автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:Технология первичной обработки зерна сориза

OS

r Y

с,

ev

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМШ ХАРЧОВИХТЕХНОЛОПЙ

Друзьева Анфка Картина j^ví^

УДК 664.723:664.788

ТЕХНОЛОГ1Я ПЕРВИНН01ОБРОБКИ ЗЕРНА СОРИЗУ

Спещальшсгь: 05.18.03 — первинка обробка i збер1гання продуктов

рослишшцтва

Автореферат дисертаци на здобутгя наукового ступени кандидата техшчних наук

Одеса— 1999

Дисертацкю с руколнс.

Робота виконана в Одесьюй державши академа харчових технологий, Мплстерсгва оипти УкраУни.

Науковий кер'шннк — доктор техшчних наук, професор

Станкевич Георпй Миколайович, Одеська державна акаделн'я харчових технолопй, завщуючий кафедрою технологи елеваторнс промисловосп.

Офщжн! опоненти: — доктор техшчних наук, доцент

Моргун Валентина Олексшша, Одеська державна акаде\ня харчових технологш, завщуюча кафедрою технологи переробки зерна;

— кандидат техшчних наук, доцент Шерстобитов Валерш Валентинович, Акцюнерне товариство закритого типу науково-виробниче об'еднання "Одеський бютехнолопчний шетитут", заступник генерального директора з иауковоГ роботи.

Провщна установа — Украшський державний ушверситет харчов1

технолопй, кафедра технологи хл1ба, кондитерських, макаронних вироб1в, харчоконцентрат1в 1 зерна, Мпнстерство оевгги Украши, м. Кшв.

Захист вщбудеться " // " 2000 р. о Л?^ ГОДИН1

засщанш спец1ал:'зованоУ вченоТ ради Д 41.088.02 при Одесьюй держав! академн харчових технолопй за адресою:

65039, и. Одеса, вул. Канатна, 112.

3 дисертащею можна ознайомитись у б^блютещ ОдеськоТ державг академн харчових технолога за адресою: 65039, м. Одеса, вул. Канатна, 112.

Автореферат розкланий 2000 р.

Вчений секретар спещал1зовано\" вчено\" ради

Вшшкова Л.]

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть теми: Агрария полггика Укра'пги на сучасному еташ спрямована на створення необхщних сировшших ресурав та продо-вольчого фонду 1 для задоволення потреб населения в продуктах хар-чування. Ефективним шляхом для цього е збтьшення виробництва зерна та створення нових культур, як1 в конкретних грунтово-кл1матичних умовах здатш давати стабшьно висои врожаГ продовольчого зерна, при-датного для використання за цшьовим призначенням.

Саме такою культурою може стати сориз (сорго рисозерне) — од-нолгшя рослина пбридного походження 31 скловидним або нагпн-скловидним зерном. Вш характеризуешься щнними властивостями зернового сорго, стабшьною високою продуктившстю, п о сухо СТ|' ¿1 к I стю, со-левитривалютю, невибагтшстю до грунта та дозволяе отримувати зерно з високими споживчими якостями, спроможного задоволышти потреби круп'яноГ галуз! УкраГни. Результати доонджень. що проводяться у СелекшГшо-генетичному шституп УААН (СГ1), ОДАХТ та шших уста-новах свщчать про велию перспективи ще'Г культури.

Перш шж надшти на переробку зерно соризу повинно пройти при первиннш обробцг ряд важливих технолопчних операцш, головними ¡з яких с очищения та сушшня. Оргашзащя високоефективного процесу первинноГ обробки та збер1гання соризу передбачае знания його анато-мо-морфолопчних, структурно-мехашчних 1 бioxiмiчниx властивостей з метою обгрунтування 1 розробки режилпв очищения та сушшня, яет впливають на технолопчш i споживч1 якосп. На тепершнш час вщсутш комплексш дослщження властивостей зерна соризу як об'екту первинноГ обробки. У фундаментальних роботах з теплоф1зичних властивостей зер-нових культур зерно соризу не представлено. Немае узагальнених результате з технолопчних, пгроскошчних та деяких ¿нших його характеристик, багато з яких мають частннний характер.

Таким чином, е актуальною розробка технологи первинноГ обробки зерна ново! культури — соризу.

Зв'язок робот и з науковими програмами, планами, темами. Робота вщповщае основному напрямку науково1 роботи кафедри технологи еле-ваторноГ промисловосп ОДАХТ — "Пщвищешш ефективносп технолопчних процеав в елеваторнш промисловосп".

Мета / задач-! досп1дження. Метою дослщження е розробка технологи первинноГ обробки зерна соризу, що забезпечуе його надшне збер1гання, подальше внкористання на насшня I переробку в хартов1 та кормов1 про-дукти.

В зв'язку з цим до задач робота входило:

— дослщження ф13ико-технолопчних властивостей (ФТВ) та теп-лофпичних характеристик (ТФХ) зерна соризу;

— вивчення пгроскошчних властивостей в залежноелт вщ умов збернання;

— вивчення впливу р13номаштних умов збернання на бюх1м1чш та ппкробюлопчш змиш в процеа збернання зерна соризу;

— дослщження закономфностей процесу сушшня зерна соризу в щшьному шарк

— розробка математичноГ мoдcлi процесу сушшня зерна соризу;

— обгрунтування технологи та схеми технолопчного процесу пер-винно'1 обробки зерна соризу;

— розробка рекомендашй промисловосп з режидпв очищения, сушшня та збернання.

Наукоаа новизна одержаних результат1в полягае в тому, що:

— отримано нов1 да!и з фпико-технолопчних. властивостей зерна соризу р13номак1тних сорт1в; вперше дослщжено пгроскошчш властивосп;

— вперше встановлено зaкoнoмipнocтi змши теплоф1зичних характеристик зерна соризу в залежносгп вщ 1хньо1 вологосп 1 температури;

— вперше встановлено закономерности кшетики нагревания та су-нйння зерна соризу у щшьному шар1 при р1зноманггних умовах сушшня;

— вперше дослщжено змши показниюв якосп продовольчого 1 на-сшневого зерна сориза в залежносп вщрежиьпв сушшня;

— вперше розроблено режими сушшня зерна соризу в зерносушар-ках шахтного типу;

— вперше визначено закономерности змши м1крофлори 1 610x1-м1чного складу в залежноелт вщ умов (вщносно! вологосп \ температури середовища) та тривалосп безпечного збер1гання.

Практичне значения одержаних результат/в. Дан! з ф1зико-техно-лопчних та г р а н у л о м етр и ч них властивостей необхщш для вибору най-быьш ефективного способу очищения; отримаш залежносп М1Ж основ-ними ТФХ зерна соризу, ххньою волопстю та температурою можуть бути використаш для визначення рацюнальних режим1в сушшня та збершан-ня, а гакож для щженерних розрахуныв при проектуванш теп-ломасообмшних' апарат1в. Розроблена математична модель процесу сушшня зерна соризу дозволяе обгрунтувати рацюнальш режими його сушшня в р1зномаштних сушарках. Розроблено рекомендаци з режтпв збернання соризу в залежносп вщ вщносно! вологосп та температури навколишнього середовища.

Обгрунтованно технолопчну схему первинно! обробки зерна соризу продовольчого 1 насшневого призначеиня.

Результата роботи було вироваджено на експериментальнш баз1 "Дачна" Селекцшно-генетичного шетитугу та на хл1бнш баз1 № 73 Дшп-ропетровсько5 обл., де були очищеш та просушен! дослщш парти соризу.

Особистий внесок здобувача. Автор дисертацп особисто приймав участь в проведенш досшджень i отримашп bcîx наукових' результате, вказаних в po6oTi. Внесок здобувача полягас в постановщ, проведенш та обробщ експеримагпв, а гакож моделюванш та узагальнешп отриманих результата).

Апробат'я результат/в дисертацп. Основш результата досгпджень доповщалися на 56-58-iii наукових конференщях ОД AXT (м. Одеса, 19961998), Друпй нацюнальшй науково-нрактичнш конференци "Хшбо-продукти-97" (м. Одеса, 1997), обласшй науково-практичнш конференцн "Пути повышения эффективности хранения и переработки сельскохозяйственной продукции" (м. Одеса, 1999).

Публмацп. За результатами дослщжень опубшковано 5 статей в зб1рниках наукових праць.

Структура та обсяг рсботи. Дисертацнша робота включае вступ, огляд Л1тератури, методику та програму дослщжень, опис результате експеримент^в, результата впровадження розроблених режим1в очищения та суш'шня, основш висновки та рекомендаци, список використано1 niте-ратури та додатки. 3mîct робота викладено на 197 сторшках, включаючи 34 таблиць (18 сторшок), 26 рисунюв (19 сторшок), 3 додатки (17 сто-piHOK). Список використаних лгсературних джерел включае 188 наймеиу-вань, в тому числ1 22 ¡ноземних. В додатку наведено додатков! матер1али до роздшв (3, 5), в тому числ1 акти впровадження.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

У ecmyni обгрунтовано актуальность робота, ïï народногосподарське значения, сформулъовано мету робота. Показано, що в нишшшй час для шдвищення ефективност1 виробництва зерна вимагаеться як впровадження нових високопродуктивних культур, так i правильна та вчасна первинна обробка зерна, в результат! виконання яко!' шдвищуеться яюсть до такого ршня, при якому воно може бути використано на харчов1, фу-ражш, HaciHHeBi ami, або бути придатним для тривалого збертання.

У першому роздМ проведено ашииз наукових публкащй i патентних матер1ал1в, на шдстав1 якого пизначено конкретш задач! даноУ робота, ршення яких необх!дно для досягнення ïï мети.

Наведено даш 6ioxiMÎ4Horo складу, що дозволяють говорите про ви-соку харчову цшшсть зерна соризу. Описано напрямки використання со-ризу в харчових цщях.

Розглянуто можлив1 6ioxiMÎ4Hi та мп<робюлопчш змши в зерш pi3-них культур при 36epiraHHi.

Показано зросгаючий ¡нтерес до зерна соризу, як до продуктивно'! круп'яно'1 культури, що мае безсумшвну перспективу i hobî можливосп серед традицшних — ячменю, гречки, кукурудзи, рису, проса та сорго.

У другому роздЫ наведено характеристику соризу як об'екта пер-оинко! обробки, описано програму, план, методику експериментальних дослщжень, лабораторне обладнання для визначения кшетичних закономерностей процесу сушшня та теплоф1зичних характеристик зерна соризу. Послщовшсть проведения основних еташв дослщжень вщображено на рис. 1.

Як об'ект дослижень використали зерно соризу, вирощене на дослщних полях селекцшно-генети много ¡»статуту: сорт .Янтарний (врожаю 1995 р.), сорт Одеський 350 (врожаю 1996 р.) 1 сорт Ол1мп (врожаю 1997 та 1998 роив).

Наведено методику дослщження з використанням математичноУ теорн планування експеримеяту, а також методику математично! обробки експериментальних даних та визначения похибок ви>,п{лв.

Статистичну обробку отриманих результате та регресшний анал1з проводили на ПЕОМ з використанням загальноприйнятих методик та розроблених на кафедр1 програм.

У третьому роздМ наведено результата експериментальних дослщжень (}шико-технолопчних, пгроскошчних та тeплoфiзичниx характеристик зерна соризу.

Для трьох сорт1в соризу (Янтарний, Одеський 350, СХшмп) визначено об'емну масу у, масу 1000 зерен, густину р, гранулометричний склад, кут природнього Еидкосу а, коефпценти внутршнього 1 зовншшього тертя спокою та руху, ряд шших показниыв (табл. 1).

Таблиця 1

Ф1зико-технолопчш показники зерна соризу i сорго зернового

Показники Сориз Сорго

Янтарний Одеський 350 Ошмп Сатурн

Волопсть,% 12,1 24,8 12,0 25,2 12,2 25,8 12,4

Maca 1000 зерен, г 24,84 28,5 24,4 33,6 29,6 37,2 21,2

Об'емна маса, кг/м3 820 735 836,5 730,8 726,7 710,8 738

Густи на, т/м3 1,25 1,14 1,25 1,21 1,24 1,19 1,25

Кугприроднього вщкосу, град 25 32 25 30 31 35 23

Щшьшсть, % 44,4 37,0 44,7 43,3 45,0 42,8 41

Косфщшгги:

- зовшшнього тертя спокою:

- по craJii 0,344 0,445 0,268 0,364 0,367 0,388 0,268

- по ryMi 0,315 0,445 0,235 0,364 0,336 0,410 0,306

- по пластику 0,180 0,394 0,176 0,330 0,310 0,368 0,185

- зовшшнього тертя руху 0,345 0,441 0,285 0,381 0,360 0,379 0,323

Для визначення термшу безнечного збер1гання проведено дослщ-ження 3Min мшробюлопчного та öioxiMi'iiroro складу зерна соризу в за-лежност! В1д вщносно! вологоспт (ф=55 i 75%) i температури (t=5, 15 та 25 °С) навколишнього середовища.

Результата мтробюлопчного анал1зу показали, що nci прийняп умови збepiгaння сприяли пошпшеншо саштарного стану зерна соризу. Однак, вони по-р1зному впливали на його бактер1альну та грибну м1к-рофлору. Розвиток 6;!KTepin ефектнвно стримувався при Bcix Bapiairrax вщносно! Bojiorocri та температури середовища, а мшромщет1в — тшьки при 5 °С при обох значениях вщносно'! вологосп середовища. Тому при вибор1 режиму зберп-ання слщ враховувати склад i кшьюсть мкрофлори початкового зерна зтим, щоб недопускати розвиток шпсеней збернання, серед яких можугь бути токашоутворююч! види.

Харчова i бюлопчна цшшсть зернових продукта в значит Mipi за-лежить вщ первинно! обробки зерна перед збер]ганням, а також його умов (вологосп та температури). Тому, окрзм мкробюлопчних дос-лщжень, нами було проведено дослщження змш бкшм1чного складу зерна, що збер1галось при рпних вщносшй вологосп середовища (ф=55 i 75 %) та температур! (t=5; 15 i 25 °С). Як контроль використали зерно, що збер!галось при юмнатнш температур!.

В зв'язку з тим, що волопсть зразив зерна соризу була р!зною, для виявлення необхщних залежностей масову часггку складових компонента, що визначали, перераховували на суху речовину.

Встановлено, що пщвищення температури i вщносно! вологосп середовища призводить до збшынення активности 6ioxiMi4nnx npoqeciß та частковоТ деструкцй основних компонентов зерна (крохмалю та протешу), пщвищення масово! частки редуцируючих caxapiB та амшного азоту за рахунок пдрол1тичних npoucciß.

У четвертому роздт/ викладено результата розробки режимт сушпшя зерна соризу в шахтних зерносушарках р1зних тишв.

На ociioBi анализу способ!в математичного опясу кшетики сушшня зерна встановлено, що для цього найчастше застосовуються р1вняння Ликова A.B. та Фшоненко Г.К. На першому етат дослщжень процесу сушпшя зерна соризу було встановлено залежшсть коефщента сушшня К та трщинуватосп зерна соризу вщ його початково! вологосп го» i температури сушильного агенту t. Отримаш результата дозволяють прогнозу-вати тривал!сть сушшня зерна та його якчсть як круп'яноГкультури в за-лежносп вщ вказаних вище фактор1в ио та t.

На другому eTani зпдно плану та методики дослщження була вивче-на кщетика сушпшя соризу при р1зномаштних параметрах процесу в умовах, близьких до промислових зерносушарок. Експериментальш дослщження проводили в щшьному inapi, на експериментальному стендк

що забезпечуе змшу швидкосп сушильного агенту в межах 0,1 ...5 м/с та його температур» t = 40... 100 "С.

Як фактори, що визначають кшегику сушшня i нагр1вання були вибраш початкова волопсть coo i температура 0 зерна соризу та температура сушильного агенту t. Значения товхцини зернового шару було прийняте h=0,l м, а швидюсть сушильного агенту t)=0,3 м/с, що вщ-повщае умовам сушшня у шахтних зерносушарках (наприклад, типу ДСП) з д1агональним розташуванням короб1в. Д1апазони змши фактор1в соо, 0 та t вибраш з реалышх умов.

3 метою скорочення кшькош доавдв та тдвищення в1рогщносп результата, i'x проводили за планом повного факторного експерименту ПФЕ-22. Для оцшки значимосп впливу квадрагичних ефекпв в кожнш cepii" було налпчено додатковий дослщ в центр! експерименту, трикратне дублювання якого забезпечило також оцшку дисперсп похибки дослщу S2y. Онис кшетики сушшня проводили методом приведено/ швидкосп сушшня з використанням р1вняння Г.К.Фшоненко, що вимагае на пщстав1 експериментальних дослщжень визначення наступних величин — швидкосп сушшня у першому nepiofli N, критично! гаКр та р1вповажно! <ар вологост! соризу, коефннент А та р, а також показника ступеня ш.

На першому eTani обробки дослщних даних було проведено уза-гальнення отриманих результате способом регресшного ашиизу та от-римано р1вняння perpecii для Bcix кшетичних косфшенто в кодованих змшних:

N = 0,81909+0,29571х1+0,15896х2+0,26379хз+0,1214б0756х|хз+

+0,08871х2ХЗ: (5)

А = 26,3414+ 11,613578x1 + 2,1260х3; (6)

Р = 0,003560 -0.0001296x2+ 0,0003779хз + 0.0004926xix3; (7)

С0кР=23,74 + 5,89xi + 0,97х3; (8)

де xi, х; та хз — кодоваш значения фактор1в юо. 9 та t.

Перех1д вщ натуралышх до кодованих значень фактор1в здше-нюеться за сшввдаюшеннями:

Х1=(соо - 27)/8; х2= (9-15)/10; xj=(t - 80)/15. (9)

Для зручносг1 в практичному використанш було отримано також аналопчш ртняння в натуралышх змшних. Статистична ошнка показала, що отримаш ртняшш з надшшетю 95 % адекватно описують екс-перименталып даш та можуть бути використаш для розрахунку три-валосп cyiuiiinH соризу при р1зномаштних режимах сушшня.

Окр1м кшетики сушшня в цих же ccpiax дослщ1В вивчали законо-MipHocri названия зерна соризу в процей його сушшня у пильному uiapi, характерному для шахтних зерносушарок. Для зглажування отриманих експериментальних даних по нагршашда зерна та узагальнення

законом1рностей кшетики була проведена апроксимащя кривих нагрь вання р1внянням

О = Оо + т / (А + Вт) (10)

Розрахунок коефвдатв А 1 В в означеному ¡мвняши було проведено методом найменших квадра™ з попередшм вир1внюванням (ль неаризащею) кривих нагр1вання, що забезпечило необхщну точность об-числень.

Дал1 було узагальнено дат з ганетики названия 1 отримано р1в-няпня регресп для залежностей коефвдентсв А и В вщ фактор1в юо, 6 та I наступного виду

А, В = Ьо+Ьк»о +Ь30+Ь.11+Ь12О)о в+Ъисоо НЬгзв I (II)

При цьому отримано також настулш р1вняння в кодованих змшних: А=0,15461 +0,076894x1+0,010447x2-0,038091хз-0,035216х,хз; (12)

В= 0,02683-0,0021937х|+0,0060205x2-0,0080015хз-0,0032985х:хз- (13)

де Х[, х: та хз — кодоваш значения фактор1в соо, 0 та I.

Стльний анатз кривих нагр1вання дослщжуваного зерна соризу та показшшв його якосп (трщинуватосп) дозволив визначитн гранично-допустиму температуру нагревания. Для збереження якослз продоволь-чого зерна температура нагр1вання зерна не повинна перевищувати 45 °С. Це може бути забезпечено при температур! сушильного агенту до 100 "С. При сушнгш насншевого зерна соризу температура сушильного агенту не повинна перевищувати 80 °С, а пигршання зерна в залежност вщ початково! вологосп — не вище 35...40 °С.

Згщно загальним принципам розрахунку зерносушарок для визна-чення режилпв сунпння зерна сориза було складено статичну математич-ну модель сушилыю! зони зерносушарки, яка дозволяе для задано! про-дуктивност! сушарки визначити ктькють випарено! вологи, необхщну для цього кшьюсть теплоти, сушильного агенту або повпря, палива то-що. Надал! будо розроблено математичш модет дпочих шахтних зерносушарок (К4-УС2А, СЗШ-16) для визначення Гх техшко-економ1чних по-казнпюв при сунннт зерна соризу.

Результата розрахунку прямоточного процесу суишшя зерна сориза в умовах сушарки К4-УС2А при р1зних параметрах зовшшнього повггря показали, що при пщвищенш температури з 5 до 20 °С питом1 витрати палива снижуються з 15 до 12,3 кг/пл.т, тобто на 18%. При цьому терм1чний к.к.д. зерносушарки пщвищуеться з 42,2 до 5Г,3%. тобто на 17,7%. Зниження витрат умовного палива та к.к.д. практично не зале-жать вщ вщносно! вологостт зовшшнього повпря, а визначаються тип.ки змшого його температури.

3 метою розробки енергоощадно! технологи сушншя зерна соризу склали математичну модель рециркулящйного способу сунпння соризу в зерносушарщ К4-УС2А. Для розрахунку параметр1в рециркулюючого

зерна та його сумкш з сирим математичний опис теплово! модел1 зони сушарки доповнили ршшшямн змшгуванпя сирого та рециркулюючого зерна, а також балансовими р1вняннями зв'язку параметрш зерна i сушильного агенту та повпря на вход! та виход! \з зони сушарки. Реатза-Ц1Ю математично} модел! шахтно'1 зерносушарки К4-УС2А проводили за розробленими нами програмами.

Як ] для прямоточно'1 зерносушарки, при частковому поверненш вщ-працьованих сушильного агенту 1 зовшшнього повпря в топку для повторного використання ¡¡х теплоти, питом! витрати палива та к.к.д. при рециркуляцшному сунннш практично не залежать вщ вщносно! вологосл повпря. Зниження витрат умовного палива складае при рпних вар!антах повернення:

1) з зони охолодження — з 14,2 до 12,2 кг/пл.т або 14,1 %:

2) здругоУзони сушшня—з 11,4 до 10,0 або 12,3;

3) з друго! зони сушшня та зони охолодження — з 10,8 до 9,9 кг/пл.т або 8,3 %.

При цьому частка повернених на повторне використання вщнрацьо-ваних сушильного агенту або повпря складас близько 50 %, а терличний к.к.д. зерносушарки К4-УС2А шдвищусться до 51,6; 63,2 та 63,7% вщпошдно для кожного вартнгу.

У п'ятому роздЫ проведено анашз структурно!, ушверсально! та принцишально! схеми первинно! обробки зерна соризу продовольчого та насшневого призначення. На основ1 цього було обгрунтовано техноло-пю первинно! обробки зерна соризу р1зного призначення та рекомендовано технолопчну схему для и реашзацн.

Згщно запропоновано! технолога та технолопчно! схеми для отри-мання зерна соризу, яке вщповщас базисним кондищям, його необхщно пщдавати попередшй та первиннш очистщ на пов1тряно-ситових зерно-очисних машинах. Попередне очищения проводять на ворохоочищувачах для вилучення крупних часток листкчв, стебл1в 1 гшочок. Первинну очистку проводять на в^бровщцентрових сепараторах. Проходом з верх-нього 1 середнього пщсшних сит (02,2x20 1 Г2,2...3,0x20 мм) вилучають дрУбн! домшки та щупл! зерна соризу, проходом сортувального (05,5...6,0 мм) — очищене зерно, а сходом з цього сита — крути домшки. В асгпрашйних каналах вилучають легю домшки. В раз1 наяв-носп важковилучуваних смтшх домшок в зерш соризу, його направля-ють на повторне очищения на сепараторах з такими ситами: сортувальне — Д1 а метром 4,5. ..5,5 мм; пщавне — з продовгуватими отворами розм1рами 1,7x20 мм та 2,0...2,2x20 мм. При необхщносп операцп сушшня зерна соризу и проводять на зерносушарках К4-УС2А, СЗШ-16, типу ДСП або под1бних до них при вказаних вище режимах вщповщно до цшьового призначення соризу.

На пщстав1 даних про змшу бактершнс»1 грибно! м1крофлори, а також бюх1м1чного складу зерна соризу було рекомендовано рацюнальш

умови його збер1гання, як1 забезнечуготь хорошу продовольчу та насшневу яюсть зерна — це температура навколишнього середовища 5...15 °С при вщноснш вологосп не вище 55 %.

Наведено результати впровадження розроблених режим1в очистки 1 сушшня продовольчого та насшневого зерна. У виробничих умовах було очищено та просушено дослщш парта зерна соризу та визначено ряд по-казннкш якосп, що характеризуют його продовольч1 та насшнев! влас-тивосп. Очншене та прос\'шене зерно соризу вшповщало нормативним вимогам —ДС Г 11229-89 (Техшчш умови).

На заключному еташ роботи на гтщетав! результате виробничих впроваджень було розраховано економ1чний ефект вщ впровадження розроблених режим1В, який подтвердив ефектившегь та доцшынсть рекомендовано!' технологи первинно! обробки зерна соризу.

висновки

1. Аналгз л ¡'Герату рних даних I нормативно! документацп показуе, що для ново! культури — соризу вщеутня технолопя первинно! обробки, що не дозволяе провести його очищения, сушшня, як! забеспечують надшне збер!гання ! послщовну переробку за цшевим призначенням, а також викорпстання на насшня.

2. Встановлено, що за окремими ф1зико-технолопчними показни-ками зерно соризу подШне до зерна рису (маса 1000 зерен, густина, тов-щина), до сорго (гпвидкють зваження та кут природного вщкосу), до сорго та гречки (довжина ! ширина).

3. В лптпх умовах збер1гання (при вщносшй вологосп повггря навколишнього середовища в середньому 75 %) [ зимшх (при вщносшй Бологое™ лов1тря в середньому 55 %) стан р1вноваги зерна соризу за во-лопстю досягасться в1дповщно на 15...23 ! на 12... 19 доби.

4. Для розрахунку теплоф1зичних характеристик зерна соризу в Д1а-пазош вологосп 12,2...26,1 % та температури 5...35 °С рекомендованно залежшеп (1-4).

5. За результатами мжробюлопчного ! бюх1,\пчного апал1зу встановлено, що вс1 прийня-п умови збереження не призводять до попршення саттарного стану та втрат цпших компоненте зерна соризу.

6. Сушений анал1з результатсв математичного моделювання процесу сушшня в шахтних зерносушарках та данних по змий при цьому якосп зерна соризу дозволили встановити, що сушшня доцшьно -проводити не-залежно вщ початково! вологост! при температур! сушильного агенту не вище 100 °С, не допускаючи при цьому нагр!вання зерна понад 45 °С. При сушшш нас!нневого зерна соризу температура сушильного агенту не повинна перевищувати 80 °С, а нагр!вання зерна в залежност! вщ початково! вологосп — не вище 35...40 °С. Витрати сушильного агенту та зовшшнього повггря в зонах зерносушарок повинш бути злижеш у

пор1внянш з паспортними до значень, яю забезпечують швидюсть вщпрацьованих сушильного агенту та иовпгря не бшьше 5,0 м/с.

7. Для полтшення технко-економ1чних показшшв роботи шахтних зерносушарок (типу К4-УС2А та ш.) сушшня зерна соризу дощльно проводити с поверненням близько 50 % вщпрадьованих сушильного агенту або повпря. При цьому зниження витрат умовного палива складае 8,3... 14,1. %, шдвищуеться терм1чний к.к.д. зерносушарок до 51,6...63,7 %, а також зростае еколопчшсть сушшня.

8. На основ1 анализу фракцшного складу зерна встановлено, що для забезпечення базисних кондицш соризу його необхщно гаддавати очищению в кшька етапов при таких режимах: поперсдне очищения на воро-хоочищувачах для вщокремлення вороху 1 частково крупних дом1шок; первинне очищения на в1бров!дцентрових сепараторах. Проходом з верх-нього 1 середнього пщавних сит (02,2x20 1 П2,2...3,0x20 мм) вилучають др1бш домиики та щупл1 зерна соризу, проходом сортувального (05,5...6,0 мм) — очищение зерно, а сходом з цього сита — крупш домиики. При важковилучуваних смггних дом1шках в зерш соризу, його направляють на повторне очищения на сепараторах з такими ситами: сортувальне — д1аметром 4,5...5,5 мм; пщавш — з продовгуватими отборами poзмipaми 1,7x20 мм та 2,0...2,2x20 мм.

9. Дослщження кшьк1Стно-яюсного складу мйсрофлори i бюх!м1чних змш зерна соризу показали, що кращими для зоерпашш протягом 12 М1-сящв виявилися умови — температура збершання 5,..15°С, вщносна вол о петь середовища не повинна перевшцувати 55 %.

10. Розроблена технолопя первинно! обробки зерна соризу про-довольчого та насшневого призначення. Проведена промислова апроба-щя розроблених режимов очищения показала вщповщшсть очищеного соризу ¡снуючш нормативно-техшчшй документацп. Перев1рка рекомен-дованих режим1в сушшня подтвердила зниження витрат на сушшня на 8,5%, що складае 1,17 грн. на 1 пл.т. просушеного зерна соризу продо-вольчого призначення.

За темою дисертацпопубл/кован! наступи! роботи:

1. Исследование технологических свойств сориза сортов ".Янтарный" и "0десский-350'-' / А.К. Друзьева, В.И. Науменко, Л.К. Овсянникова, В.Е. Гаро // Проблеми та перспективи розвитку та споживання хл1бопродукт1в. - Одеса: ОДАХТ. - 1997. - С. 63-65.

2. Сориз — перспективна круп'яна культура / Г.К. Дремлюк, Г.М. Станкевич, Л.К. Овсянникова, В.П. Дутко, А.К. Друзьева // Удоскона-лення кнуючих 1 розробка нових технолопй для харчово! та зернопере-робно'1 промисловостк - Одеса: ОДАХТ. - 1997. - Вин. 17. - С. 9-15.

3. Фпико-технолопчш та тегоюф!зичш характеристики сориза / А.К. Друзьева, Г.М. Станкевич. В.1. Науменко, Л.К. Овсянникова // Удоско-

налення ¡снуючих i розробка нових технолопй для харчово! та зернопе-реробноГ промисловосп. - Одеса: ОДАХТ. - 1998. - Вип. 18. - С. 48-49.

4. Друзьева А.К. Удосконалення технологи первино! обробки ново! круп'япо! культур» — сориза // Удосконалення ¡снуючих i розробка нових технолопй для харчово! та зернопереробно! промисловосп. - Одеса: ОДАХТ. - 1999. - Вип. 19. - С. 27-30.

5. Сориз —; новая крупяная культура для Украины / Г.К. Дремлюк, Г.Н. Станкевич, JI.K. Овсянникова, А.К. Друзьева II Пути повышения эффективности хранения и переработки сельскохозяйственной продукции. - Одесса: ОЦНТЭИ. - 1999. - С. 40-44.

АНОТАЦ1Я

Друзьева А. К. Технология первинно! обробки зерна соризу. — Руко-

пис.

Дисертащя на здобутгя паукового ступени кандидата техшчних наук за спещальностю 05.18.03 — первинна обробка i збер1гання продукта рослинництва. — Одеська державна академия харчових технолопй, Одеса, 1999.

Дисертащя присвячена питаниям дослщження ф1зико-технолопчних, пгроскоп1чних, 6ioxiMi4HHX i мжробюлопчних властивостей, а також теплоф(зичпих характеристик зерна соризу як об'екта суипння та збер1гання. Розроблено режими сушпшя зерна соризу для р1зномаштних прилад1в i умов суш1ння. Отримано математичний опис законом1рностей суипння зерна соризу для змшних режимних параметре. Рекомендовано режими по очищению i збер1ганню зерна соризу. Промислова апробащя шдтвердила еконошчну сфектившсть результат!в робота.

Ключов1 слова: сориз, очищения, суипння, збер^ання, моделювання, режими.

THE SUMMARY

Druzieva А.К. Technology of primary processing of Soriz grain. — Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.18.03 — primary processing and storage of plant products. — The Odessa State Academy of Food Technologies, Odessa, 1999.

The thesis is devoted to research problems of physical, technological, hygroscopic, biochemical and microbiological properties and also heat engineering performances of soriz grain. The drying modes of soriz grain for various devices and conditions have been developed. The mathematical description of regularity drying of soriz grain for variable regime parameters have been obtained. The modes on clearing and storage of soriz grain have been offered. The industrial approvement has confirmed economical effectiveness of the results of the work.

Key word: soriz, clearing, drying, storage, simulation, modes.

АННОТАЦИЯ

Друзьева А.К. Технология первичной обработки зерна сориза. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.03 — первичная обработка и хранение продуктов растениеводства. — Одесская государственная академия пищевых технологий, Одесса, 1999.

Диссертация посвящена вопросам исследования физико-технологических, гигроскопических, биохимических и микробиологических свойств, а также теплофизических характеристик зерна сориза как объекта сушки и хранения. Разработаны режимы сушки зерна сориза для различных устройств и условий сушки. Получено математическое описание закономерности сушки зерна сориза для переменных режимных параметров. Рекомендованы режимы по очистке и хранению зерна сориза.

По отдельным физико-технологическим показателям зерно сориза близко к зерну риса (масса 1000 зерен и их плотность, толщина); к сорго (скорость витания и угол естественного откоса); к сорго и гречихе (длина и ширина).

В летних условиях хранения (при относительной влажности окружающего воздуха в среднем 75% ) и зимних (при относительной влажности воздуха в среднем 55 %) состояние равновесия зерном сориза достигается соответственно на 15...23 и 12... 19 сутки.

Для расчета теплофизических характеристик в диапазоне изменения влажности 12,2...26,1 % и температуры 5...35 °С рекомендуются зависимости (1...4).

На основании анализа фракционного состава зерна установлено, что для получения зерна сориза, соответствующего базисным кондициям, его необходимо подвергать предварительной и первичной очистке на воздушно-ситовых зерноочистительных машинах.

Предварительную очистку можно проводить на ворохоочистителях с отделением крупных листьев, стеблей и веточек. Первичную очистку целесообразно проводить на виброцентробежных сепараторах. Проходом с верхнего и среднего подсевных сит (02,2x20 и □2,2...3,0x20 мм) извлекают мелкие примеси и щуплые зерна сориза, проходом сортировочного (05,5...6,0 мм) — очищенное зерно, а сходом с этого сита — крупные примеси. При наличии трудноотделимой сорной примеси в зерне сориза, его направляют на повторную очистку в сепараторах со следующими ситами: сортировочным — с круглыми отверстиями сит диаметром 4,5...5,5 мм; подсевными — с продолговатыми отверстиями сит размерами 1,7x20 мм и 2,0...2,2x20 мм.

Комплексное и экспериментальное моделирование кинетики сушки определило, что сушку влажного и сырого зерна сориза продовольственного назначения необходимо проводить при температуре сушильного агента не выше 100 °С, не допуская при этом нагрева зерна свыше 45 °С.

При сушке семенного зерна температура сушильного агента не должна превышать 80 °С, а нагрев зерна в зависимости от начальной влажности — не выше 35...40°С.

Для улучшения технико-экономических показателей работы зерносушилок типа К4-УС2А (снижения удельных затрат топлива, повышения термического к.п.д. и т.д.) сушку зерна сориза целесообразно проводить с частичной рециркуляцией отработанных сушильного агента и воздуха. Расходы сушильного агента и наружного воздуха в зонах зерносушилок должны быть снижены по сравнению с паспортными до значений, обеспечивающих скорость отработанных сушильного агента и воздуха не более 5,0 м/с.

Исследования количественно-качественного состава микрофлоры и биохимических изменений зерна сориза показали, что лучшими для хранения являются такие условия: температура хранения 5... 15 °С при относительной влажности среды не выше 55 %.

На заключительном этапе работы был подсчитан экономический эффект от внедрения разработанных режимов, подтверждающий эффективность и целесообразность рекомендованной технологии первичной обработки зерна сориза.

Ключевые слова: сориз, очистка, сушка, хранение, моделирование, режимы.

Пщписанодо друку 12.0!.2000 р. Формат 60x90/16. Обл.-вид. арк. 1,0. Тираж 100 прим. Зам. № 4. Одеська державна акадсм'.я харчових технолопй. 65039. м. Одеса. вул. Канатна, 11 2.