Отбор проб грунта

Про автора

Максимова Ганна

Хімік-технолог органічних речовин, працює у компанії "Analit-Pribor"

Статті автора

Зерно – це основа продовольчого фонду будь-якої країни. Саме тому в Україні необхідно зробити усе можливе, щоб підвищити його виробництво, розвинути способи переробки сільськогосподарської продукції.

На сьогодні більшість борошномельних підприємств середньої і малої потужності зіткнулися з проблемою недостатньої кількості місця під бункеры, де зерно отволаживается перед процедурою помелу.

Саме тому в дослідженні гідротермічного способу обробки зернової продукції особливе місце займає пошук можливих методів для сильного зволоження пшениці. Це дозволить значно скоротити цикл створення борошна, адже термін відволожування буде скорочений. Найпопулярнішим способом швидкого зволоження пшениці є так звана вібраційна обробка. Вона грунтується на дії на зерно водою за допомогою потужного акустичного поля ультразвукових частот.

Для пошуку ефективного способу посиленого зволоження зернової продукції при використанні холодного кондиціонування були проведені спеціальні дослідження в умовах ТОВ З “Топчихинский млинкомбінат” в Алтайському краю. Це дозволило б зменшити час самого процесу відволожування, а також поліпшити якість зерна.

Методи і матеріали дослідження

Метою дослідження було вивчення того, як волога розподіляється в зернах пшениці при використанні різних способів зволоження. Таким чином, можна виділити метод, який робить процес відволожування найбільш ефективним і може застосовуватися для виробництва борошна.

Щоб досягти своєї мети, учасники дослідження поставили перед собою такі завдання:

• дізнатися, як глибина вакууму, яка створюється пневматичною форсункою, впливає на рівень зволоження пшениці;
• досліджувати, як час процедури впливає на силу проникнення води в пшеницю;
• визначити, які режими є найбільш оптимальними при використанні гідротермічного методу зволоження.

В ході експерименту вивчали відразу два способи відволожування : імерсійне зволоження (зерно занурюється у воду) і додавання обмеженої кількості води в зерно. При цьому метою було отримання певного відсотка кінцевого зволоження (не більше 16 Його вимірюють вологоміри зерна.

Також використовувалися основні варіанти для швидкого зволоження: за допомогою спеціальної установки, яка знаходилася під вакуумом, а пізніше зерно залишали на якийсь час в особливій камері (при цьому впродовж 6 годин кожну годину додатковий вакуум в камері встановлювали і знімали); занурювали продукцію у воду при високому атмосферному тиску.

При цьому використали метиленовий синій індикатор (розчин 2,5 щоб підфарбувати зволожене зерно, як цього вимагала методика.

Які вийшли результати?

Отримані дані показали, що висока міра розрідження в камері повітря сприяє посиленню вологості зерна. Цей результат можна пояснити тим, що підготовка зернових капілярів відбувається інтенсивніше. Швидше за все, з капілярів повітря віддаляється швидше, коли росте міра розрідження. Це дозволяє процесу торкнутися зерна на глибині.

Ці ж дані вказують на те, що установка з пневматичною форсункою не дає необхідної вологості в 15если не використати одночасно метод механічного видалення вологи із зерен. Ще одним недоліком подібного варіанту зволоження є той факт, що установка може працювати тільки періодично. Тому в поточному процесі її використати практично неможливо.

Дослідники розглядали відразу три варіанти збільшення вологості зернової культури, вивчаючи, як час відволожування впливає на глибину проникнення води в пшеницю в імерсійному методі. У першому випадку зерно занурювали у вологе середовище при високому атмосферному тиску. Через 10 секунд навішування виймалося з рідини, а зайва волога віддалялася фільтрованим папером.

У другому випадку зволоження проводилося в спеціальній установці у вакуумі. Камера з пневматичною форсункою працює за принципом створення усередині себе розрідження. Після того, як в камері створювали розрідження, туди ж подавали воду. Через 10 секунд в камері спочатку видаляли, а потім знову подавали повітря. Зайву вологу прибирали фільтрованим папером.

У останньому випадку зернову культуру зволожували так само, як і в попередньому варіанті, але після закінчення процедури пшеницю залишали усередині камери. Впродовж 6 подальших годин там створювали і видаляли додатковий тиск.

Дуже важливо вивчити також, як час процесу відволожування впливає на вологість пшениці і глибину проникнення, якщо використати імерсійний метод. Відповідно до отриманих даних вакуум допомагає прискорити проникнення води в зернову культуру. При цьому сам процес запускається вже з першої години зволоження. Зерно під вакуумом отволаживается повністю впродовж шести годин. Щоб поліпшити умови для зволоження, через дві години після початку процедури можна створити додатковий вакуум.

Тоді повне відволожування станеться через 4-5 годин. Ці результати пояснюються дуже просто – під тиском капіляри в пшениці швидше звільняються від повітря, що дозволяє воді краще проникати всередину.

Також було досліджено, як час відволожування пшениці за допомогою методу з використанням обмеженої кількості води впливає на силу зволоження зернової культури. Тут проводили три експерименти. У першому варіанті зерно зволожували водою при високому атмосферному тиску. У другому варіанті використали спеціальну установку з пневматичною форсункою і вакуумом. Шнекова пневматична установка працює завдяки тому, що в камері створюється розрідження.

В той же час в неї подається достатня кількість води за допомогою електроклапана.

У третьому варіанті зволожували зерно так само, як і у попередньому випадку, але після процедури пшениця поміщалася в спеціальний бункер, де 6 годин підряд створювали і видаляли вакуум.

Було відмічено, що пневматична форсунка допомагає прискорити отволачивание так само, як і у попередньому випадку, але ефект є не настільки сильним. Це пояснюється тим, що при використанні імерсійного зволоження зерно “захоплює” за 10 секунд більше вологи. Також пневматичні удари роблять менший вплив.

Щоб остаточно визначити, як волога проникає в глибину зернової культури при використанні розрахункової кількості рідини і атмосферного тиску, ефект від процедури заміряли ще через 12 і 16 годин після закінчення. Ці спостереження показали – якщо зерно зволожувати при високому атмосферному тиску, то з часом сила проникнення рідини всередину зменшується в два рази.

Вищеописані результати доводять, що існує можливість скоротити час, необхідний для відволожування пшениці при ГТО під час її підготовки до помелу. Як результат, можна зменшити місткість і кількість бункерів, де зерно отволаживается в спеціальних відділеннях для очищення. Завдяки цьому можна звільнити досить велику площу для устаткування, що дозволить значно підвищити продуктивність млина.

Висновки

Завдяки проведенню дослідження процесу зволоження зернових культур за допомогою установки з пневматичною форсункою було помічено, що міра розрідження повітря прискорює відволожування. Також використання установки з пневматичною форсункою дозволяє уникнути зайвої вологи в самому зерні і на його поверхні, тому немає необхідності додатково її видаляти.

Завдяки експерименту з розподілом рідини в пшениці було помічено, що атмосферний тиск допомагає значно прискорити процес зволоження в два рази.

Журнал https://hipzmag.com/