Методика увлажнения зерна в лабораторнойшнековой вакуумной установке Материалы и методы исследования
Качество исследуемого зерна
В исследованиях использовали образцы зерна ячменя рядового урожая 2014 года.
Исходное качество зерна представлено в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Исходное качество исследуемого зерна ячменя
Наименование показателя
| Значение показателя
| 1 Цвет
| Жёлто-серый
| 2 Запах
| Свойственный здоровому зерну ячменя
| 3 Влажность, %
| 13,0
| 4 Натура, г/л
|
| 5 Масса 1000 зерен, г
| 40,1
| 6 Содержание мелкого зерна, %
| 2,5
| 7 Содержание сорной примеси, %
| 1,0
| 8 Содержание зерновой примеси, %
| 1,8
|
9 Массовая доля золы, % на с. в.
| 2,42
|
10 Плёнчатость, % на с.в.
| 11,8
| 11 Зараженность
| Не обнаружена
| 12 Массовая доля крахмала, % нас.в.
| 55,1
|
Методы определения качества зерна ячменя
Качество зерна ячменя определяли в соответствии с действующими государственными стандартами. Отбор проб осуществляли по ГОСТ 13586.3-83. Цвет и запах зерна определяли в соответствии с ГОСТ 10967-90. По ГОСТ 13586.5-93 определяли влажность зерна. Натуру зерна определяли по ГОСТ Р 54895-2012. Массу 1000 зерен – по ГОСТ 10842-89. Содержание мелкого зерна, сорной и зерновой примеси определяли по ГОСТ 30483-97. Массовую долю золы в зерне – по ГОСТ 10847-74. Зараженность зерна вредителями определяли по ГОСТ 13586.6-93. Массовую долю крахмала определяли по ГОСТ 10845-98.
Методика гидротермической обработки зерна ячменя
В исследованиях изучали способ гидротермической обработки зерна ячменя, включающий операции увлажнения зерна и его последующее отволаживание (холодное кондиционирование).
Увлажняли зерно в лабораторной шнековой установке при атмосферном давлении путем добавления расчетного количества воды. Отволаживание зерна после увлажнения проводили в течение заданного времени при комнатной температуре.
Навеску зерна ячменя массой 500 г помещали в рабочую камеру шнековой установки. Воду в зерно подавали при помощи электроклапана из сосуда, находящегося выше рабочей камеры. После чего навеску перемешивали с помощью шнека установки в течение 15 с и отправляли на отволаживание в герметично закрытый бункер.
Количество воды mв, мл, необходимое для увлажнения зерна до определенной влажности определяли по формуле
, (2.1)
где mз – масса зерна, г;
Wк – конечная влажность зерна, %;
Wн – начальная влажность зерна, %.
После отволаживания влажность зерна определяли стандартным методом в сушильном шкафу СЭШ-3М.
Методика увлажнения зерна в лабораторнойшнековой вакуумной установке
Лабораторная вакуумная установка состоит из рабочей камеры, внутри которой расположен винтовой шнек, сосуда с водой, вакуумного насоса и баллона-ресивера. Данная установка показана на рисунке 2.1.
Основная задача вакуумной установки – обеспечение интенсивного увлажнения зерна, за счет вакуумного импульса. Основные параметры и размеры установки приведены в таблице 2.2.
Рисунок 2.1 – Схема лабораторной шнековой вакуумной установки
1 – электродвигатель; 2 – вакуумный насос; 3 – ресивер; 4 – вакуумметр ВПЗ-У; 5 – сосуд для воды; 6, 18 – шаровой клапан; 7, 8, 10 – электрические клапаны; 9 – электродвигатель вакуумной установки; 11 – приемный патрубок; 12 – рабочаякамера; 13 – шнек; 14 – подшипниковый узел; 15 – крышка выпускного отверстия; 16 – устройство регулировки угла наклона установки; 17 – защитный кожух
Таблица 2.2 –Размеры и параметры лабораторной шнековой вакуумной установки
Наименование параметра
| Значение
| Предельное остаточное давление в рабочей камере, МПа
| 0,1
| Частота вращения ротора вакуумного насоса, об/мин
|
| Размеры установки:
- объем ресивера, л
- объем рабочей камеры, л
- внутренний диаметр соединительных патрубков, мм
- длина соединительных патрубков от сосуда с водой до рабочей камеры, мм
- длина соединительных патрубков от ресивера до рабочей камеры, мм
|
| Работа вакуумной установки основана на создании разрежения в рабочей камере, за счет этого происходит глубокое проникновение влаги внутрь зерна. При снижении давления воздуха в рабочей камере, капилляры освобождаются от воздуха на всей поверхности зерна и становятся доступнее для проникновения в них воды. Это позволяет в дальнейшем сократить время отволаживания.
Вода в рабочую камеру подается посредством электроклапана. Сам сосуд с водой проградуирован, что позволяет использовать для увлажнения зерна определенное количество воды.
Навеску зерна массой 500 гпомещали в рабочую камеру установки, после чего емкость герметично закрывали крышками.Далее производили набор вакуума в ресивере до необходимого значения, которое определяли при помощи вакуумметра. В рабочую камеру подавали воду при помощи электроклапана 10. После подачи воды связь между сосудом с водой и рабочей камерой прерывали посредством того же электроклапана 10. Далее открывали шаровой клапан 6. Следующим этапом в работе установки является создание в рабочей камере разрежения. Это осуществляется при включении электроклапана 8. Одновременно с этой операцией приводили в рабочее состояние винтовой шнек. В рабочей полости вакуумной установки происходит интенсивное перемешивание зерна, что способствует равномерному распределению влаги. Так как установка находится под углом 15°, происходит несколько подъемов зерна вверх в рабочей камере. По истечении 15 секунд в рабочую камеру подавали воздух открытием электроклапана 7. Увлажненное зерно извлекали из рабочей камеры установки через выпускное отверстие при включении винтового шнека.
|