Скачать статью в pdf.

УДК 621.926:664.7

DOI: 10.15507/0236-2910.028.201804.603-623

 

Совершенствование технологии подготовки зерна к помолу на малых предприятиях

 

Анисимов Александр Владимирович
доцент кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), кандидат технических наук, ResearcherID: E-7817-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5313-6329, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рудик Феликс Яковлевич
профессор кафедры технологий продуктов питания ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), доктор технических наук, ResearcherID: E-8546-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8444-0115, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Загородских Борис Павлович
профессор кафедры технического сервиса и технологии конструкционных материалов ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова» (410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., 1), доктор технических наук, ResearcherID: E-8582-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3480-0631, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. На малых предприятиях с упрощенным технологическим процессом сортового помола подготовительные операции, включающие в себя очистку, шелушение и увлажнение зерна, играют существенную роль в обеспечении высокого качества сортовой муки. Современное оборудование для мельниц малой производительности предполагает лишь сухую очистку зерна в обоечной машине с последующим его холодным кондиционированием. Использование оборудования, предназначенного для сортового помола с тщательной неоднократной очисткой, мойкой и гидротермической обработкой, не представляется возможным, так как это существенно повышает себестоимость муки. Целью статьи является повышение качественных и количественных показателей сортовой муки, получаемой на малых предприятиях за счет шелушения и подсушивания зерна перед помолом.
Материалы и методы. Исследования качества обработки зерна по таким показателям, как зольность (белизна), влажность, количество битых зерен проведены по ГОСТам РФ, а также установленным в науке и практике методам. Степень шелушения определена по показателю белизны с помощью фотоэлектрического белизномера СКИБ-М (ГОСТ 26361-2013 «Мука. Метод определения белизны»), влажность зерна – по ГОСТ 13586.5-2015 с использованием сушильного шкафа СЭШ-3М, количество битых зерен – по ГОСТ 30483-97.
Результаты исследования. В результате проведенного исследования было установлено, что эффективность обработки зерна в настоящее время зависит от использованных технических средств. На этом основании разработана комбинированная шелушильно-сушильная машина. Исследованы и установлены рациональные режимы обработки зерна, позволяющие повысить белизну получаемой муки в среднем на 4–7 условных единиц белизномера
РЗ-БПЛ: производительность машины Q = 700 кг/ч; время обработки зерна t = 72 с; оптимальная влажность (с точки зрения белизны получаемой муки) поступающего на размол зерна W = 14 %; мощность излучателей P = 1 000 Вт.
Обсуждение и заключение. Теоретические исследования показывают, что шелушение зерна является одним из самых эффективных способов повышения сортности конечной продукции малых предприятий по переработке зерна с упрощенными технологическими схемами. Эффективность шелушения зерна пшеницы с влажностью выше 16 % снижается; данное обстоятельство говорит о целесообразности его подсушивания. Авторами статьи предложено оборудование и технология для обработки зерна перед сортовым помолом, обеспечивающие шелушение зерна и, в случае необходимости, его подсушивание. Определены режимные параметры шелушильно-сушильной машины для подготовки зерна к помолу. Разработанная технология позволяет в случае необходимости подсушивать переувлажненное зерно до необходимых кондиций, что дает возможность получить муку высокого качества из зерна, при гидротермической обработке которого был нарушен влажностный режим. Производительность машины в режиме подсушивания следует связать с мощностью микроволнового инфракрасного излучения, а его время и мощность должны ограничиваться максимально допустимой температурой нагрева зерна, не превышающей 60 ºС.

Ключевые слова: шелушение, белизна, влажность, сушка, подготовка зерна к помолу

Для цитирования: 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

Благодарности: Исследование проведено в рамках договора с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (№ 180ГС1/6784 от 25.12.2014) по программе «СТАРТ-1» совместно с ООО «Здоровое питание».

Заявленный вклад соавторов:
А. В. Анисимов – подготовка первоначального варианта текста с последующей доработкой, анализ литературных данных; Ф. Я. Рудик – научное руководство, анализ и доработка текста; Б. П. Загородских – подготовка и первичный анализ литературных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 05.03.2018; принята к публикации 15.05.2018;
опубликована онлайн 28.12.2018

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гафин М. М. Подготовка зерна к помолу с использованием традиционного оборудования // Научный вестник Технологического института – филиала ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА им. П. А. Столыпина. 2014. № 13. С. 51–55.

2. Кандроков Р. Х., Панкратов Г. Н. Роль шелушения зерна в технологии переработки твердой пшеницы // Хлебопродукты. 2013. № 3. С. 44–45.

3. Оптимизация параметров и совершенствование технологии
зерношелушения / В. Н. Невзоров [и др.] // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2013. № 4. С. 160–165.

4. Влияние шелушения зерна на параметры процесса его измельчения / О. С. Журба [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 8.
С. 18–23.

5. 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.

6. Бузоверов С. Ю., Антипина Г. А. Влияние гидротермической обработки на качество зерна пшеницы // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2010. № 10 (72). С. 83–86.

7. Опыт подготовки зерна пшеницы к помолу с предварительным отделением оболочек / Ж. С. Алимкулов [и др.] // Экспресс-информация (Сер. «Мукомольно-крупяная промышленность»). 1979. Т. 1, вып. 7. C. 22.

8. Bühler: только чистое зерно можно долго хранить // Хлебопродукты. 2014. № 1. С. 34–35.

9. Верещинский А. П. Подготовка зерна шелушением на мельницах сортовых помолов пшеницы большой производительности // Хлебопродукты. 2010. № 1. С. 32–33.

10. Патент 2457904 РФ, МПК В02В3/00. Устройство для шелушения зерна / М. Ц. Диданов, А. М. Диданов, Г. А. Искакова; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова»; заявл. 2010144596/13; опубл. 10.08.2012, бюл. № 13.

11. Перов А. А. Способы шелушения зерна // Комбикорма. 2010. № 3. С. 45–46.

12. Верещинский А. П. Эффективность шелушильно-шлифовальных машин «Каскад» при подготовке зерна пшеницы в сортовых помолах // Хлебопродукты. 2012. № 11. С. 40–41.

13. Патент 2159679 РФ, МПК В02В3/02. Шелушильно-шлифовальная машина / Н. М. Иванов; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие фирма «ВОСХОД»; заявл. 11.06.1999; опубл. 27.11.2000, бюл. № 33.

14. Nascimento V. R. G., Biagi J. D, de Oliveira R. A. Mathematical modeling of convective drying with infared radiation of Moringa oleifera grains // Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental. 2015. Vol. 19 (7). Р. 686–692.

15. Курдюмов В. И., Павлушин А. А. Теоретические и экспериментальные аспекты контактного способа передачи теплоты при сушке зерна // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 3. С. 106–110.

16. К вопросу управления процессом комбинированной сушки зерна / В. А. Афонькина [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2016. Т. 26, № 1. С. 32–39.

17. Патент 2509275 РФ, МПК F26B15/14, F26B17/04. СВЧ-конвективная
сушилка / А. Н. Остриков, В. Д. Демьянов; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный университет инженерных технологий; заявл. 27.09.2012; опубл. 10.03.2014, бюл. № 7.

18. Analysis on the influence of the exchange area on the heat exchange efficiency during far-infrared convection combination grain drying process / C. S. Liu [et al.] // 2017 International Conference on Smart Grid and Electrical Automation (ICSGEA). 2017. Р. 155–158.

19. Image analysis and quality attributes of malting barley grain dried with infrared radiation and in a spouted bed / I. Konopka [et al.] // International Journal of Food Science and Technology. 2008. Vol. 43, Issue 11. P. 2047–2055.

20. Reducing cracking and breakage of soybean grains under combined near-infrared radiation and fluidized-bed drying / S. Dondee [et al.] // Journal of Food Engineering. 2011. Vol. 104, Issue 1. Р. 6–13.

21. Давидович Е. А. Влияние ИК-обработки зерна пшеницы и ржи на параметры процесса его измельчения [сырье для производства спирта] // Пищевая и перерабатывающая промышленность. 2009. № 4. С. 1033.

22. Долгих П. П., Кулаков Н. В., Лоц Е. В. Исследование инфракрасного способа сушки зерна // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 12 (123). С. 85–92.

23. Патент 2352880 РФ, МПК F26B330. Сушилка инфракрасная / С. К. Волончук; заявитель и патентообладатель ФГБНУ СибНИТИП; заявл. 19.04.2007; опубл. 20.04.2009, бюл. № 11.

24. Патент 2459166 РФ, МПК F26B17/12, F26B3/347. Установка для сушки и обработки зерна и кормов / Б. Г. Смирнов, А. Н. Васильев, А. А. Васильев; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ; заявл. 02.08.2010; опубл. 20.08.2012, бюл. № 23.

25. Патент 2134995 РФ, МПК A23L 1/025, A23B 9/04, F26B 3/30. Установка для термообработки зернового сырья / Н. В. Елькин, В. В. Кирдяшкин; заявитель и патентообладатель Н. В. Елькин, В. В. Кирдяшкин. № 98117679/13; заявл. 29.09.1998; опубл. 27.08.1999, бюл. № 33.

26. Штейнберг Т. С., Леонова Т. А. Определение белизны муки. Новый стандарт // Контроль качества продукции. 2016. № 11. С. 22–25.

27. Патент 2491124 Российская Федерация, МПК B02B3/02. Шелушильно-сушильная машина / А. В. Анисимов, М. С. Богданова; заявитель и патентообладатель Саратовский гос. аграрный ун-т имени Н. И. Вавилова. № 2012104970; заявл. 13.02.2012; опубл. 27.08.2013, бюл. № 24.

28. Анисимов А. В. Усовершенствованная система для автоматического управления температурой и влажностью зерна при подготовке к помолу // Вестник Саратовского государственного аграрного университета имени Н. И. Вавилова. 2015. № 6. С. 53–56.

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.