Технологічні властивості голозерного вівса та методи його зберігання
Дослідження фізико-механічних, аеродинамічних, технологічних властивостей, гранулометричних та теплофізичних характеристик голозерного вівса. Розробка та рекомендації щодо удосконалення технологічної схеми післязбиральної обробки вівсяного зерна.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.07.2015 |
Размер файла | 35,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Вступ
Актуальність теми. Голозерний овес для ринку України культура порівняно нова. Завдяки своїм властивостям, вона має перспективу широкого використання як у годуванні тварин, так і в харчуванні людини. Завдяки усуненню головного недоліку вівса плівчастого - твердої плівки, витрати на переробку вівса голозерного значно зменшилися, а отже, відповідно, зріс і попит на нього у виробників. Але саме тут і криється головна проблема. Свіжозібране зерно голозерного вівса з поля потрапляє на хлібоприймальні підприємства та заготівельні елеватори, де остаточно формується його якість. Однак на сьогодні післязбиральна обробка і зберігання проводяться за стандартами і нормативами, розробленими для плівчастого вівса. Це, звичайно, призводить до кількісних та якісних втрат врожаю голозерного вівса, адже за рахунок вірно підібраним режимам очищення, активного вентилювання, сушіння та зберігання можна було б запобігти втратам врожаю та поліпшити якість зібраного зерна голозерного вівса.
Тому дослідження технологічних властивостей голозерного вівса та розробка на їх основі науково обґрунтованих раціональних режимів очищення, активного вентилювання, сушіння, а також розробка рекомендацій з технології післязбиральної обробки та зберігання голозерного вівса визначають актуальність теми.
Мета і завдання дослідження.
Метою даної роботи є покращення технологічних властивостей голозерного вівса та підвищення ефективності технології його післязбиральної обробки і зберігання.
Для досягнення поставленої мети визначені такі основні задачі дослідження:
дослідити фізико-механічні, аеродинамічні, технологічні властивості, гранулометричні та теплофізичні характеристики голозерного вівса в залежності від вологості зерна;
- дослідити гігроскопічні властивості голозерного вівса в залежності від температури та відносної вологості повітря;
- визначити інтенсивність дихання голозерного вівса та його залежність від вологості зерна;
визначити хімічний склад голозерного вівса та його зміни у процесі зберігання; встановити особливості хімічного складу різних за крупністю фракції вівса;
- дослідити процес очищення зерна вівса голозерного від домішок та розробити удосконалену технологічну схему лінії очищення;
- встановити питомі витрати повітря на активне вентилювання вівса голозерного та на його охолодження;
- дослідити кінетику конвективного та мікрохвильового сушіння вівса голозерного в залежності від параметрів зерна та режимів сушіння;
- дослідити закономірності зміни мікрофлори зерна вівса голозерного у процесі зберігання;
- розробити удосконалену технологічну схему післязбиральної обробки та зберігання вівса голозерного та рекомендації з підвищення ефективності її роботи;
- визначити економічну ефективність від впровадження рекомендацій роботи.
1. Сучасний стан та проблеми первинної обробки і зберігання зерна вівса голозерного
Є оглядом літературних і патентних джерел. Показана цінність нової культури. Наведено аналіз наукових публікацій, що стосуються технологічних властивостей вівса голозерного, процесів його первинної обробки та зберігання. Встановлено, що технологічні властивості вівса голозерного вивчені недостатньо, не виявлено їх зміни від вологості зерна та інших чинників. Режими післязбиральної обробки та зберігання вівса голозерного науково не обґрунтовані та обрані за аналогією з плівчастим вівсом, пшеницею і житом без урахування відмінностей у технологічних властивостях. Показано, що дослідження технологічних властивостей голозерного вівса і розробка удосконаленої ефективної технології його післязбиральної обробки та гарантованого зберігання є актуальною задачею сьогодення. На основі проведеного аналізу сформульовано мету та основні задачі дисертаційної роботи.
2. Об'єкти та методики досліджень
Обґрунтовано вибір об'єктів та напрямку досліджень, описані експериментальні установки для визначення фізико-механічних, аеродинамічних властивостей, гранулометричного складу, теплофізичних і гігроскопічних характеристик голозерного вівса та дослідження окремих процесів його післязбиральної обробки. Предметом досліджень обрано голозерний овес різних сортів (Вандровник, Білоруський, Гоша, Кєша) та різного походження (Полтавська, Кіровоградська та Одеська області).
3. Дослідження технологічних властивостей вівса голозерного
визначено фізико-механічні властивості (ФМВ) голозерного вівса Полтавської і Кіровоградської областей, сортів Вандровник, Білоруський, Гоша, Кєша. Всі сорти голозерного вівса схожі за своїми ФМВ, але у порівнянні з плівчастим вівсом суттєво відрізняються. Особливо різниця помітна при порівнянні кута природного укосу, який характеризує сипкість та за яким можна прогнозувати поведінку зернових мас при переміщенні його на конвеєрах, у самопливах, в бункерах та ін. Показано, що сипкість голозерного вівса краща, ніж у плівчастого.
Вивчено вплив вологості зерна на ФМВ голозерного вівса різних сортів. Встановлено, що зі збільшенням вологості вівса зменшується натура, незначно зростають маса 1000 зерен та коефіцієнти зовнішнього тертя спокою та руху (табл. 1). Аналогічні дані отримані і для інших сортів вівса.
На основі досліджень гранулометричного складу голозерного вівса різних сортів визначено ряд статистичних характеристик їх розмірів по довжині, товщині та ширині -- середнє арифметичне, медіану Ме, моду Мо, дисперсію S2, середньоквадратичне відхилення S; коефіцієнти варіації V, асиметрії А, ексцесу E, а також стандартні похибки їх визначення. Встановлено, що зі збільшенням вологості спостерігається збільшення розмірів зернівок лише за довжиною, за товщиною і шириною вони практично не змінюються.
На основі спільного аналізу досліджених ФМВ та визначених гранулометричних характеристик методом найменших квадратів був визначений один із важливих показників зернівок -- коефіцієнт форми, який склав Kф = 0,415+0,029 та практично співпав з відомим значенням для жита і вівса плівчастого (0,42). Використовуючи значення коефіцієнта форми Kф, були розраховані деякі інші важливі для практики геометричні характеристики зернин вівса голозерного -- об'єм V, площа зовнішньої поверхні F, сферичність , відношення та ін.
На наступному етапі досліджені аеродинамічні властивості та зміна опору шару зерна вівса голозерного в залежності від його вологості, висоти шару та швидкості потоку повітря, оскільки вони мають суттєве значення для удосконалення процесу активного вентилювання та сушіння, зокрема для визначення необхідних параметрів вентиляторів сушарок і устаткування активного вентилювання при їх проектуванні чи реконструкції.
Таблиця 1. Фізико-механічні властивості вівса голозерного сорту Білоруський (n=3, p?0,95)
Назва показника |
Досліджуваний зразок зерна |
|||||
Масова частка вологи, % |
10,1 |
18,0 |
20,0 |
22,0 |
26,0 |
|
Натура, г/дм3 |
681 |
616 |
614 |
613 |
609 |
|
Маса 1000 зерен, г |
17,5 |
19,2 |
19,5 |
20,8 |
22,0 |
|
Істинний об'єм 1000 зерен, см3 |
14 |
15,0 |
15,5 |
16,0 |
17,0 |
|
Шпаруватість, % |
45,5 |
51,9 |
51,2 |
52,8 |
52,9 |
|
Щільність укладення, % |
54,5 |
48,1 |
48,8 |
47,2 |
47,1 |
|
Кут природного укосу, град |
30 |
31 |
33 |
35 |
37 |
|
Коефіцієнти зовнішнього тертя спокою: - по пластмасі - по сталі - по гумі |
0,344 0,364 0,384 |
0,364 0,384 0,424 |
0,384 0, 404 0,424 |
0,424 0,445 0,466 |
0,445 0,466 0,488 |
|
Коефіцієнти зовнішнього тертя в стані руху |
0,23 |
0,26 |
0,32 |
0,37 |
0,40 |
Встановлено залежність швидкості витання vвит голозерного вівса від його вологості w у вигляді лінійного рівняння:
vвит = 7,02 + 0,12w.
Показано, що зі збільшенням швидкості потоку повітря опір шару зерна, незалежно від його висоти, збільшується за степеневим законом. З підвищенням вологості зерна опір шару зменшується, з чого можна зробити висновок, що сире та вологе зерно можна вентилювати у насипах з більшою висотою ніж сухе, або ж, при незмінній висоті насипу, для вентилювання сирого і вологого зерна можна використовувати менш потужні вентилятори, ніж для сухого.
Величину аеродинамічного опору зернового шару ДPш (Па) можна визначити за емпіричною формулою Рамзіна:
,
де А і n емпіричні коефіцієнти, які залежать від культури та для голозерного вівса не встановлені.
На основі результатів наших експериментальних даних методом найменших квадратів нами було визначено, що коефіцієнт n для голозерного вівса дорівнює 1,428, а коефіцієнт А є функцією вологості зерна А=1,780-0,002w. Використовуючи значення А та n, за формулою Рамзіна можна визначати аеродинамічний опір зернового шару голозерного вівса при його активному вентилюванні чи сушінні. Теплофізичні властивості зерна мають важливе значення у розрахунках теплових процесів післязбиральної обробки (активне вентилювання, сушіння, охолодження) та зберіганні зерна. Методом вистигаючої пластини було визначено теплофізичні характеристики (ТФХ) голозерного вівса -- питому теплоємність с, коефіцієнти температуропровідності а, теплопровідності л і теплової активності е. В результаті обробки експериментальних даних та їх узагальнення отримано емпіричні рівняння залежності ТФХ від вологості зерна голозерного вівса:
питома теплоємність:
c = 1501 + 22,8w, Дж/(кг•К);
коефіцієнт температуропровідності:
aМ108 = 15,7 - 0,098w, м2/с;
коефіцієнт теплопровідності:
л = 0,154 + 0,00058w, Вт/(м•К);
коефіцієнт теплової активності:
е = 386,3 + 3,0w, Дж/(м2КМс-0,5),
де w - вологість голозерного вівса, %.
Рівняння справедливі для інтервалу вологості вівса 10,4...22,9 %.
Для обґрунтування раціональних режимів активного вентилювання, сушіння та зберігання голозерного вівса важливе значення мають його гігроскопічні властивості, тобто здатність поглинати чи віддавати вологу у зовнішнє середовище. Проведені нами дослідження дозволили визначити рівноважну вологість голозерного вівса в залежності від температури та відносної вологості повітря зовнішнього середовища.
Встановлена залежність рівноважної вологості зерна від температури та відносної вологості зовнішнього середовища:
wp = 4,05 - 0,04t + 0,18, %,
де t, ц температура та відносна вологість зовнішнього середовища, відповідно °С та %.
Дослідження показали, що в діапазоні температур повітря 5...25°С та його відносної вологості = 40 % овес голозерний досягає рівноважної вологості 10,2...11,0 % за рахунок десорбції протягом 34...40 діб зберігання. При зберіганні вівса за цих же температурних умов, але при підвищеній відносній вологості повітря ( = 90 %), зерно за рахунок сорбції досягає рівноважної вологості 19,0...19,8 %.
Порівняльні дослідження хімічного складу голозерного вівса різних сортів показали, що сорти особливо не відрізняються між собою, однак є різниця між голозерним та плівчастим вівсом. Так, у голозерного вівса вміст сирого протеїну коливається в межах 15,18…16,63 %, що суттєво перевищує його вміст у вівсі плівчастому та в інших зернових культурах. Особливо привабливий голозерний овес у порівнянні з плівчастим за вмістом клітковини, якої у ньому значно менше -- 2,11...2,75 % у голозерному вівсі проти 10,3…11,15 % -- у плівчастому.
Був досліджений також амінокислотний склад вівса голозерного, вирощеного у Полтавській і Кіровоградській областях, у порівнянні з амінокислотним складом інших зернових культур (табл. 2). Встановлено, що у голозерному вівсі -- високий вміст важливих незамінних амінокислот, у тому числі лізину, треонину, метіоніну, ізолейцину та триптофану, який у 1,5…2 рази більший, ніж у інших зернових культур.
4. Дослідження режимів очищення, активного вентилювання, сушіння та зберігання вівса голозерного
Обґрунтовано режими очищення, активного вентилювання, сушіння голозерного вівса; наведено вплив умов зберігання на хімічний склад зерна голозерного вівса, розвиток бактеріальної і грибної мікрофлори, інтенсивності дихання; наведено удосконалену технологічну схему післязбиральної обробки та зберігання зерна голозерного вівса.
Таблиця 2. Порівняльний амінокислотний склад вівса голозерного та інших зернових культур, % від загального вмісту білка (n=3, p?0,95)
Амінокислоти |
Овес голозерний |
Літературні дані |
|||||
Полтавська обл. |
Кіровоградська обл. |
Овес плівчастий |
Ячмінь |
Пшениця |
Жито |
||
Аспарагінова кислота |
10,85 |
12,35 |
5,6 |
6,84 |
4,98 |
6,92 |
|
Треонін |
4,17 |
4,61 |
3,9 |
3,12 |
2,68 |
3,06 |
|
Серин |
5,66 |
6,44 |
4,2 |
4,95 |
3,90 |
3,81 |
|
Глютамінова кислота |
25,64 |
29,12 |
8,5 |
27,51 |
31,18 |
24,95 |
|
Пролін |
4,29 |
7,27 |
3,8 |
7,05 |
9,46 |
11,00 |
|
Гліцин |
6,43 |
7,10 |
- |
4,17 |
3,66 |
3,76 |
|
Аланін |
6,09 |
6,89 |
- |
5,17 |
3,62 |
4,56 |
|
Валін |
6,66 |
7,80 |
5,1 |
5,05 |
4,11 |
4,55 |
|
Ізолейцин |
5,00 |
5,80 |
3,8 |
3,29 |
3,53 |
3,57 |
|
Лейцин |
9,65 |
11,06 |
8,0 |
7,33 |
6,38 |
6,36 |
|
Тирозин |
4,17 |
4,61 |
3,3 |
3,25 |
2,46 |
1,99 |
|
Фенілаланін |
6,22 |
7,34 |
4,8 |
4,72 |
4,48 |
4,62 |
|
Гістидин |
2,87 |
3,27 |
2,1 |
1,97 |
2,25 |
2,25 |
|
Лізин |
5,12 |
5,73 |
3,3 |
3,05 |
3,00 |
4,09 |
|
Аргінін |
9,59 |
11,06 |
6,5 |
9,36 |
4,36 |
4,79 |
|
Метіонін |
2,17 |
2,76 |
1,8 |
0,28 |
- |
- |
|
Цистин |
3,49 |
3,84 |
2,0 |
0,50 |
- |
- |
Для обґрунтування раціональних розмірів та форми отворів сит для ефективного очищення зерна голозерного вівса було проведено ситовий аналіз, у якому просіювали дослідні зразки зернових мас крізь систему послідовних сит із прямокутними (3,4x20...1,2x20 мм) та круглими отворами (6,0...1,0 мм). На підставі отриманих даних будували кореляційні таблиці, у якій зерно основної культури і сміттєві домішки розділяли на класи за розмірами, та виявляли характерні закономірності у розходженнях за обраними ознаками між основним зерном і домішками, що виділяються.
Аналіз отриманих результатів показав, що вміст сміттєвої домішки у досліджуваних зразках складає 3,01...5,68 %. Найбільш засміченим виявився зразок вівса голозерного сорту Білоруський. Зерно вівса голозерного достатньо виповнене, тому 51,78…63,56 % зерна отримується сходом сита з отворами 2,0х20 мм, мілке зерно - сходом сита з отворами Ш1,5 мм. Сміттєва домішка отримується сходом сита з отворами 2,8х20 мм та проходом сита з отворами Ш1,5 мм.
Для прогнозування можливості розділення зернових мас вівса голозерного від різноманітних домішок запропоновано використовувати статистичні характеристики розмірів зерна і домішок та розраховувати коефіцієнт трансгресії Т, який являє собою частку площі взаємного проникнення (сумісної для розподілу) до загальної площі, тобто визначає міру подільності суміші:
, (2)
де т1, т2 - масові частки компонентів 1 і 2 (зерна вівса та домішок);
Р1, Р2 - частки площі взаємного (сумісного) перекриття розподілу компонентів 1 і 2. У випадку нормального закону розподілу Р1 і Р2 визначають за таблицею значень нормованої функції Лапласа:
Р1 = 0,5 ± Ф(t1); ; Р2 = 0,5 ± Ф(t2); ,
де Ф(t) - значення функції Лапласа;
t1, t2 - нормовані величини нормального розподілу;
х1 сер, х2 сер - середні значення розмірів компонентів 1 і 2:
х2 min = х2 сер - 3s2; х1 max = х1 сер + 3s1;
s1, s2 - середньоквадратичні відхилення розмірів компонентів 1 і 2.
В наведених формулах знак (+) визначається умовою х1сер - х2min > 0 та х1max - х2сер > 0; за протилежних умов приймається знак (-).
Для можливості виконання розрахунків за наведеними формулами на ЕОМ в середовищі табличного процесора Microsoft Exel, який є на кожному хлібоприймальному підприємстві, нами розроблена база даних значень функції Лапласа з процедурою табличного інтерполювання та база статистичних характеристик найбільш поширених дикорослих рослин. Це дозволяє за отриманим значенням коефіцієнта трансгресії, не виконуючи побудову варіаційних кривих, прогнозувати ефективність очищення вівса від конкретної домішки.
Проведені розрахунки показали, що за довжиною або товщиною можна практично повністю (на 98,84…100 %) виділити просо крупноплідне, гірчицю польову. Щетинник зелений практично повністю можна виділити за всіма ознаками. Пшениця може бути виділена за довжиною тільки на 4,04 %, амброзію можна виділити за товщиною на 8,86 %, а дурнишник взагалі не вилучається. На основі результатів проведених досліджень розроблена технологічна схема триетапного очищення голозерного вівса. На першому етапі вилучаються грубі домішки, на другому -- виділяється частина крупної фракції, яка очищається від крупних домішок, на третьому -- йде розділення на крупну і дрібну фракцію, які відрізняються своїм хімічним складом, та очистка від дрібної домішки.
Очищення голозерного вівса від грубих домішок рекомендовано на скальператорі А1-БЗО зі стандартними отворами в ситі. Відділення крупних, дрібних і легких домішок проводиться за допомогою двох послідовно установлених повітряно-ситових сепараторів БСХ-100 з вказаними вище розмірами отворів в ситах.
Як відомо, активне вентилювання зерна дозволяє за умов відносно невисоких виробничих витрат значно підвищити рівень гарантованого збереження кількісно-якісних характеристик зернових мас. Для правильної організації активного вентилювання зерна голозерного вівса було встановлено питомі витрати повітря та тривалість процесу вентилювання, що дозволить запобігти зволоженню верхніх шарів зерна чи, навпаки, пересушуванню нижніх шарів зерна та перевитрат електроенергії. Необхідну кількість повітря, яке необхідне для охолодження зерна при заданій різниці його температур, та тривалість вентилювання можна визначити за формулами:
, ,
де mз - маса зерна, кг; сп - питома теплоємність повітря, кДж(кгМК); сз - питома теплоємність зерна, кДж(кгМК); ип, ик, - температура зернової маси перед вентилюванням і після вентилювання відповідно; с - густина повітря при його температурі, кг/м3; ф - тривалість охолодження, год; 1000 -- коефіцієнт переводу кілограмів в тонни; q -- питома подача повітря, м3/(годМт); Iп, Iк - ентальпія повітря відповідно на вході в зернову масу та на виході з неї, Дж/кг; mп - маса повітря, кг.
Питомі витрати повітря на активне вентилювання голозерного вівса, визначені за наведеним виразом, знаходяться в межах 1554...1790 м3/т. Враховуючи нерівномірний розподіл повітря у зерновому насипу питому подачу повітря на активне вентилювання зерна рекомендується збільшити на 20 % та довести її до 1800...2000 м3/т.
Для обґрунтування раціональних режимів сушіння зерна голозерного вівса, були проведені дослідження кінетики конвективного та мікрохвильового сушіння.
При дослідженні конвективного сушіння за фактори, що визначають кінетику сушіння голозерного вівса, були прийняті початкова вологість зерна w0 і температура агента сушіння t. Значення інших сталих факторів (h, v та ін.) були взяті з реальних умов роботи зерносушарок. Кінетика сушіння була описана відомим рівнянням М.В. Ликова, а криві нагрівання -- рівнянням, аналогічним кінетичному рівнянню Н.Ф. Докучаєва і М.С. Смирнова.
Мікрохвильове сушіння показало, що його доцільно використовувати на заключному етапі сушіння, коли в зернівках значно поглиблена зона випаровування і конвективне сушіння мало ефективне.
Якість просушеного зерна вівса голозерного оцінювали за перетравністю білка. За даними результатів досліджень виявлено, що при зростанні температури нагрівання зерна до 50 °С, перетравність білка дещо збільшується. При подальшому підвищенні температури нагрівання зерна, понад 60 °С, перетравність білка починає зменшуватись. Це можна пояснити тим, що надмірне нагрівання вівса призводить до глибокої денатурації білка, ферменти не спроможні розщеплювати молекули білка і перетравність зменшується.
На основі результатів досліджень розроблена технологічна схема лінії комбінованого двохетапного конвективно-мікрохвильового сушіння зерна, яка поєднує переваги конвективного та мікрохвильового сушіння, дозволяє зменшити енерговитрати.
Зібране з поля зерно та зерно, яке зберігається у сховищах, є живим організмом. Його фізіологічний стан можна оцінити інтенсивністю аеробного дихання, яке залежить від багатьох факторів, найважливіші з яких вологість зернової маси та температура. Нами було досліджено інтенсивність дихання у зразках зерна голозерного вівса при різній вологості та після 12 місяців зберігання при початковій вологості зерна 12,4 % і 13,4 % та при температурі зерна +5 °С (табл. 3). Залежність інтенсивності дихання вівса від вологості задовільно описує узагальнене рівняння:
ІД = -279,2 + 2,6 w, мг СО2/(кгМдобу),
яке можна використовувати для визначення втрат в масі зерна голозерного вівса за рахунок його дихання при зберіганні.
Розвиток мікрофлори спостерігався протягом 12 місяців в регульованих умовах зберігання (відносна вологість повітря 55...80 % та температура 5, 15, 25 °С). Найбільш інтенсивний розвиток бактерій та мікроміцетів спостерігався при температурі +25 °С та відносній вологості повітря 80 %. При відносній вологості повітря 55% бактерії і мікроміцети не розвивалися, лише спостерігалася зміна їх видового складу.
Таблиця 3. Інтенсивність дихання вівса голозерного (n=3, p?0,95)
Походження зразків зерна голозерного вівса |
Вологість зерна, % |
Інтенсивність дихання, мг СО2/(кгМдобу) |
||
до зберігання |
після 12 місяців зберігання при температурі +5 °С |
|||
Полтавська область |
12,4 |
60,0 |
5,2 |
|
16,1 |
161,2 |
|||
19,4 |
236,0 |
|||
Кіровоградська область |
13,4 |
86,4 |
9,8 |
|
17,0 |
214,0 |
|||
19,9 |
275,6 |
При зберіганні змінювався також хімічний склад голозерного вівса. Встановлено, що в процесі зберігання при температурі +25°С та відносній вологості зовнішнього середовища 80 % кількісний склад загальних сахарів, жирів, кислотності, кислотного числа жиру змінювався більш інтенсивно, ніж при температурі +5°С і відносній вологості зовнішнього середовища 55 %. До збільшення кислотного числа жиру та кислотності призводить дія ліпази, яка розщеплює жири на гліцерин та вільні жирні кислоти.
На основі результатів проведених досліджень розроблено удосконалену схему технологічного процесу заготівельного елеватора, яка передбачає додаткове встановлення приймальних накопичувальних бункерів, сепараторів попереднього та основного очищення від домішок і розділення голозерного вівса на дві фракції, колонкової і мікрохвильової зерносушарок та колонкового охолоджувача зерна. Силоси зерносховища обладнують системами вентилювання, що дозволить реалізувати зберігання зерна в охолодженому стані, а також двоетапне енергоощадне сушіння зерна.
Річна економічна ефективність впровадження розроблених рекомендацій технології післязбиральної обробки зберігання зерна у сільськогосподарському підприємстві СТОВ “Петродолинське” склала 163,8 тис. грн.
Висновки
голозерний вівсяний післязбиральний
1. На основі теоретичних та експериментальних досліджень технологічних властивостей голозерного вівса удосконалено технологію його післязбиральної обробки та зберігання, які дозволяють знизити енергоємність та підвищити ефективність післязбиральної обробки зерна.
2. Визначено фізико-механічні властивості та розмірні характеристики різних сортів зерна голозерного вівса в залежності від вологості. Встановлено, що зі збільшенням вологості вівса зменшується натура, незначно зростають маса 1000 зерен та коефіцієнти зовнішнього тертя в стані спокою та руху, збільшуються розміри зернівок за довжиною, а за товщиною і шириною вони практично не змінюються. Визначено усереднене значення коефіцієнта форми зернин голозерного вівса, який склав 0,415+0,029.
3. Встановлено, що швидкість витання зерна голозерного вівса прямопропорційно залежить від його вологості. Аеродинамічний опір шару зерна має обернену лінійну залежність від вологості зерна w та прямопропорційну -- від висоти шару h. Зі збільшенням швидкості потоку повітря v опір шару зерна, незалежно від його висоти, зростає за степеневим законом. Встановлено значення емпіричного коефіцієнта n=1,428 та величини А=1,780-0,002w для формули Рамзіна, які дозволяють прогнозувати аеродинамічний опір зернового шару голозерного вівса в залежності від параметрів w, h та v.
4. Визначено теплофізичні характеристики (ТФХ) голозерного вівса -- питому теплоємність с, коефіцієнти температуропровідності а, теплопровідності л і теплової активності е. Отримано емпіричні рівняння, що описують залежності вказаних ТФХ зерна голозерного вівса від його вологості в інтервалі 10,4...22,9 %.
5. Визначено рівноважну вологість голозерного вівса в залежності від температури та відносної вологості зовнішнього середовища. Запропоновано емпіричну формулу та показано, що з підвищенням відносної вологості зовнішнього середовища з 40 до 90 % рівноважна вологість голозерного вівса зростає на 8,8 %, а при збільшенні температури з 5 °С до 25 °С -- зменшується на 0,8 %.
6. Встановлено кількісну характеристику інтенсивності дихання голозерного вівса з різною вологістю та запропоновано узагальнене рівняння, яке дозволяє визначити втрати в масі зерна при його зберіганні за рахунок дихання. Встановлено, що при зберіганні вівса при температурі +5 оС інтенсивність його дихання зменшується на 88,7…92,3 % порівняно з неохолодженим.
7. Встановлено, що досліджені сорти голозерного вівса за хімічним складом особливо не відрізняються між собою, однак є різниця між голозерним та плівчастим вівсом, особливо за вмістом клітковини, якої у голозерному вівсі значно менше -- 2,11...2,75 % проти 10,3-11,15 % -- у плівчастому. Вміст білка у досліджених сортах голозерного вівса коливається в межах 15,18…16,63 %, що суттєво перевищує його вміст у вівсі плівчастому та в інших зернових культурах.
8. Встановлено, що амінокислотний склад досліджених сортів вівса голозерного відрізняється високим вмістом важливих незамінних амінокислот, у тому числі лізину, треоніну, метіоніну, ізолейцину та триптофану, яких у 1,5…2 рази більше, ніж у інших зернових культур.
9. Встановлено, що за довжиною або товщиною можна практично повністю (на 98,84…100 %) виділити просо крупноплідне, гірчицю польову. Щетинник зелений практично повністю можна виділити за всіма ознаками. Пшениця може бути виділена за довжиною тільки на 4,04 %, амброзію можна виділити за товщиною на 8,86 %, а дурнишник взагалі не вилучається. Для ефективного очищення зерна голозерного вівса від грубих, крупних, дрібних та легких домішок розроблена схема технологічної лінії триетапного очищення.
10. Встановлено, що для гарантованого охолодження зернових мас зерна вівса гол озерного, питомі витрати повітря з урахуванням нерівномірного прозподілу повітря повинні складати 1800...2000 м3/т, що дозволить запобігти зволоженню верхніх шарів зерна чи, навпаки, пересушуванню нижніх шарів зерна та перевитрат електроенергії.
11. Встановлено, що перетравність білка у просушеного зерна вівса починає зменшуватись при температурі нагрівання зерна понад 50 °С, яку рекомендовано як гранично допустиму при сушінні. Для сушіння зерна голозерного вівса розроблена технологічна схема лінії комбінованого двоетапного конвективно-мікрохвильового сушіння зерна, яка поєднує переваги конвективного та мікрохвильового сушіння та дозволяє зменшити енерговитрати.
12. Встановлено, що у процесі зберігання сухого зерна вівса голозерного найбільш інтенсивний розвиток бактерій та мікроміцетів спостерігається при температурі +25 °С та відносній вологості повітря 80 %. При температурі 5 °С і відносній вологості повітря 55 % розвиток мікрофлори значно уповільнюється.
13. Встановлено, що при підвищенні температури і відносної вологості повітря у процесі зберігання спостерігається поступове зниження вмісту крохмалю та жиру, більш інтенсивно відбуваються якісні зміни жиру, які супроводжуються підвищенням кислотного числа жиру та кислотності зерна. Зниження температури зерна при зберіганні уповільнює ферментативні процеси, що дозволяє зменшити небажані зміни якості зерна.
14. Розроблено удосконалену принципову схему технологічного процесу первинної обробки голозерного вівса. Розроблено рекомендації з підвищення ефективності та зниження енергоємності післязбиральної обробки та зберігання зерна голозерного вівса. Результати роботи перевірені у виробничих умовах.
15. Річна економічна ефективність впровадження розроблених рекомендацій СТОВ “Петродолинське” склала 163,8 тис. грн., термін окупності -- 2,6 роки.
Література
- 1. Евдокимова, Г.И. Проблемы послеуборочной обробки и хранения голозёрного овса / Г.И.Евдокимова, С.В.Коропенко* // Наук. пр. / ОНАХТ. - О., 2007. - Вип. 30, т. 2. - С. 153-155.
- 2. Коропенко С.В. Голозерний овес перспективна культура для комбікормової галузі / С.В. Коропенко, Г.М. Станкевич // Хранение и перераб. зерна. 2008. № 7. - С. 42-44.
- 3. Євдокимова, Г. Голозерний овес зовсім не потребує лущення. Вихід же крупи з нього збільшується вдвічі проти плівчастого родича / Г. Євдокимова, С. Коропенко // Зерно і хліб. 2008. - № 2. С. 19-20.
- 4. Станкевич Г.М. Дослідження фізико-механічних характеристик зерна вівса / Г.М. Станкевич, С.В. Коропенко, К.О. Венско // Наук. пр. / ОНАХТ. - О., 2008. - Вип. 34, т.1. - С. 93-95.
- Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Загальні відомості про підприємство. Характеристика елеватора. Режими підготовки та зберігання зерна. Пропозиції по вдосконаленню технологічної схеми елеватора. Технологічний розрахунок та підбір обладнання. Стан охорони праці. Економічні показники фірми.
дипломная работа [471,8 K], добавлен 07.02.2013Загальна характеристика вівса та його народногосподарське значення. Хімічний склад зерна, ботанічна класифікація. Сорти, їхня роль у підвищенні врожайності. Морфологічні, біологічні та біотехнологічні особливості культури. Місце вівса в сівозміні.
контрольная работа [315,3 K], добавлен 16.02.2014Технологія збирання, післязбиральної обробки і закладання на зберігання продовольчого зерна озимої пшениці. Особливості процесу збирання, обробки і зберігання картоплі. Основні вимоги до приготування та зберігання соломи. Облік продуктів, що зберігаються.
курсовая работа [42,9 K], добавлен 23.03.2014Аналіз господарської діяльності ДП НДГ "Україна". Технології і технологічні засоби для зберігання зерна. Обґрунтування технології зберігання зерна з використанням обладнання для очистки зерна. Бізнес-план впровадження виробництва, стратегія фінансування.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 23.09.2013Післязбиральна обробка, реалізація і зберігання зернових мас. Зберігання цукрових буряків. Технологія зберігання картоплі і овочів. Технологія зберігання плодів і ягід. Переробка сільськогосподарської продукції. Виробництво крохмалю із картоплі.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 29.12.2007Вимоги, що ставляться до зерносховищ. Технологічні схеми елеваторів. Техніко-економічна характеристика зерно- і насіннєсховища. Висота насипу насіння при зберіганні насипом або в засіках, температурні вимоги. Методика проведення розрахунків зерносховища.
курсовая работа [203,1 K], добавлен 31.03.2012Удосконалення системи зволоження за допомогою використання шнеку, що виконує функцію сортового зволоження зерна. Короткий опис технологічного процесу. Матеріально-технічні засоби автоматизації. Розробка монтажних схем, рекомендації по монтажу та наладці.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 28.01.2013Аналіз технологій обробки насіннєвого вороху бобових трав. Технологічні властивості культур, що впливають на процес обмолоту і витирання. Характеристика насіннєвого вороху в залежності від способу збирання. Розрахунок параметрів домолочуючого пристрою.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 27.01.2013Хід метеорологічних факторів у Житомирській області за багаторічними даними Житомирської метеостанції. Характеристика ґрунту, на якому вирощується овес. Біологічні особливості культури і можливості реєстрованих сортів. Вимоги до умов вирощування.
курсовая работа [55,8 K], добавлен 09.01.2014Характеристика сортів вівса, особливості його вирощування. Системи заходів захисту злаку від шкідливих організмів. Обґрунтування вибору пестицидів, розрахунок потреби у техніці. Забруднення пестицидами біосфери та їх негативний вплив на природу і людину.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 18.03.2011