сушки крупнолистных та-, баков с применением паротермическоЗ. обработал для различных способов сушки, а тайке видать негодные требования на разработку линииинтенсивной суики табака в контейнерах. : '

Основное згдячр исследований.. Л

Изучать влияние различных параметров ПО на процесс влагоот- . дачи и качество табачного сырья: температуры, влажности и скорости движения воздуха; продолжительности ПО и подсушки.

Уточнить ренат ПО в зависимости от влажности вытопленного' табака, способа размещетя и. закрепления, листьев.

Изыскать йптамзл.нре реяй-ш применения ПО для проязводст-вошшх условий.

Провести производствен!!?!!) проверку оптимального рекдаа ГО при различное способах сушки.

• Разработать технологию су:ус! табака с пришинием ГО пр! различщлс способах суж?.

На основании .результатов испытаний. спроектированного и разработанного макетного.сооружения видать практические рекомендации по применению ПО.

Определи™!, .экикшческу» эффективность применения ПО про разлкчннх способах суиет.

Вцдчть есходнпо требования на разработку линии интенсивной суига табакЬ г. контейнерах.

Нпучняя новизна. Впсрвко разработана и научно обоснована технологическая и экономическая целесообразность применения ПО для £щ;сада: цвета листьев табака в разллчних типах супмльпт;

СООруЕОШ!:'. .

Внбрапн ре.тш ПО и определено их влияние па качество табачного сирья: сортность, вурлелыша, воднио и технологические свойства, химический состав.

Изучена кинетика процесса суакя, установлена матешатичеекш аасисдаоств кааду равдаоми ПО а последующа]! сукной. :

Прсд;со.?,о|щ п опробированы в производстве приемы, повшлагцие производительность сувигьнцх установок.

Разработана ярншипиаяьио новая тохнолэгая 'суши ибака а коитодпорах к кассетах с пршаненаеы ПО, которая является наиболее пргсддомой двя сушка табака, убранного машяамя.:

Определялась • следующая технологическая • схема, которая предусматривает токло1шо до ыаксяиальяого яожелгеипя ллстьов табака и потерю мсси по менее 45-50'%, ПО с' послздуиЕйи высушващсц естественна.! ели зшусствогмш способам?.,

Прэк?йЧ(?сгац лежюоть. В результате теоретических к экспе-раентаяьнше яссяедовадай.рзэрвйотавн а яредишшй. производству'. тохнологичоскг-е схемы суши зфушюлястпих Табаков с прЕнвне'дием псротертоской- обработка.

Проведены производственная проверка к в&донствеигшо испытания технологии сугая табака с применением ПО для традандаошшх способов сушки, о также сушки табака вврзикадашк» тарлащаш.

Разработанная- техно.то гая супкп крупнолистянх табаког с применением паротеркпч&еко* обработки рекомендована для епслтпппя п хозяйствах Краснодарского.края для.получерпя более качественного сырья* экономил эйерга- и трудозатрат,

КубНИИТКМ проведены предварите,тыше йстггзняя эгепогиментлль-ной дашга интенсивной сутки табака чз контейнерах, которне показа-ля, что применение паротерМическо!1 обработки позволяет снизит^ затраты труда яа 71,6 %, повысить производительность суптльиого оборудования в 1,9 раза, снизить на 5-10 % .удолызня расход электроэнергия и топлива. Экономический эф&зкт составляет ГО0-Г4ООр7б. aa l т табачного сирья, .' - . ;

Выданы исходные требования на разработку линии интенсивно!*' сушкй крупнолистного табака в контейнерах.

. По заданию Государственного комитета-по пауке я технике (от 19 июля 1991 г. ОГОБ НПО "Табак" ведет разработку технической до-, кунввтацйи/на разработку'ливий. иптвшзшюЗ суикп «бака в контейнерах с. применение?.! ларотердаческой обработки. ' ■

. АпробиЕЯд. Результат!: исследований. п 'основные положения дпе-сертадаойноЯ. работи доложена на ежегодных отчетио-плаяозюс сессиях ш. СКраснодар,-1974-1977, I9S0-I99I) , па 4 я 5-fi гонбе-рекцаях молодых у.чаннх ЗИТЩ (Краснодар,. 19-77-1978), яа ученом совете ВИЯМ (Краснодар, 1977), па расшреяном научно-техническом созэшягаш лабораторий послеуборочной обработки табака й оборудования, технологической методической когжсспк^Шта ШО "Та- . бак" (19У1). .

Яубля'кашя* По матетиаяагг исследований опубликовано семь : . пзчатннх работ, получено одно авторское свидетельство.

Объеи и структура работы. Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста, содержит 29.рисунков в 49 таблиц,' Состоят из введения, 5 глзв, выводов, практкчоскях предложений Я списка литературы ( 127 наямечований советских и 13 зарубежных авторов), приложения на & страницах.

г; (шртт.?тш : ■ ]

В введении обосновывается актуальность теш-, формируется цель, задачи асследоваи5й, аож»кешя, внностше на защиту.

В аналитическом обзоре дан анализ отечественных и. зарубанных'исследований По сойзршенствоганию я создании новых техноло-

гкчесгах схок, сует:лы:ок> оборудовать для супца табака .» применения различных ^Езачеоп'.х методой дляíiiKcanra; цвзтЬ листьёв, поз^ст-детжх кнтенся^гдаровать процесс'сушки та бага. ■

Вцдаияутз гипотеза о целесообразности применения ПО для всех . способов су-'жи табака. Сделан вывод о недостаточном количестве систянатизироЕзннкх исследований с по®» научного обоснования применения ПО .при- сушке табака в плотно!: кассе.

иатстэтзл п ксследо7!ЗШ!*. Поставленная задача рева-

лас£' еяевяольног copno?. опытов, Эффективность ПО определяли по комплексу показателей качается сырья, трудо- и энергозатратам, обгенвй загрузки, суикяьного пространства. ■• '

Пзготврмпчоскуа обработку проводили в специально созданных даборзторннх и солупроязводстввнных установках, • ■

■Для тоалония и висукгвашш табака традиционными способам (солнечным, полпим огневым к комбинированным, делдаи растениями), использовали сукествуюпие в производство сушильные сооружения, а для судки табака в плотной массе (кассетах и контейнерах) вновь разработанные п изготозле'шше сушлышо установки, оснаиеншв си-стеио!! обогрева, вептилявш? я автоматического регулирования пара-метро? воздуха. "

Штертам служили районированные крупнолистные сорта табака средних ломок, производственных- посадок Абинского опытного подя НПО "ТаЗак" сортошпов! "Трапазонд" ( сорт Трапезонд 219), Octfpo- . Лист i сорта; Кимуняый 580, Юбилейный, Октябрьский 6 )Да также типа Вирдашйя (Кокер 407).

Для вс-ок вышеперечисленных cnöcdtSoB сушки было изучено ВДВ-. япие па процесс суши-и качество процесса ПО следующих параметров: способа томления листьев;

способа размещения листьев табака; листья закрепляла перпендикулярно к шауру (ручное закрепление) и параллельно инуру (ма-шпное закрепление), на игдн кассет и контейнера с различной плот-:¡остью (плотность табака в кассето - 40, 60, 90, 120 и в контейнерах - 130-180 кг/ы3. Шнура с табаком размешали на рамах гор:-зонтзльно.и вортЛкальшии гирляндами на расстоянии' 10-20 сад; способа размеяения растений; ' .

иродожктельЕости ПО. в каавре (0-15 ютн ); продолжительности подсушки (0-20 ыип ); скорости дшхчиия воздуха (0-1,6 м/с);

температура "сухого" термометрам 90-.ТЯО °С , «"мокрого" термометра" 42-83 °С.

Изучение ■ возможности применения ПО прй сугт'9 табака, убранного комбинированным способом И цельш растениями, ппротермичо-скую обработку внтомлегншх листьев проводили в ооотготствки со схеиоЯ уборки. 'V

Убррту табака полис^та способом проводили в ссстоянкг тех-ническойи полной технической зрелости. , •:

Томаенне заканчивали, когда пластинка листа пожелтеет не менее, чем на 2/3 ж табак потеряет не менее 35-40 Я масса от пс-*с»пного содержания.

Г Окончательно высушивали табак в загтсгаюсти от схе;.ш опытов; в естествеиияс(на солнсе) пли искусственных услошкх (4-65-76 °С).

КратролеЯ. служили/листья табака, высупеннке боз птпмвпения 00 в стандартных условиях. -.'■;

В процессе ЯсследовашЯ учитывали показатели, харектешзуюгаю процессы тшления, ПО, сусхя; качество сырья; аэродинамические характеристики; показателя технико-аюномичвской эффективности методами, разработанными и прзяятел н ВЙКТШ.

Химически!; состав сырья и дша, твхяолэгическив свойства выполняла лаборатория отдела явяа ВШТТй. д ;

ведсмстввйнне кспктания и отработку новых гсеМстго® • табака артеояаяи. в соетветотвув'шгх типах сушильных сооружений ял Абинском оттюм пйлэ.ШЮ "Табак".

Эксоеримеатальнка данные обрабэтивали метода* математичесгай статиствжи с помощь» электронно-вычислительной техники.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЗДШНИЙ

I* Солнечная опека кабака с примепенпем паротермичесиэй ■■■■■'■■ обработки . .

В данном разделе рассмотрены результаты исследований по разработке- технолзгян супкй табака солнечным способом о применением . паротогмлчесюк обработки.

Показано, что пря подготовке табака к сушке и выборе режима ПО предпочтение необходимо отдавать таким рокинам, которые обеспечивают наиболее глубокое обезвоживавяе лпетьэв, .с тем, чтобы условия последушей сушки не повлшшгна.уаддаоаио качества табака.

фюсоб и условия томления должна обеспечить максимальное по желтекие пла станки (не лейее 2/5 площади) а потеря насси не

«оноо 40-50 í„- .

Установлено, что аффект от ПО вытомлевгох листьев достигает- • ся г,те определенной сочетании параметров воздуха, характеризуются температурой "сухого" к "могоого^орг^ометровг———;-———-

Наибольшие изменения в окраске листьев происходят при темпе-, ратуре материала равной { = 40-50 °С. О увеличением температуры создаются благоприятные условия для йиксапии цвета листьев..

Наилучше результате, получена при it = 100-120 °С, 1п= 80-С2 °С. Пта тагах параметрах воздуха, по данный Л.Г.Потропко и Г.В.Наливко, происходит инактивация Дчзрг^ентиого комплекса.

Анализ полученных экспериментальных данных позволял выявить особенности ПО. Теплообмен рассмотрела с учетои интенсивности . нагрева табака и удаления из нее Елага.

Сошествое рассмотрешю -кргвых суыки позволяет вскрыть осо- : бенности ггор.шроЕЗ!ия окраски табака при различных реет.тхч{рада», где. te = 90-120 °С, i» = 80-62 °С принято характеризовать "иок-рш", а ройки, гдо te = SO-120 °С; 4« щ 45-42 - "сухим".

Процесс постоянной скорости сушки резга вырадеп при "иокроа" ренте ¡¡кксацге, когда температура материала определенное вреыя соответствует температура "¿¡езгрого" торыэиотра равной 60-82 °С (pie. I).

При "cyxou" рояиые фпссацп! температура не остается постоянной, все время возрастает, и только к концу процесса достигаем 60-70 °С. Поэтому иабладаютсл изменения в окраске листьев Чтабл.1).

Рассмотрение кривых сушки показывает, что влагоодача в процессе ПО к последующей суихо -вкое яри проведении обработки в интервале температур сухого термометра равной 100-120 °С, чей прн í = SO °С. Здооь в начальный период набладается-коядеисацвя влага па поверхности листьев, поотоыу ПО доляна сошвщатьоя с подоуивзй.

Изучение влияния состояния вытомланных листьев па процесс сушки табака показало, что продолнителыюсть ПО и последует^ подсушка необходимо кОДероншровать в-зависимости от .аягшости листьев перед $иксахдаей листьев. Пр! влажности равной 60-65 # для нормальной фдазацаи достаточно 5 минуткой обработки и 5 минутного • подсушивания; npi влагшости листьев вьша 70 % продолжительность обеих порюдов долина-быть увеличена до 10 ша. Продолжительность ПО менее 5 мнут приводят к поыутненив окраски,

.При томлении табака в гар',ан9 после ПО ¿краска листьев у худ-

Тамперагуряш красйэ. мбака яри -.ларотеркпчэскоЯ • • обработке

ПО . Подсыпка

Л

• о

ч

/ .

0 2 б Ю II 16 22 26 30

Бремя Г , мин I - для родам фиксации: {.с = 120 °С, = 82 °С,

и = 120 °С, ы = 48 °С.

П - для ршша йтксацнл: 1с = 120 °с, = 48 °С.

.....

/■''""Йю. Г

шается (теряется яркость).

. Пр! высушивании табака на солнца ПО рекомендуется проводать в .течений. 5 'мину.®,, подсушку - 10 минут.

' .. На форг.згроЕание ;окраскя сырья в процессе ПО больше влпянке . оказывает скорость движения воздуха. При свободной ко прокис: окраска листьев становится мутной. О уве.тичением от 0 до 1,5 м/с скорости деикэкчя воздуха интенсивность обезвояиванкя возрастает. Напдучпш образом окраска' устьев -?ккс:1руется п^ скорости воздуха в. интервале 0,5-1,0 м/с. ■

Важным показателем сушки ПО является длительность.процесса. Обобщение шклаюс данных с помощью программы горреляцйонно-рэгресспбняого анализа ЩРА дазволгло достать загискдтсть для, .

Тайлипа Г

Изменение цвета к ¡'ндекс качества сырья в зависимости от режма пзротермпчоской обработт

Ролям пзротетшческой : : Инде к с:Кислород-оброботки*. . „каче- пкй пока---.-г- ' Окталтя гчтт,я 'СТВЗ, ;§аТ6ДЬ На

^Оп. , апог-н/п S 0П 0краска сырья « I гсухо-

Í» С:Гм/С ;TKafm г

; смэ02

90 42+2 0,5 40 Темно-желтая с ко-

рпчноЕШЯ! пятнзма 79,03 0,78

90 62+2 0,5 60 Темно-желтая с кэ-

~ р:чп9В1а.т пятнана 82,96 0,44

90 82+1 0,5 62 Еолтая, темно-кал-~ тая о оранжевым

• . оттенком 90,40 0,18

100 42+2 0,5 " 40 Ее.чтпя с коричневыми оттенками 84,32 0,31

Х00 62+2 0,5 60 Еелтая с незлачи-" теетнш коричневым

оттопяш 86,88 ; 0,22

100 Ш+1 0,5 82 Ёедао-орапяввая 100,00 0,06

НО 42+2 0,5 40 Еелтая с коркчне- ■

" гк.1 оттенком 85,00 0,26

ПО 62+2 0,5 60 Еелтая со слабым

коричневым оттенком 90,40 0,10

НО 62+1 0,5 В2 Ярко-аелтая 100,00 0,08

120 42+2 0,5 40 Еелтая о краен»,i

опенком 96,80 0,01

120 62+2 0,5 60 Еелто-оранжовая 96,60 0,01

120 82+1 0,5 82 Ярм-хвлтая с крас-

поватш оттенком 100,00 0,01

расчета продоздтельноств прцаоса суика от плотности закрепления листьев на шкуро ( продолжительность: 110 - Б мин , подсушки - 10 мип )!

го

дай горазонтальнкх кнуров,

при ручном щ закреплении листьев

Т = - 1,1997.ГО'+ГтабЗ.Д- 561,6

55 $ 1С0 при ыакпнпон закреплен листьев Т - -2,245

(2)

(3)

106 + 45359 .Д-107

ЗС^ПОО

Для вертикальных шпуров : при машинном закреплении листьев

% =» - 2,937. ТО6+6047Э.Д, - 216 . А,4 30*Д<100

Коэффициент корреляции ( Яс) находится'в пределах 0,976-1,0. Погрешность'-в описании опытных данных ( ЕРТ ) но превышает 1-2 %. Уравнения адекватны, т.к. во. всех случаях Р расчетный <Р. опытного. ч '

' Исходя из уравнений материального п теплового балансов процесса «10 табака выведена фзрмула для расчета расхода пара па проводенио процесса , в пересчете на единицу площади сушильной каперы. /■.■..■■■■-. ■ ' .

&

; ^ =0,^- 0,556.^^-^ (4)

Пра этоа полученная зйспвршлеотальиая кртвая сушки била ипро-ксшкрозаиа уравнением .

■ :; ^Я^г0'47■ : . . <5>

Основываясь На Зоруло 4 построена номограмма, показапная ■на ряс»2.

'.,.'.' Нэыогр&вд для'работа расходе'Пара'. •

Л-

«г/г АН

- • -го -

й. , I ' Г г[с-пг

! Ч*й

«а

Г

■ ?Н0. 2

-чев -ЯМ

-ао£ -00*' аоО

/

Анализ данных качества сырья показал, что качество сырья зависит от способа размещения шнуров в сушильном пространстве.

-Увеяичение-ПО-дд-ТО >шн ухудает сортность сырья, есуш"Па~од=

пом метре инура разъедается 100 и более листьев как при машинном, так и ручной закреплении. Особенно это зачетно при вертикальном размещении шпуров. Снижение сортности сырья наблюдается и при плотной павзшвапип инуров, а так se при ручном закроило шш на шнур и вертикальном разаеаенп: шнуров. Для вертикальных инуров праошюа только машинный способ закремакия.

Наидучкао 'результаты получопы пр: закроплешш до ВО листьев на одной метре ручного и машинного зацепления.

Для солнечного способа суика шнуры в сушильной пространстве дожни располагаться на расстоянии 15-20 са.

Результат!' исследований о влияшп! ПО на химический состав сырья, ого технологические и курительные достоинства показали, что Пришвине ПО по оказывает отрщателыюго влияния на качество сырья. Содержание водорастворимых углеводов в опытных образцах . нэстолько визе. Это объясняется сокращением продолжительности сушки. Иаблидается онпкоспа нйкогона и тоядзнвдя' к улучает» тахво-лотеческах свойств (увеличения объемно-упругих-свойств а. сокрадв-юш расхода табака из 1000 шт папирос, улучшена» механической прочности).

Производственная проверка подтвердила зз:в!Юмернзотп,ус1ч.лов-ленные лаборатории; слитом, в показала, что пршецолие ПО яозво-ляат сократить проделайтельаость .соллзчпого способа суш-, в 2-2,5 раза, увеличить в 1,3 раза выход сухого вещества,

2. Полним огневой способ су ига табака с применением , паротер«чостой ойрабоия .

В-раздоло изучапа-а:!!етика'су!ап1 табака л качество сырья полного огневого способа сутки с-применение:.! ПО взависимоста ст различных способов закрепления ласты» и рааэдзизд. ваурэа, вро-до.датвльности' ПО и цздсуявь скорости даашшя воздуха. '

Установтаио, что гак в процессе ПО, так а пойлодвезы вису- • даваиаи скорость влагоотдачи даатьов ручного здкреялешш в 1,5. раза дав, чем машапиото. Такая т зашномершсть паблхдаотся . врв гораэоаталш* раамеяэвдв шнуров по cpiBñemi» с вертикальный.

Пршенешю ПО для фпссадаа цвета листьев позволяет а 2-2,5 раза сократить продолзяиельиость суж-д вытопленного та б а га. •

Анализ кривых сушки и скорости супш показывают, с увеличением скорости Еоздуха от 0 до 1,5 м/с влагоотдача заметно возрастает и начальный период. По мере, высыхания пластинки ?!<?ект уменьшается ( рис. 3). Наялучпме результаты полг/чеиы пр! I/ = 0,5-1,0 м/с, с учетом сохранения качества сырья и энергетических затрат. : •

Кривые супши и скорости сушга табака с применением паротертаческой обработки в зависимости от скорости движения воздуха •

• '. Время С , $ I- скорость воздуха - 0,1 м/с, 2 ; - 0,5.м/с,

■ 3 - ; - 1,0 м/с,

•V 4 - '■■■ , -г 1,5 м/с. V •■. ' ■

Диализ качественных гоказателрй ■ сырья показал, что увеличение продолжительности ПО но. ока завоет отряйатель'вого влияния на .сортность сырья, как ото наблюдалось пр: солнечном способе оушка, так гак процесс суает происходит, в. условиях, обеспочивашнх <5о-. лео интзнсилпое уд2леп;:о. влаги, как из листьев, .так и конденсата с их поверхности.

Установлено, чтопгп шнуровом размещении табака для данного* способа сушки ГО в течение. 5 .-'мин и подсушки - 10 мин обеспечивали хвроиув йпксяцрп. листьев и может быть рекомендовав для прак-

тического применения.

.. При уборке однородных по зрелости листьев и размещении их в -$» дач остве-ВО-нт-йо-одком-кот рэтга нура кик цашишиг.гргак и ручном

способах закрепления независимо от сорта сырье имеет келтув окраску, нормальнуи .горючесть, средюШ .Уровень качества. Отмечено более низкое содериаиие -никотина,- Сущоствэнной разницей показателей технологачоских свойств табака не наблюдается.

3, Коыбш-гкрованный fcnocod сушки табака с пршонегиен паротермичос'кой обработка

Уставовлько, что при сушке табака нэмбикаропаити .способом с пршенениеа ПО сырье характеризуется болео высоким уровнем качества и выходом сухого вепоства. Е.то происходит за счет сокращения продолвптольностя' суакиГупроэдпя технологов йпгсацта цвета .истьев и свойств табана после тонледая. '

В табл. 2 представлены данные, хэрагаерпэушяо пвд'чосшю свойства табачного сырья.

Таблица 2

Химический состав, курительные достоинства, тохпологичоскю свойства табака иокбшшрованного способа сушка й-пршепаппва

'. парст.ормическэй. обработшх ' __

pSomu: ;Д0ДЯ' * :■ балл .црочиоои', j

табака •.|шго-.угле-.бвл^.аро-.-,™_.суы-.во- «ш-•:„.,_

•тина 'водой'ков 'мат ' 'из . 'яох-.дэчь. : : : : : : : :но "

Встяжкальвы- С при- •.

ми* торляидаки • Koaamt- ■

ом ПО ï,4'l 3,65 10,4.19,7 19,0 33,7 78,0 21,0 0,2

обцчдад 2,05 3,44 10,5 19,0 18,С 37,0 76,7 23,1 0,Я

На 'горлзок- С щей-талышх lioimoa

рамах ПО ,1,34 3,67 10,6 19,6 18,7 38,3 73,8 20,0 0,2

обычная 2,33 2,47.10,3 19,6 18,6 37,6 78,5 23,2 0,3

ШР05= 0,7 1,1 0,2 0,1 0,2 2,1 2,9 0,5

. Из приведенных данных видно, что пратнодяо ПО дозволяет сшить оодйрздгою шдаташа, что ддаззопдаятво сказшшвтоя па sjrça- . тельных достоинствах'сырья (улучшатся вкус). В целом, сувдстсоц-кой розницы в показателях олытпых в юнтрольпюс образцах ир обнаружено. ...

■ Производственная пров рка позволила уточнить параметры ПО. . последующей сушки, а так же конструктива:» вясмеятн установки ПО. Установлено, что ПО зависит от яруса сломанных листьев. Для нижних ломок опа составляет 10 кип , а для верхних - 15 ми я.

В камору ПО табак долкон поступать с температурой 20-30 °С. Для сокращения периода разогрева табака, а так жо уменьшения теп-лопотерь в окруяаюиу» среду (особенно при неблагоприятных погод-шпс условиях) и додцсркапая ну иного технологического рояша, перед и посла камор!. Ш долзнн быть расподогвни промежуточные кокв-рп, для' утплязагсш топяп. Табак поело ПО должен сразу поступать в каперу сушкя. Высушивание проводить при Ч* - 60-70 °С, !Д = 10 -15 ' |Гя 0,5-1 м/о.

Водомстеошшо испытания показали, что пршенёяае ПО позволяет повысить производительность труда на 38-42 ^снизить п 1,5 ра' за затрата труда.

4, Влияние пароторяческай обработки на г^цосс сушки . табака, убранного комбшировшшш.'. способом я целыми растения® ;ч

. ' ■■ „ , \ В хода проведения ясолодовакяй установлено, что пря уборке

табака коыбштрозаипш способом- форсированна окроекп п процессе ПО. подшшязтея тем ко оагаиоморпостш, что и прг полистной уборке* Индекс качества у изучаемых сортов составил 81-34 $. Разипод с ' .кеотрольвцдя ойразцяма но пабладалооь. Про уборке доли* раотоилЯ' поело оуиет а пркаенеш!«! ПО отмочено улучвекяо качоства ощая за счет, ослабления возиояпого юэдоБствяя- пэблэгоярзятгс погод-дих.усяэЕиа; а ташз ейкраеэгаш црояэетитольцомп оугая долше" растошШ в 4-7 раз.1

Для практические целой- роюоыоддуотоя- разае^ошо 2-4 растений глоете Еоргзкалшйзд 'хэдадозик*, ПО проводить в точонио- 10 шн, а подсушку - в течение 20 няп..Сушить в оотостеошшх,.а в конце уборки - искусственных головиях.

5. Суям тобзия в плотной массе с пр:мено!яш пароматрпчоской обработки' .

, Установлено, что оптимальный технологически, рэкам, хяраоте-. .'ртзушкй получение сырья определенного качества догаон обеспечиваться по згаракторгстлне сучильного агента непосродотвопно у из"- ' со табака.

Изучены аэродинамические свойства табака в зависимости от плотности табака в технолошчасюй а'/.кости и от скорости дагже-

-увеличенпе плотности табака-В-

кассете от 40 до 120 кг/м3 и в контейнере от 130 до 170 кг/м3 (Рис.4) увеличивает сопротивление слоя на 50 а увеличение скорости . двиненил воздуха от 0,3 до 2 м/с - в 1,5 раза.

Кривые зависимости скорости воздуха-в межлцстном пространстве й аэродинамического сопротивления массы табака при плотности его па кассоте 90 кг/м3

®

Н

3

4 т

е

Ь

О«

о ш

1«

с» сз в- (3 а со Йхэ га сз а с*

На

йо со сз

-ч а

30

20

10

1- кривая изменения аэродинамического сопротивления массы табака, 2- кривая изменения скорости воздуха в могияетном пространстве.

■ Т в У;

* . ■ г" и

1.В 1 1,2 й

о

(Ц

о.б е

а

а

0^3

Влажность ,

' Рис.4

При сушке происходя? усадка листьзв табака .к изменение, его • влагосодешалия, поэтому скорость прососа и аэродцнгкпе скас сопротивление .слоя аоняетря при неизменном расходе супшшюго агента. '

Исследования о влиянии влагосодерззшхя на процессы ПО п яоолздевгуя суаку. показали, что вламсодерзанаа вызэялэшшо табакэ- равное 2-2,5 кг/кг- позволяет качественно провести процесс ркседаи как при "мокром", так и "сухо!.;" рекшах,. т.к. при томления удалзна слабоудерпкваеиая влага, ...

Анализ температурных крявчх (ркс.б.б ■) и кривых сушки показал, что повышенна температуры ';атарпала в прэцессэ суики начинается посла дооти'лкия влагосодьрзккя 1,2-1,7 кг/кг», поэтому ■

й1 о .

я ó Cl

о «

. ы Я . g &

rf» со ы н 0 Й

( I 11

ti- H- er tf. S f

it « it к

«88Д. 'fe S

о

ьа

loo'è О О О 0

"-fe-Q ^ я

X Л " -Ç>

I

и

.У'.?.? M «WW —»

<t> . И '

£¡ и «¿i

4

tu >'i if

a

II

M

о 1-3

i."

п

О СП • ^

>t) Ч Ы

я ñ s* il $1 g a a. S

о

a f s

1 i f (> U Ы н| I I I. I - О -VUiUrV. H- 1

Й И Я :l! a &

— ^ ta Î>

8 S 8.8 S -

.g'fcVfc s

to ^ —' —' ;

i

ООО

' oa n a о • - • ■

' ,, В lî Jl Hî M

•f. и и (Я

I £

Температура

ess

g

о

!

и-* . »

к ф

й ß

а

Ö о

Й

»

ы

о H

о

W

-»Ч ЪЧ

9Ï

условия последующа]! сушки не вызываю? существенного изменения в 01фаске табака.

Темп повышения температуры зависит от режимных езркетров -процесса—Темп ература-табака на всвишротяйэюш процесса значительно отстает от температуры воздуха, так как все тепло, передаваемое воздухом, идет, на испарение влапи

На рис.7 представлена кривая,'показываются изменение выхода первого товарного сорта от влзгосодохпания табака. Эта заш-ейшеть с достаточной точностью списывается уравнением

К = 44,6

0.965

К- 0,9248

(6)

Зависимость выхода первого товарного сорта от . влагосодерканая табака

о

f!

оь«. о

п •g "

■ о* ■о . ci

§1

•о? S

сз о • н га/ О Pi о а о w .

юо

. 90

80 70 60 50 4Q; ' 30

■ у. • * • - ' ■

i • ^

V " Ч rt : -с 1 Л А : i n t;

Влагосодориавле il , кг/кг

Bic.7

Ошибка..апрзкогаа'дай. не превышает 1,6 %, ■ ;

Уволачекке скорости воздуха от 0,1 до 1,5 а/с оказывает сугйстЕеацоо еижко из патексавноегь супшй п' ЗЪркрогашш ок-pàc-HS .Tàdaja, качество сырья. Интенсивность суша и качество , оарьк;заматно скк20тся с" ушаьшЬшеа скорости воздуза; Оптимедь-H0ÎÏ сирость» ИОВЯО C4UT3TL V - 0,5 н/с.

Плотность, к орзатвшя. табака в техаолкаг|'&еяр2..;ейтосвя',' оказывает больше влияние не продолжительность аушки к качество .

IS

сырья. Увеличение плотности табака э кассете от 45 до 120 кг/н3, а в контейнере от 130 до 170 кгД)3 уменьшает продолжительность сушки в 3 раза. Наилучше результаты получеки прт плотности табака: в кассете - 90, а в контейнере 130 кг/мэ. .

Неориентированная укладка табака в контейнера позволяет на 10-15 $ сократить продолжительность суппя и получить более качественное сырье, на 20 % повысить производительность сучильного оборудования п позволить механизировать укладку табака в контейнер. .■,./■•'■:'■'

Анализ данных о влиянии температура сушильного агента на продолжительность оушкл табака посла "мокрого" и "сухого" режимов фдкеадаи показал, что о повилоroien температуры воздуха от 40 до 100 °С, прп прочих равных условиях, прододвнтелыюсть сушки «лфааэется в 3 раза.

Продэдаительпость суш® табека после "мокрого" реетма ?нк-еащш в 1,5 рэзавпае, по сравнений о "oymi". ^птекзльниш параметрами сувшввого агента {о учетом продооттольностп суеки, расхода тепла) являются -¿ » 70-75 °С, ¡У" « 0,5 м/о, ^ =10-15 %,

Прй обработке на ЭК.! результатов исследований о помогаю программа гяпорбодачеокой регрессий подучена зависимость необходимая для расчета продолялтелььоста сушка (блок-схема алго-}атма расчета приедена .на jrc. 8), aja zoo 40 °0

i » 40°С , уСх) * 18,566+3,12392 I/x, (7) . i « 60 °0, у(х) = 5,01279+4,10433 1/х, (в) i « ео % у(х) в 3,01269+5,10233 1/х, Ы •fc » Ю0°с, у(х) 1,1245+6,10X22 1/х. (Ю)

Удовдатвортельное согласование. зкапергошнтальнюс и pao -четных данних свидетельствует об их адошатиостп. Расхождение по влагосодершлпш не бодав 0,1 кг/кг.

Анализ качество сырья показал, что кок "сухой", так я "мохе-рый" реиаш {гкеапэт позволяет получить сырье высокого кзчоот-B9 вэ йбЕисшо от температуры последующей оуина. Однако, предпочтений нужно отдать "мокрому" режиму, который обеспечивает наилучшее оохраяэкио гачоства енрья л езиаойио it ело родного показателя близкого по значению сферноптировонпого табачного сырья.

Экспврмевтчлыше исследования сушки табака в плотно?,

Блок-схема алгоритма расчета продолжительности суоки табака в сушльной кдкеро

Еле. 8

массе о пр'Лененаом ПО послуетли-основой для разработки с участием автора олытно-прсчнилепной устлвовга сушяз ?збака в контейнерах, на конструкции которого получено авторское свидетоль-отво £ 1126278.

Производственная проверка разработанной технологии на опыт-но-промыилешюй установке сукки табака в плотной касса показала, что в установивияхся региызх разработанное оборудование обо опочивает равномерное поддержание необходимых параметров воздуха в масса табака, пообходцшую техяологаческуп влаянооть по периодом обработки, позволяет получать качественное сырье независимо от изучаемых сортов.

Анализ химического:состава сырья п дша свидетельствует о том, что в образцах табака, вису ежиного с примененной ПО, по всем показателям отмочена тенденция к сяикенпи токсичности, табл. 3 я 4. Применение ПО ко исключает {ор.шнтахзп: табака, а позволяет сократить оо,

Таблица 3

. Зйайчесяетй состав, тохйолопгческле свойства табака, высусанного в коптейнарах

Технология суши ■

лтко-:^глэ-:бел-:хл> : прочность, „

;тепа: водовгюв :ра !ВогаК(Ю;и0лочь: пыль

.• • ' • • • ■

Супка табака о ,

пуятштаи ПО,

Еофернептированпий 1,8 2,3 8,6 0,76 80,8 Г7,2 2,0 Сушка табака с

ПрШОЯОНИЗМ Ш,

$ер(.(ептиропаш11й! 1,3 1,9 7,2 0,75 05,1 12,9 2,0

Сушка табака без .

щшенешгя ГО.

^ериентпросанпий 1,5 1,7. 6,9 0,75 86,5 11,8 1,7

Расчет техника- око нот ческой эффективности сушки табака в ыассо с щашёнеиием Ш показал, что примените Ш г.озв.оллзт повысить производительность труда на 29 %, снизить затраты труда на 30 %, топлива на 5-10 % на I ? табачного.сырья. Срок окупает оти составил 0,6 года.

21 ' ■

./> Таблица 4

Химический состав дыма табака, высушенного в контейнера*.

Технологи^ Никотин '.Конденсат .. : Смола: СО . '

сушки . тя>/сиг:цг/г:мг/сиг:мг/г :мг/сиг:ыг/г :«г/свг:иг/г ■ , • . • • •• • . • , • - • . . • • . • • • •• .- ■ • ..-■•■■■.••■.• • • •

22,1 23,5 21*6

Ожидаемый экономический эффзхт составляет 1,5 тыс.руб. на I т табачного сырья. , .

вывода и птацюшия

1. Паротвркичесхая обработка является эффективным способом фиксации цЕета лаотьев и интенсификации процессе сушки табака.. Кратковременное воздействие на вытопленные листая высокотемпературным увлажнительным агентом позволяет повысить температуру • материала и воздействовать нз его структуру. Это приводит к увеличению дофйгяии влага яз листовой ткани иинактивадая ферментного комплекса. Качественные показатели сырья 89 уступают сырью обычной технологии.

2. Установлено, что. наилучше результаты достигается если паротермическая обработка сочетается с подсушкой при следующих параметрах воздуха: Ш - К »(120+1^ °С, (81^1) °С, V « . 0,5 и/о, а подсушка - при = {12041) °С, Ьг«={46+1> °С, V --■«■•.." 0,5 м/с. Продолжительность ПО а подсуши выбирается в зависимости от способа суш®.-

3. Установлено* что для сохранения окраски табака пр! "мокро«" реагшб вкалиость табака должна ■ находиться в пределах 70- :■ 75 при "сухом " - но деляна превышать 65-68 -

4. Ра считаны и представлены для практического пользования зависимости ысиду ооноепши режимами параметрами Ш, последуюйэй

Сушка табака о применением 1Ю,яе <£ер-ментировая-ннй 1,98

Сушка табака о применением ПО, ферментированный 1,9

Сушка табака без пгямейе-<шя ПО, фор- . центрованный 2,5

2,6 31,9 32,2 2,6 33,0 33,6 3,3 35,0 34,7

30.0 29,6 16,2

31.1 31,0 17,3 32,5 31,5 16,8

сушки и продолжительностью сушки.

5, ЛЙстья табака на шнуры следуот размешать я количестве 80 ит. па I м шнура как при ручном, так и наганном закреплении, а шнуры о табаком на расстоянии 15-20 см солнечного и fO-?I5 см комбинированного и полного огневого способов сушки.

Скорость влагоотдачи листьев табака в сочетании с ПО и искусственной сушки в случае ручном закреплении па 15-20 % вц-ше^ чем ири машинном. В естественных условиях эта разнит но существенна^

, е. Установлено, что; оптимальными условидая томления и па-. ротермической обработки при уборке табака целыми растениями, позволявшими сгазить продолжительность, сушки в 4-7 раз являются: ПО в течение 10, й подсускз в течение 20 мин » размещение 2-4 растешй шесте ввртитсальнйл гярлящшми.

17. На основания экспериментальных данных сушки та8ака в плотной массе определены оптимальные условия тс-лашгя, ПО, суш-кй, позволявши подучить следующее» • уравнение регрессии

0.965 ■•.■'■••''• К « 44,6 чХ-

Применение Шпозволяет сократить яродоляателыюстьсупта табака в мгсса < контейнера и кассете) в 1,5-2 раза (A.C. • . Ь 1126276). ••

' б. Производственная проверка 2 ведомственные испытания разработанной технологии и оборудования показали, что использова-яяе ПО для комбинированной сушки табака на горизонтальных.рамах . я вертикальными гирляндами позволяет повысить производительвоста. труда па 38,S 5?. Годовой эЕономйческлй аффект соответственно составов 7 п 16,7 тыо. руб. '

• 9.На опытно промшзленйой установке о участием КубШШШ проводены испытания разработанной технология и оборудования^ которые показала, что применение ПО позволяет сократить затраты труда на 71 %, расход топлива и электроэнергия па 5-10 ^. повысить' в 1,9 раза производительность сувальяого -сооружения.

Ю. Составлены походные требования на технологии и тон-структорскуэ разработку линии интенсивной суши табака в кон-•тойкерзх.

II. Ожидаемый экономический. э?фэкт от внедрения технологии оуяка табака в плотной массе о применением ПО составит. 211 тно.руб.

практические щвдложпшя

Крупнолистные табаки убирать в состоянии технической (лис-^ъя-перрнх-д№ух-ж)мок>-н-полной-технич9ской-эрвлостн4-0сены5,-—— перед заморозками, (при недостатке рабочей силы) использовать технологию уборки комбинированным способом.

Технология сушки табака с применением ПО для традиционных способов сушки предусматривает более, глубокое томление и обез- • воживатш листьев (заканчивают томление\ когда основная масса листьев пожелтеет по всей площади и уменьшится на 45-50 ПО проводят при te = 90-120 °С, -1м = 80-82 °С, Z - 5 мин., под-; сушку. npi ic = 90-120 °С,Чм = 40-46 °С, Z = 10-15 Мин ; последующее' высушивание в естественных или искусственных условиях ■ ( -fc = 70-75 °С, Ч = 10-15 %). При этом для горизонтальных чау-ров приемлемо как ручной, так и маиинния способы закрепления, а для вертикальных - только «ашяни'1. .

Технология сушки табака в плотной массе с применением ПО предусматрйвз от укладку листьев в ко;.тейнер е неориентированном состоянии томление - в искусственных условиях при активном вентилировании воздуха до приобретения табаком влажности не более 65-70 % и стейопа пояелтения fle менее 2/3 пластинки листа, ПО проводить при "te = 110-120 °С п 4« = 80-82 °С , t =15 шн , V- - 0,5 м/с; .подсушку - при te = II0-I20 °С, £<* =40-46 °С, / V" = 0,5 и/с, t = 15 мин. Окончательное высушивание - в условиях активного вентилЕрования воздуха прк одно}! температуре сушильного агента ( t = 70-75 °С>.

Разработанная твхнолохйя суш® табака в контейнерах с прй-менением ПО наиболее приемлема пра сушкэ табака, убранного ыа-

ШШ СПОСОбОЫ. 'V.'-' '"'.Г

Основные пологепия диссертации излолюпн в сладуктос работах: '':■ ,";'; . •.;.

1. Пстркй А .И., Дьячкш Й.И., Пестова Л.П. и др. йктонси-£ккадая процесса сушки табака. Сб. ааучн. работ } B3KÎ табака и махорки* - Краснодар, 1978. - £ш. Ï67. - С. 20-2S*,1

Соискателю принадлежит: проведение эксперимента, обобизэние получении* данных, подготоага рукописи к печати, >

2, Пестоза Я.Д. Сушка табака о пркмвнедаеы паротериичеовзй... обработка. Сб. научи, работ / ВЦЙИ. табака и ыахоруи. - Красно-

дар, 1978. - Вил. - 168. - С.. 31-34.

Соискатели принадлежит обзор литературы, проведение эксперимента, обобщение литературных данных, подготовка рукописи к . печати.

3. Пестова Л,П. Влияние на кзчсстео.табачлого сырья способов размещения- табака при сушке о применением кратковременной паро-(еркической обработки. / ЩИ табака и махорки, Краснодар, 1982.3 с. Доп. во ВНКПТЭКСХ, 265/17-82.

Соискателю првяадкеяит: проведение эксперимента, сбобшепяо экспериментальных дашшх, подготовка рукописи к печати.

4. Петренко А.Г., Пестова Л.Л.ц др.. Качество табачного сырья, проиодшого сушку с применением кратковременной паротер;,га-ческой обработки. Сб. изучи. работ / БНЗШ та бака л махорки. -Краснодар, 1983. - Вып, 13. - 0,7-12.

Соискателя принадлежат: проводепио эксперимента, обобщение экспериментальных данных, подготовка рукописи г почетп.

• 5. ПестоБО Л.П,, Дьячюш И.И. и др. Особенности сушки таба-га .в массе с пленением кратковременной паротернической обработки / ВНИИ табака и махорка, Краснодар, 1985, - 17 о. Дел. во БШТЭЖЯ, » 185-86, ' .

Соискателя прпкадяегат: проведение эксперимента, обобщение даншгх, подготовка рукописи к печати.

6. Рудсмаха В.П., Иванченко Г.С., По стона JI.li.it др. Сушка и качество табака, убранного машяядо способом // ВНИЙТШ Агро-пром - Í987* Вив,-в. - 0,.4-9.

Соисмтвлкьдрпнадлезд;?: проведение эксперимента, обобщение получеишлс дзшщх.

7. Рудсиаха Б.П., Постова Л.П., Иванченко Г.И, и др. Технология мехаказироваппой jtíopa крупнолистного'табака р ого после-: уборочной обработки / Тоэтлчеокне культурн: селекотя,' технология, переработка. - IL: Агролроуяздат, 3X931. - С. 148 154.

Ссксктелй пршадлсткт: подготовка рукописи, обобщенно полученных данных.

8.-А.С. 1126278 СССР. А 24 В 1/06. Контейнер для с у гая табака. В.А.Яедотсцко, И.И.Дьячкш, О.А.Цывян, А.И.Петрнй, Л.П.Постова, Б.А.Тшпял (СССР). - 3.1 яв, 28.03.83; Опубл. £0.11,64,

■ Е5п. ¡3 44,

Соискатели пршшдошгнт: обзор литератур!;, обобщение. результатов испытания контейнера.

УСЛЭЕПЫв обозначения

■ 'Ьс' - температура "сухого" и 4 м - температура "мокрого" термометра, °С; Ц -

рость, 1../е; Т - время, с, мин, ч ; - количество тайака па одном метре ■ длины шнура, шт.; Р - плоридь установки, и2; гПт - масса табака в установке, кг; сI - Елагосодержание еоз-духа, кг/кг; е - основание натурального логарифма; в - мдс- : совый расход пара, кг/с; К - массовая доля содержания первого товарного сорта, %,

ООП КУС здо^ЗП.тирЛОСС