К.с.-х.н., доц. Бузоверов С.Ю.

Алтайский государственный аграрный университет, Россия

СКОРОСТНОЕ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ КАК ФАКТОР

ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

Многие отечественные и зарубежные исследователи делали попытки установить взаимосвязь температуры и влажности зерна при обработке его влажным насыщенным паром.

Зависимость между изменением температуры и изменением влажности зерна в процессе обработки его паром носит линейный характер. Абсолютные величины отношения приращения температуры к приращению влажности у названных авторов различны, но это можно объяснить тем, что опыты проводились при разных значениях давления и влажности. Кроме того, следует иметь в виду, что в формулу расчета этого отношения входит теплоемкость зерна, зависящая от его температуры и влажности и, следовательно, изменяющаяся в процессе обработки зерна паром. Для определения численных значений отношения приращения температуры зерна к приращению его влажности проведены эксперименты на лабораторном кондиционере полупроизводственной установке непрерывного действия производительностью 100 кг/ч, состоящей из двух горизонтальных шнеков диаметром 120 мм, расположенных один под другим, и аппарате для скоростного кондиционирования зерна АСК-10.

Влажность зерна определялась стандартным методом, температуру зерна – по показаниям термометра, установленного в герметически закрывающемся сосуде.

На основании статистической обработки данных 60 опытов, выполненных на образцах мягкой пшеницы при давлении пара от 0,05 до 0,50 МПа, была установлена тесная корреляционная зависимость между значениями температуры и влажности зерна в процессе обработки его паром (табл. 1).

Следует обратить внимание на то, что значения коэффициентов парной корреляции оказались довольно высокими как при фиксированных значениях давления (от 0,9891 до 0,9988), так и во всем диапазоне исследовавшихся давлений (0,9437). Это свидетельствует о том, что вполне обоснованно можно принять гипотезу о линейной зависимости между изменением температуры и влажности зерна при обработке его влажным насыщенным паром в исследованном диапазоне давлений, независимо от принятых значений этого параметра.

Таблица 1

Влияние давления пара на температуру и влажность

зерна пшеницы

Давление пара, МПа	Температура зерна, °С		Прирост температуры, °С	Влажность зерна, %		Прирост влажности, %	Коэффициент парной корреляции
	исходная	после обработки паром		исходная	после обработки паром
0,05	18	33	15	13,2	14,1	1,7	0,9985 ±0,0010
	19	49	30	13,4	15,5	3,0
	17	51	34	13,2	15,8	3,5
	18	59	41	13,2	16,8	4,0
	19	65	46	13,0	17,4	4,7
	20	72	52	13,2	17,7	5,1
	19	76	57	13,0	18,6	5,8
	19	85	66	13,0	19,1	6,5
	20	92	72	13,4	19,3	7,3
	21	103	82	13,0	21,1	8,0
	20	30	10	13,2	14,9	0,9
	19	43	24	13,2	16,4	2,3
	19	50	34	13,0	16,7	2,8
	20	62	42	12,8	17,2	4,0
0,25	18	66	48	13,0	17,7	4,4	0,9919 ±0,0058
	20	70	50	13,2	18,3	4,5
	20	79	59	13,2	18,8	5,4
	19	84	65	13,0	19,5	6,1
	19	90	71	13,0	20,7	6,3
	19	98	79	13,0	21,0	8,1
0,35	19	31	12	13,0	13,8	0,8	0,9891 ±0,0088
	19	44	25	13,0	15,0	2,0
	20	49	29	13,0	15,4	2,4
	21	59	38	13,2	16,4	3,2
	21	66	45	13,2	16,8	3,6
	20	71	51	13,2	17,2	4,0
	20	76	56	13,2	17,6	4,4
	19	83	64	13,0	18,1	5,1
	19	93	74	13,0	19,9	6,9
	19	109	90	13,0	20,2	7,2
0,40	19	28	9	12,8	13,5	0,7	0,9969 ±0,0031
	19	39	20	12,8	14,3	1,5
	19	50	31	12,8	15,0	2,2
	19	58	39	13,0	16,2	3,2
	20	69	49	13,0	16,8	3,8
	20	76	66	13,0	17,0	4,0
	20	84	64	12,8	17,6	4,8
	20	89	69	12,8	18,2	5,4
	20	99	79	12,8	18,8	6,0
	19	110	91	12,8	19,5	6,7
0,45	18	29	11	12,8	13,5	0,7	0,9988 ±0,0010
	18	40	22	12,8	14,3	1,5
	18	48	30	12,8	14,9	2,1
	19	59	40	12,8	15,7	2,9
	19	65	46	12,8	16,0	3,2
	18	67	49	12,8	16,5	3,5
	18	73	55	13,0	16,8	3,8
	18	87	69	12,8	17,7	4,9
	18	96	78	12,8	18,4	5,6
	18	110	92	12,8	19,1	6,3
0,50	19	27	8	13,0	14,2	1,2	0,9911 ±0,0059
	18	27	9	12,8	14,0	1,2
	19	29	10	12,8	14,3	1,5
	19	29	10	12,6	14,0	1,4
	18	30	18	12,4	15,0	2,6
	18	30	12	12,7	14,5	1,8
	18	42	14	42,2	14,3	2,1
	19	47	22	12,4	15,7	3,3
	18	60	42	12,2	18,3	6,1
	18	101	85	12,0	24,5	12,5
0,05-0,50	х	х	х	х	х	х	0,9437 ±0,0135

Что же касается числовых значений, характеризующих эту зависимость, то на основании полученных данных можно сделать вывод, что чем выше давление пара, тем меньше конечная влажность зерна и тем больше абсолютное значение отношения приращения температуры зерна к приращению его влажности. Так, с увеличением давления от 0,05 до 0,50 МПа это отношение увеличивается от 10 до 14,6.

Ранее, в лабораторных условиях было установлено, что отношение приращения температуры к приращению влажности зависит от давления пара и практически не зависит от исходной температуры и влажности зерна, а также от типового и видового состава обрабатываемого зерна.

Метод расчета конечных значений температуры и влажности зерна после его обработки паром при скоростном кондиционировании был описан ранее.

Статистическая обработка данных, полученных в производственных условиях при скоростном кондиционировании пшеницы с использованием аппарата АСК-10 на сортовой мельнице ООО СО «Топчихинский мелькомбинат» Алтайского края, подтвердила линейный характер взаимосвязи температуры и влажности зерна при обработке его паром и сделанные ранее выводы, что типовой состав зерна практически не влияет на кинетику процесса увлажнения и нагрева зерна (табл. 2).

Таблица 2

Влияние давления пара на температуру и влажность

зерна пшеницы II и IV типов

Давление пара, МПа	Температура, ^ºС		Прирост температуры, °С	Влажность зерна, %		Прирост температуры, %	Коэффициент парной корреляции
	исходная	после обработки паром		исходная	после обработки паром
1	2	3	4	5	6	7	8
Смесь типов III-IV (10 + 90%)
0,25	10	65	55	9,4	15,4	6,0	0,9912 + ±0,0050
	10	02	52	9,4	15,2	5,8
	10	62	52	9,6	15,3	5,7
	10	60	50	9,6	15,1	5,5
	11	61	50	9,8	15,2	5,4
	11	59	48	9,8	15,2	5,4
	11	59	48	10,2	15,2	5,3
	11	56	45	10,2	15,1	4,9
	11	59	48	10,2	15,5	5,3
	11	51	40	10,2	14,2	4,4
II тип
0,30	11	36	25	10,5	13,4	2.9	0,9831 ± ±0,0098
	10	35	25	10,7	13,5	2,8
	11	36	25	11,0	13.8	2,8
	11	35	24	10,8	13,6	2,8
	11	33	22	10,6	13,2	2,6
	12	35	22	10,6	13,1	2,5
	11	31	20	10,4	12,8	2,4
	10	28	18	10,8	13,0	2,2
	10	30	20	11,0	13,3	2,3
	10	32	22	10,8	13,2	2,4
Смесь типов I +III (50 + 50%)
0,30	10	34	24	12,8	15,7	2,9	0,9936 1 ±0,0039
	11	34	23	12,6	15,4	2,8
	11	35	24	12,8	15,6	2,8
	12	34	22	13,0	15,6	2,6
	11	31	20	13,0	15,3	2,3
	11	29	18	12,8	15,0	2,2
	10	26	16	12,8	14,0	1,8
	11	25	14	12,8	14,6	1,5
	11	27	16	12,6	14,3	1,7
	12	30	18	13,0	15,0	2,0

Отношения приращения температуры к приращению влажности зерна в производственных и лабораторных условиях оказались по абсолютным значениям очень близкими (при давлении пара 0,25 МПа 11 и 10,9, соответственно). Отсутствие абсолютного совпадения этих величин можно объяснить прежде всего различиями в условиях подвода пара к зерну в лабораторных производственных аппаратах, а следовательно, во влажности пара и содержании в нем капелек свободной воды.

ВЫВОДЫ

При обработке пшеницы влажным насыщенным паром при избыточном давлении от 0,05 до 0,50 МПа зависимость между изменением температуры и изменением влажности зерна носит линейный характер, при этом с увеличением давления указанном диапазоне отношение приращения температуры к приращению влажности зерна увеличивается от 10,0 до 14,6.

Численные значения отношения приращения температуры зерна к приращению его влажности в процессе обработки паром определяются величиной давления пара и практически не зависят от типового состава зерна, его исходной влажности (в диапазоне 11-14%) и исходной температуры зерна (в диапазоне от 10 до 30 °С).

Регулирование и контроль процесса обработки зерна паром должны осуществляться по двум параметрам – температуре и влажности зерна. Практически процесс обработки паром можно контролировать по изменению температуры зерна в процессе обработки, а значения конечной влажности зерна при этом можно определять расчетным путем.