Процесс измельчения пророщенного зерна ржи, пшеницы и тритикале в комбинированной сушилке-диспергаторе

Одним из перспективных продуктов для получения натуральных пищевых добавок может стать измельченное пророщенное зерно различных злаковых культур до порошкообразного материала. Выбор способа механического воздействия на пророщенное зерно напрямую зависит от физико-механических свойств материала. Наиболее перспективными являются сушильно-измельчающие установки комбинированного типа на основе взаимодействия взвешенного слоя и измельчающих устройств с ножевым ротором. Это позволяет обеспечить эффективное использование деформаций сдвига и среза для получения конечного продукта заданного гранулометрического состава. В статье исследованы способы механического воздействия на пророщенное зерно и выделен наименее энергоемкий. Установлено, что для измельчения наиболее перспективными являются установки комбинированного типа. На основании проведенных исследований обоснована и практически реализована конструкция комбинированнной сушилки со встроенным роторным измельчителем (сушилка-диспергатор). Для изучения процесса термомеханической обработки высоковлажного пищевого сырья спроектирован и изготовлен экспериментальный стенд, позволяющий реализовывать и изучать совмещенные процессы сушки и измельчения. Рассмотрена задача построения математической модели процесса измельчения пророщенного зерна в сушилке-диспергаторе, основанная на методе Лагранжа. Предложена математическая модель процесса измельчения пророщенного зерна в аппарате с закрученными потоками на основе теории П. А. Ребиндера. Получена математическая модель упруго-пластического деформирования пророщенного зерна в условиях одноосного статического погружения. Изучена зависимость гранулометрического состава готового продукта от производительности сушилки-диспергатора, температуры сушильного агента, частоты вращения ротора измельчителя, начальной влажности пророщенного зерна. Определены критерии Фруда. Выводы и практические рекомендации будут способствовать решению задач по повышению качества, безопасности и конкурентоспособности, а также увеличению экспортных возможностей отечественной пищевой и сельскохозяйственной продукции.

1. Бурова, Н. О. Особенности технологии ржано-пшеничного хлеба с сухим измельченным пророщенным зерном ржи / Н. О. Бурова, А. Г. Григорьева // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения : материалы междунар. науч.-практ. конф. / Марийс. гос. ун-т. – Йошкар-Ола, 2015. – Вып. 17. – С. 283–284.

2. Процесс измельчения зерна пшеницы при производстве хлебобулочных изделий функционального назначения / Ю. В. Гончаров [и др.] // Технология и товароведение инновац. пищевых продуктов. – 2015. – № 4 (33). – С. 41–47.

3. Шаршунов, В. А. Разработка направлений совершенствования оборудования для получения порошковых пищевых добавок из пророщенного зерна / В. А. Шаршунов, В. А. Шуляк, А. В. Евдокимов // Вес. Нац. акад. навук Беларуси. Сер. аграр. навук. – 2009. – № 4. – С. 114–119.

4. Шаршунов, В. А. Расчет параметров влагообмена при термомеханической обработке проращенного зерна в комбинированной сушилке-диспергаторе / В. А. Шаршунов, А. А. Смоляк, А. В. Евдокимов // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. аграр. навук. – 2012. – № 1. – С. 109–114.

5. Наумов, И. А. Совершенствование кондиционирования и измельчения пшеницы и ржи / И. А. Наумов. – М. : Колос, 1975. – 175 с.

6. Жислин, Я. М. Оборудование для производства комбикормов, обогатительных смесей и премиксов / Я. М. Жислин. – 2-е изд., доп. и перераб. – М. : Колос, 1981. – 319 с.

7. Вендин, С. В. Разработка средств механизации для измельчения пророщенного зерна на витаминный корм свиньям / С. В. Вендин, Ю. В. Саенко // Вестн. Всерос. науч.-исслед. ин-та механизации животноводства. – 2017. – № 3 (27). – С. 33–38.

8. Вендин, С. В. Дробилка для измельчения пророщенного зерна / С. В. Вендин, Ю. В. Саенко // Сел. механизатор. – 2017. – № 8. – С. 30–31.

9. Вендин, С. В. К расчету конструктивных параметров ножей для измельчения пророщенного зерна к обоснованию расчета аппарата вторичного измельчения дробилки / С. В. Вендин, Ю. В. Саенко // Роль аграрной науки в развитии АПК РФ : материалы междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, 1–2 нояб. 2017 г. / Воронеж. гос. аграр. ун-т ; редкол.: Н. И. Бухтояров [и др.]. – Воронеж, 2017. – Ч. 1. – С. 137–142.

10. Вендин, С. В. К расчету конструктивных параметров ножей для измельчения пророщенного зерна / С. В. Вендин, Ю. В. Саенко // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. – 2018. – № 1 (17). – С. 16–32.

11. Математическое моделирование процессов измельчения досушенного пророщенного зерна / В. А. Шаршунов [и др.] // Вестн. Могилев. гос. ун-та продовольствия. – 2016. – № 2 (21). – С. 95–106.

12. Исследование динамики движения элементов роторного измельчителя в сушилке-диспергаторе / В. А. Шаршунов [и др.] // Вестн. Могилев. гос. ун-та продовольствия. – 2014. – № 2. – С. 97–104.

13. Курилович, Н. Н. Исследование структурно-механических свойств пророщенного зерна / Н. Н. Курилович, В. А. Шуляк, А. В. Евдокимов // Вестн. Могилев. гос. ун-та продовольствия. – 2008. – № 2. – С. 119–127.

14. Курилович, Н. Н. Влияние температурно-влажностных характеристик пророщенного зерна на его структурно-механические свойства / Н. Н. Курилович, В. А. Шуляк, А. В. Евдокимов // Зернові продукти і комбікорми. – 2009. – № 3. – С. 14–17.

15. Влияние скорости деформирования и ударного действия нагрузки на структурно-механические характеристики пророщенного зерна / В. А. Шаршунов [и др.] // Научна конференция с международно участием «Хранителна наука, техника и технологии 2010» : науч. трудове, Пловдив, 15–16 окт. 2010 / Унив. по хранителни технологии. – Пловдив, 2010. – Т. 57, св. 2. – С. 401–407.

16. Евдокимов, А. В. Экспериментальные исследования совмещенного процесса сушки и измельчения пищевых материалов / А. В. Евдокимов, В. А. Шуляк, М. А. Киркор // Научна конференция с международно участием «Хранителна наука, техника и технологии 2008» : науч. трудове, Пловдив, 24–25 окт. 2008 г. / Унив. по хранителни технологии ; ред.: Г. Вълчев [и др.]. – Пловдив, 2008. – Т. 55, св. 2. – С. 212–218.

17. Евдокимов, А. В. Влияние режимных и технологических параметров работы сушилки-диспергатора на процесс термомеханической обработки пророщенного зерна / А. В. Евдокимов // Актуальные проблемы и современные технологии производства продуктов питания : сб. тр. междунар. науч.-практ. конф., Кутаиси 12–13 июня 2014 г. / Гос. ун-т им. А. Церетели ; редкол.: М. Силагадзе [и др.]. – Кутаиси, 2014. – С. 350–353.

18. Вендин, С. В. Обоснование частоты вращения ножей дробилки пророщенного зерна / С. В. Вендин, С. А. Булавин, Ю. В. Саенко // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. – 2015. – № 4. – С. 9–12.