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

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 m_в, мл, необходимое для увлажнения зерна до определенной влажности определяли по формуле

, (2.1)

где m_з – масса зерна, г;

W_к – конечная влажность зерна, %;

W_н – 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

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.