Международный научный журнал №7(100), часть «Научный Фокус» ноября, 2023 Международный современный научно-практический журнал Научный Фокус
жүктеу/скачать 4.01 Mb. Pdf көрінісі
|
| СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СУШКИ ЗЕРНА
Беккулов Б.Р к.т.н., доцент, Рахманкулов Т.Б Докторант Андижанский машиностроительный институт Обеспечение продовольственной безопасности в условиях непрерывного роста в мире население, которое, по прогнозам специалистов, составит около 9 миллиардов человек в 2050 году, является наибольшую озабоченность мирового сельского хозяйства на сегодняшний день. Ожидается, что спрос на продукты питания будет расти с увеличением население мира. Продовольственное зерно является основным источником продуктов питания для людей и кормов для домашних животных во всем мире. Зерновые продукты составляют около 50% калорийности рациона в Азии. В настоящее время Азия является рекордсменом по производству зерна и приходится около 50% всего зерна, производимого в мире. В 2020 году мировое производство зерновых, таких как кукуруза, рис и пшеница, составило около 2,9 млрд тонн. На его долю приходится самая высокая часть, составляющая около 32% общий объем производства урожая (9,3 миллиарда тонн) в году. По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации производство зерновых и масличных культур в мире достигнет около 3,1 миллиардов тонн и 598,7 миллионов тонн в 2031 году соответственно. Однако около 30% мирового производства зерновых продуктов было зарегистрировано как потери во время послеуборочных процессов. Послеуборочные потери это неизбежно на этапах переработки зерна, включающих транспортировку, сушку, упаковку и хранение [1, 2, 3, 4]. Сушка – важная послеуборочная операция при переработке зерна. Это уменьшает объем и размер собираемого зерна, одновременно повышая ценность высушенного продукта и повышая его доступность для потребителей. хранение в течение всего года. В процессе сушки используется одновременный тепло- и массоперенос между зерном и его среда для эффективного удаления влаги из зерна [5, 6, 7, 8, 9]. Для зерновых культур требуется сушка в течение определенного времени. Процесс сушки включает в себя ряд теплофизических процессов, которые взаимосвязаны в определенной последовательности. На первой стадии процесса сушки сушильный агент должен испарять влагу на поверхности зерна. Затем влага выделяется изнутри зерна и выпаривается. Конечной стадией является с помощью сушильного агента удаление влаги и выведение испаряющейся влаги в атмосферу [10, 11, 12, 13, 14]. Международный научный журнал № 7(100), часть 2 «Научный Фокус» ноября, 2023 60 Во время сушки температура сухого вещества влияет на качество высушиваемого зерна. Как известно, испарение усиливается при высоких температурах. Однако сушка при очень высоких температурах вызывает следующие неблагоприятные условия, такие как непригодность для посева в следующем году, уменьшается количество и качество витаминов, появление трещины в зерне [15, 16]. В настоящее время существует несколько методов сушки зерновых продуктов, каждый из которых имеет свою технологию и различается по способу передачи тепла к зерновой массе [17]. Ниже рассмотрим некоторые из них. Конвективный метод является наиболее распространенным методом. Процесс сушки осуществляется подачей сушильного агента (теплый воздух) в сушильную камеру, прохождением сушильного агента через слои зерна удаляется влага и испаренная влага удаляется с помощью воздушного потока в атмосферу. Этот метод используются в сушильных устройствах различной конструкций [18]. Материальные расходы при сушке конвективном методом относительно высокие, но метод является производительным и технологичным. Основной технологической характеристикой теплообмена является состояние сушки и охлаждения зернистого слоя. В конвективном способе масса зерна может быть неподвижным и подвижным [19, 20, 21, 22]. При неподвижным состоянии массы зерна скорость зерна равна нулю, а скорость агента сушки меньше, чем критическая скорость фракции зерновой массы. Этот принцип используется для жалюзовых, лотковых, стеллажных, камерных сушильных устройствах периодического действия и активных вентиляционных устройств. Основными параметрами сушильных устройств являются: Температура сушильного агента T = 35°C -40°C (ниже допустимого для нагрева зерновых продуктов), влага съем в час W = 0,5%-1,5%, расход количества тепла для испарения 1 кг влаги Q = 8000-20000 кДж. Основным недостатком этих сушильных устройств является то, что сушка не однородна по объему зерна [23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35]. При подвижным состоянии скорость зерна больше нуля, а скорость сушильного агента меньше, чем критическая скорость фракции зерновой массы. Основываясь на этом принципе, работают шахтные, рециркуляционные, барабанные непрерывные сушильные устройства. Температура сушильного агента в этих сушильных устройствах высока и расход количества тепла для испарения 1 кг влаги составляет Q = 5000-6000 кДж . и обеспечивается равномерность сушки. В кондуктивном (контактным) способе генерируемое тепло подается на массу зерна через нагретую поверхность. Нагреванием массы зерна влажность выпаривается и высушивается. В этом способе расход энергии высока, не Международный научный журнал № 7(100), часть 2 «Научный Фокус» ноября, 2023 61 обеспечивается однородность сушки и менее эффективна. По -этому этот метод редко применяется [36, 37, 38]. В радиационном способе сушки зерна под воздействием солнечного света и естественного ветра влага испаряется и пар выводится в атмосферу. Чем меньше толщина высушиваемого зерна, тем больше интенсивна сушка. Поэтому толщина слоев зерновых культур таких, как пшеница, таких ячмень, рис не должна превышать 20 см. Для бобовых культур желательно иметь 5-10 см. Для использования этого метода потребуется специальная асфальтированная площадка. При использовании этого метода на почвенных и бетонных полях необходимо расстилать пленочные материали, чтобы сохранить дно массы зерна от влажности. При сушке желательно расстилать массы зерна не ровно (по прямой), а в виде зигзаг с юга на север. При этом поверхность зерновой массы увеличивается и образуется парциальная давления пара в разнице нижней и верхней части, что способствует интенсивное испарения влаги. Во время процесса сушки периодически (каждый час) нижнюю часть зерна следует заменить вверх. При необходимости сушку можно продолжить на следующий день,. Высушиваемое масса зерна на ночь собирается в одном месте и покрывается пленкой или брезентом. Радиационный способ сушки широко используется в солнечных погодных условиях. Этот метод не требует дорогостоящего топлива для сушки и в то же время оказывает положительное влияние на массу зерна. Во-первых, после сбора урожая в зерне не прекращается прорастания. Во-вторых, в некоторых случаях происходит стерилизация от микроорганизмов (грибов) под воздействием солнечного света. В-третьих, основной эффект этого метода заключается в том, что зерновые продукты очищаются от инсектицидов [39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49]. В электрическом методе сушки масса зерна находится в высокочастотном электрическом поле и производится сушка. Сушка зерновых продуктов методом адсорбционно-контактной обработки осуществляется путем добавления поглощающих влагу адсорбентов. Процесс сушки отличается от других способов тем, что отсутствует затраты для электрических и тепловых энергии. Высушиваемое зерно смешивают с влага впитывающими агентами (опилкой) или относительно сухими зернами. Одним из видов этого метода является химическая сушка, которую можно применять при сушке зернобобовых культур такие, как арахис, горох, крупы и фасоль. В соответствии с их морфологическим характером (высокой плотности) и химической структурой (с высоким содержанием белка) такие зерна трудно выпускают влагу. При сушке зернобобовых культур невозможно увеличить тепло, поскольку происходит растрескивание зерен. Разрабатывается метод десорбционно-контактного контакта для таких продуктов. В заключении можно сказать, что на основе вышеуказанные методов имеются современные сушильные установки, и их эффективность являются Международный научный журнал № 7(100), часть 2 «Научный Фокус» ноября, 2023 62 высокими. В то же время большинство этих сушильных устройств являются стационарными, имеют большие габаритные размеры и имеют высокое потребление энергии. Учитывая что, в нашей стране выращиваются и получаются как второй урожай зерновые, зернобобовые, маслянистые культуры, и сбор урожая приходится осенью в дождливых, пасмурных погодах сильно ощущается потребность к новым сушильным устройствам сочетающих в себе несколько методов сушки, мобильный, высокую эффективность, компактность, низкое потребление энергии. В этой связи мы в настоящее время проводим практическую работу, и предварительные результаты были достигнуты [50, 51, 52, 53, 54]. жүктеу/скачать 4.01 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|