06. Анисимов А. В., Рудик Ф. Я. Экспериментальное определение влияния конструктивных и режимных параметров шелушильной машины на критерии эффективности процесса шелушения

Печать

УДК 631.361.43

DOI: 10.15507/2658-4123.031.202104.577-590

Экспериментальное определение влияния конструктивных и режимных параметров шелушильной машины на критерии эффективности процесса шелушения

Анисимов Александр Владимирович
доцент кафедры технологий продуктов питания Саратовского ГАУ (410012, Российская Федерация, г. Саратов, Театральная пл., д. 1), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5313-6329, Researcher ID: E-7817-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рудик Феликс Яковлевич
профессор кафедры технологий продуктов питания Саратовского ГАУ (410012, Российская Федерация, г. Саратов, Театральная пл., д. 1), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8444-0115, Researcher ID: E-8546-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Определение оптимальной технологической эффективности процесса шелушения, с точки зрения количества отделяемых оболочек и удельных затрат на процесс, является важной задачей. Цель исследования – обосновать комплексный критерий оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы и выбрать оптимальные значения параметров шелушения зерна с учетом энергоемкости процесса.
Материалы и методы. Для количественной оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы были использованы следующие локальные критерии эффективности: относительный выход отходов шелушения, относительное снижение зольности зерна, увеличение количества битых зерен, а также комплексный критерий эффективности, учитывающий локальные критерии и удельный расход электроэнергии.
Результаты исследования. Проведенные эксперименты показали, что технологическая целесообразность процесса шелушения обеспечивается при проценте открытия заслонки на выходе из машины 60–70 %. При этом относительный выход отходов шелушения составляет 3,2–2,8 %, относительное снижение зольности зерна 0,32–0,20 %, а увеличение количества битых зерен не превышает 0,85 %. С увеличением степени открытия заслонки на выходе из машины с 50 до 100 % удельные затраты электроэнергии снижаются с 8,7 до 3,5 кВт∙ч/т.
Обсуждение и заключение. Для оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы предложен обобщенный критерий эффективности, включающий в себя локальные критерии. Экспериментально доказана их зависимость от интенсивности процесса обработки зерна в машине. Определено оптимальное сочетание степени открытия заслонки на выходе машины 67 % (производительность 0,7 т/ч) с удельным расходом электроэнергии 5,8 кВт·ч/т. В этом случае комплексный критерий эффективности, с учетом энергоемкости процесса, равен 4,5 кг/кВт·ч.

Ключевые слова: шелушение, критерии эффективности, отходы шелушения, зольность, удельные энергозатраты

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Анисимов А. В., Рудик Ф. Я. Экспериментальное определение влияния конструктивных и режимных параметров шелушильной машины на критерии эффективности процесса шелушения // Инженерные технологии и системы. 2021. Т. 31, № 4. С. 577–590. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202104.577-590

Заявленный вклад соавторов:
А. В. Анисимов – подготовка начального текста с последующей доработкой, проведение исследований, анализ исследований, визуализация.
Ф. Я. Рудик – научное руководство, анализ и доработка текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 16.04.2021; одобрена после рецензирования 20.05.2021;
принята к публикации 15.06.2021

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кондроков Р. Х., Панкратов Г. Н. Роль шелушения зерна в технологии переработки твердой пшеницы // Хлебопродукты. 2013. № 3. С. 44–45. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20230231 (дата обращения: 01.04.2021).

2. Влияние шелушения зерна на параметры процесса его измельчения / О. С. Журба [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 8. С. 18–23. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17972818 (дата обращения: 01.04.2021).

3. Adherence within Biological Multilayered Systems: Development and Application of a Peel Test on Wheat Grain Peripheral Tissues / M. R. Martelli [et al.] // Journal of Cereal Science. 2010. Vol. 52, Issue 1. P. 83–89. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2010.03.007

4. Electrostatic Separation of Peeling and Gluten from Finely Ground Wheat Grains / М. Remadnia [et al.] // Particulate Science and Technology. 2014. Vol. 32, Issue 6. P. 608–615. doi: https://doi.org/10.1080/02726351.2014.943379

5. Марьин В. А., Верещагин А. Л., Бычин Н. В. Шелушения зерна гречихи на деках из вязкоупругого материала // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2019. № 2. С. 237–242. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42332683 (дата обращения: 01.04.2021).

6. Study of Efficiency of Peeling Machine with Variable Deck / A. Dmitriev [et al.] // Proceedings of International Scientific Conference “Engineering for Rural Development” (20–22 May 2020). Jelgava, 2020. P. 1053–1058. doi: https://doi.org/10.22616/erdev.2020.19.tf249

7. Анисимов А. В., Рудик Ф. Я. Экспериментальное определение оптимальных параметров оборудования для обработки зерна при подготовке к помолу // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 4. С. 594–613. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201904.594-613

8. К вопросу шелушения зерна в пневмомеханическом шелушителе / Р. Ш. Лотфуллин [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016. Т. 11, № 4. С. 84–88. doi: https://doi.org/10.12737/article_592fc7b69bdfd2.43572402

9. Халиуллин Д. Т., Дмитриев А. В. Пневмомеханическое устройство для шелушения зерна // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2016. № 2. С. 85–88. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26747961 (дата обращения: 01.04.2021).

10. Перов А. А. Способы шелушения зерна // Комбикорма. 2010. № 3. С. 45–46. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16543568 (дата обращения: 01.04.2021).

11. Верещинский А. П. Подготовка зерна шелушением на мельницах сортовых помолов пшеницы большой производительности // Хлебопродукты. 2010. № 1. С. 32–33. URL: https://khlebprod.ru/old/text.php?text=2651&heads=1 (дата обращения: 01.04.2021).

12. Верещинский А. П. Эффективность шелушильно-шлифовальных машин «Каскад» при подготовке зерна пшеницы в сортовых помолах // Хлебопродукты. 2012. № 11. С. 40–41. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18101211 (дата обращения: 01.04.2021).

13. Шелушение увлажненной пшеницы / И. Р. Дударев // Хранение и переработка зерна. 1973. № 2. С. 34–35.

14. Марьин В. А., Верещагин А. Л. Повышение целостности ядра овса при шелушении // Хлебопродукты. 2018. № 7. С. 54–56. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35235264 (дата обращения: 01.04.2021).

15. Маланичев И. В., Нуруллин Э. Г. Компьютерная модель процесса пневмомеханического шелушения зерна гречихи // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2008. Т. 3, № 1. С. 169–171. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11684557 (дата обращения: 01.04.2021).

16. Брасалин С. Н., Минаков А. С. Влияние режима влаготепловой обработки на оценки технологической эффективности шелушения зерна овса // Ползуновский вестник. 2020. № 4. С. 40–43. doi: https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2020.04.008

17. Косцова И. С., Лысенкова А. И. Процесс шелушения твердой пшеницы при получении недробленой крупы и оценка его эффективности // Вестник Могилевского государственного университета продовольствия. 2019. № 2. С. 58–67. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43784396 (дата обращения: 01.04.2021).

18. Горбатовская Н. А. Разработка техники и технологии в переработке зерновых культур для создания продуктов питания повышенной ценности // Механика и технологии. 2013. № 1. С. 59–66. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25411135 (дата обращения: 01.04.2021).

19. Влияние способов увлажнения зерна овса при гидротермической обработке на эффективность его шелушения [Электронный ресурс] / В. В. Беляев [и др.] // Горизонты образования. 2017. Вып. 19. URL: http://edu.secna.ru/media/f/thpz_tez_2017_.pdf (дата обращения: 01.04.2021).

20. Анисимов А. В., Рудик Ф. Я., Загородских Б. П. Совершенствование технологии подготовки зерна к помолу на малых предприятиях // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 4. С. 603–623. doi: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201804.603-623

21. Брасалин С. Н. Оценка технологической эффективности шелушения зерна в крупяном производстве // Хлебопродукты. 2014. № 9. С. 60–62. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21853052 (дата обращения: 01.04.2021).

22. Марьин В. А., Верещагин А. Л., Бычин Н. В. Влияние увлажнения зерна гречихи перед пропариванием на эффективность шелушения // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 7. С. 163–168. URL: http://www.asau.ru/vestnik/2016/7/163-168.pdf (дата обращения: 01.04.2021).

23. Константинов М. М., Румянцев А. А. Комплексный показатель эффективности технологического процесса производства крупы // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. № 6. С. 81–82. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18372731 (дата обращения: 01.04.2021).

24. Брасалин С. Н. Методические аспекты определения коэффициента технологической эффективности шелушения пленчатого зерна // Хлебопродукты. 2013. № 5. С. 48–49. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20221348 (дата обращения: 01.04.2021).

25. Шелушильно-сушильная машина : патент 2491124 Российская Федерация / Анисимов А. В., Богданова М. С. № 2012104970 ; заявл. 13.02.2012 ; опубл. 27.08.2013. 7 с. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2491124C1_20130827.pdf (дата обращения: 01.04.2021).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.