Исследования является исследование процесса термодеструкции гречневой крупы инфракрасным излучением при производстве муки для детского питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Актуальность темы

Важнейшей проблемой, стоящей перед человечеством, является здоровье нации, которое непосредственно связано со здоровьем наших детей.

В первые годы жизни в детском организме формируется структура и совершенствуется функция нервной, костно-мышечной, сердечнососудистой, эндокринной и других важных систем. Из-за отсутствия полноценного питания у детей часто наблюдаются заболевания анемией, рахитом, различными формами аллергии.

У детей раннего возраста ярко выражена связь пищеварительной системы с другими органами и системами, а все органы пищеварения тесно связаны между собой. В случае поражения ЖКТ ребенка от внешних факторов имеется корреляция между возрастом ребенка и степенью генерализованности поражения всех систем его организма.

Поэтому пищевая промышленность большое внимание уделяет разработке рациональных технологических схем производства консервированных продуктов для детского питания, среди которых значительную роль играют пищеконцентраты на основе злаковых или овощных порошков. Следовательно, значительное внимание должно быть уделено неотъемлемому компоненту злаковых и овощных культур - углеводам.

Углеводы являются легкоусвояемым источником энергии и играют важную роль в организме: в составе ДНК и РНК участвуют в передаче наследственной информации, как структурной элемент оболочки эритроцитов, определяют группу крови, и что особо учитывается в разработке продуктов детского питания - стимулируют развитие бифидофлоры кишечника детей.

Несмотря на большое значение углевода лактозы для детей, вопрос использования ее в качестве единственного углевода в молочных смесях, предназначенных для искусственного вскармливания новорожденных и грудных детей, до сих пор не получил окончательного разрешения, так как не изучены все условия, при которых происходят оптимальные процессы ее гидролиза и абсорбции. Поэтому, отечественные и большинство зарубежных молочных смесей содержат комплекс различных углеводов.

Основный углевод зернового и овощного сырья - крахмал. Крахмал - полисахарид второго порядка, главнейший резервный углевод растений, принадлежащий к числу наиболее распространенных в растительном мире полимеров глюкозы.

Способность гидролизовать крахмал ребенок приобретает лишь в 4-6 месяцев, когда усиливается слюноотделение и повышается активность амилаз слюны и панкреатического сока.

Основной продукт - источник крахмала в питании детей первых месяцев жизни - сухие молочные каши на основе манной, рисовой, гречневой муки или толокна. Крахмал составляет около 4/5 сухого вещества муки.

Кафедра «Технология продуктов функционального назначения, спортивного питания и длительного хранения» уже несколько лет решает задачу получения высокодисперсной муки для детского питания.

Для получения такой муки используется определенный тип тепловой обработки. В качестве теплового воздействия, позволяющего в 5-6 раз уменьшить прочность размалываемых круп, используется ИК-нагрев, который, при определенных параметрах воздействия, позволяет осуществить процесс термодеструкции любого обрабатываемого пищевого продукта.

Наша кафедра уже не один десяток лет работает над вопросом использования возможностей ИК-обработки при получении продуктов питания, как для взрослых, так и для детей. Нами получены крупы быстрого приготовления с временем варки 1-10 мин, а так же хлопья из практически любых видов зерновых культур, не требующие варки, а восстанавливающиеся их настаиванием в горячей воде.

Так как прочность круп уменьшена в 5-6 раз, то использование вальцевых станков не обязательно - вполне достаточно применять ударно-центробежные механизмы для мелкодисперсного помола таких круп как: рисовая, гречневая или овсяная. Предварительные исследования характеристик получаемой новой муки показали, что её можно использовать при производстве продуктов питания для детей с месячного возраста, что в настоящее время возможно только при приготовлении отваров этих круп.

Цели и задачи исследования

Целью данного исследования является исследование процесса термодеструкции гречневой крупы инфракрасным излучением при производстве муки для детского питания.

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

определить режимные параметры ИК-обработки гречневой крупы, вызывающие максимальную термодеструкцию зерна;

исследовать изменения в биохимическом, структурно-механическом составе муки и ее органолептических показателях.

инфракрасный гречневый термодеструкция мука



1. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика зернового сырья

Гречиха (Fagopyrum) - ценная крупяная культура. Выращивание ее имеет большое народно-хозяйственное значение. Современный ареал выращивания культуры распространяется на многие регионы земного шара, как в полночных, так и в южных широтах. Со своей родины в Гималаях она добралась до Китая, Японии и Центральной Азии; потом - до Византии, а оттуда - до Восточной Европы и России. Очевидно, ее завезли в Россию греки, что и отразилось в ее названии. В других странах ее называют «черным рисом», «буковой пшеницей» и т.д.

Сегодня гречиху выращивают в тридцати странах мира, в списке которых лидируют Россия, КНР и Украина. Основные районы возделывания на территории России: Нечерноземная зона, области Центрального Черноземья, Волжско-Камская лесостепь, Западная и Восточная Сибирь, Дальний Восток. В южных и юго-восточных областях гречиху почти не высевают: здесь она страдает от засухи и суховеев. Для получения высоких и устойчивых урожаев гречихи большое значение имеют сорта, приспособленные к определенным почвенно-климатическим условиям. В России допущены к использованию следующие сорта: Агидель, Аромат, Богатырь, Дикуль, Дождик, Казанская 3, Калининская, Кама, Красно-стрелецкая, Куйбышевская 85, Молва, Нектарница, Саулык, Скороспелая 86, Стрелка, Татьяна, Тома, Черемшанка, Шатиловская 5 и др. [1]

На гречиху имеется следующий стандарт: ГОСТ 19092-92. Гречиха. Требования при заготовках и поставках.

В стандарте на гречиху нормируют следующие показатели: кислотность, содержание обрушенных зерен, массовую долю ядра (для переработки в крупу этот показатель должен быть не менее 71 %, а для выработки продуктов детского питания - не менее 73 %), а также влажность, содержание сорной примеси. В соответствии с ГОСТ 19092-92, кислотность зерна для выработки продуктов детского питания должна быть не более 4,5 град.

Стандарт также содержит базисные и ограничительные нормы для гречихи. Гречиха должна быть в здоровом негреющемся состоянии, иметь свойственные здоровому зерну цвет, запах (без затхлого, солодового, плесневелого, постороннего запахов).

Наиболее широкое применение гречиха находит в виде крупы и частично муки. [2]

1.2 Ботанический вид и строение гречихи

Все сорта гречихи, используемой как культурное зерновое растение, принадлежат к одному виду -- гречиха обыкновенная (F.esculentum). Другие виды (например, гречиха татарская или гречишка развесистая) являются кормовыми растениями или сорняками (рисунок 1.1).

Гречиха резко отличается от хлебных злаков строением корня, стебля, листьев, цветов, соцветий, а также строением плода.

Это однолетнее растение. Его стебель полый, коленчато-изогнутый, ветвящийся, высотой от 30 до 150 см. Цветки обоеполые, с простым венчиковидным белым или красным околоцветником. Во время цветения выделяют большое количество нектара и являются хорошим медоносом (около 20% всего сбора меда). Количество цветков на растении достигает 2000.

Важной особенностью гречихи является характерное устройство цветка и соцветия. Цветок гречихи состоит из венчика, тычинок и навязи. Венчик пятилепестковый, окрашен в розовый или белый цвет. Цветы гречихи собраны в кисти -- соцветия. Соцветие - кисть, располагающаяся на концах ветвей. Цветы в соцветиях зацветают не одновременно и потому на одном растении могут находиться как зрелые, так и незрелые зерна. Это обусловливает наличие в партиях гречихи некоторого количества недоразвитых зерен.

Характерной особенностью гречихи является ее неспособность к самоопылению. Пыльцу с цветка на цветок переносят пчелы. [3]

Плод гречихи - орешек трехгранной (длина близка к ширине), овально-яйцевидной (длина значительно превышает ширину) или промежуточной формы. Когда на пестике вместо обычных трех рылец образуется большее количество их, что иногда наблюдается, то плоды получаются четырех-, пяти- или многогранной формы. Недоразвитые плоды бывают плоскими, двухгранными. Сухая кожистая оболочка плода (пленки, лузга) в соответствии со степенью выполненности семени более или менее плотно прилегает к нему, срастаясь с ним в одной лишь точке в центральной части основания семени.

Грани плода могут быть плоскими, слабовогнутыми и выпуклыми, гладкими или бугорчатыми. Ребра граней бывают ровными и волнистыми, острыми и тупыми. У некоторых форм гречихи ребра зерна бывают сильно развитыми, образуя оторочки (крылья). Такая гречиха называется «крылатой».

Пленчатость плодов колеблется от 15 до 30%, чаще 20-25%; окраска плодов светло-серая (серебристая), темно-серая, светло- или темно-коричневая, однотонная или с рисунком в виде мелких точек и редких штрихов.

Щуплые плоды бывают светлоокрашенными («рудяк»).

Размеры плодов значительно варьируют длина от 4,5 до 7,5 мм, ширина от 3 до 5 мм, толщина от 2,8 до 4,8 мм. Вес 1000 зерен колеблется от 12 до 40 г, чаще от 18 до 25 г.

Анатомическое строение плода характеризуется следующими особенностями. Плодовая оболочка состоит из трех лепестков. Семенная оболочка плотно срастается с ядром и состоит из трех слоев: наружного и внутреннего эпидермиса и губчатой паренхимы между ними. Клетки наружного эпидермиса квадратной или слегка продолговатой формы; клетки паренхимы звездообразные.

Алейроновый слой развит слабо. Цвет ядра белый, синеватый, иногда зеленоватый.

Вес, размеры и форма зерна гречихи колеблются в довольно широких пределах и являются важными признаками, характеризующими технологические свойства этой культуры. Технологические свойства гречихи - ее способность давать больший или меньший выход крупы-ядрицы - обусловлены сложным взаимодействием различных факторов, из которых наибольшее значение имеет крупность плодов.

Объемный вес гречихи - ее натура - колеблется в пределах 550--690 г. [4]

1.3 Некоторые физические характеристики зерна гречихи [5]

Таблица 1.3.1 - Физические характеристики зерна гречихи.

Линейные размеры, мм	Объем V, мм3	Сферичность ш	Площадь внешней поверхности S, мм2	Масса 1000 зерен, г
длина l	ширина а	высота b
4,4 - 8,0	3,0 - 5,2	2,0 - 4,2	9 - 20	0,60 - 0,65	30 - 55	15 - 40

Таблица 1.3.2 - Характеристика насыпной плотности, плотности и порозности (скважистости)

	Насыпная плотность см, кг/м3	Плотность отдельных зерен с, кг/м3	Порозность (скважистость)
Зерно	460 - 620	1220 - 1280	0,50 - 0,60
Крупа (недробленая)	844	1256	0,41 - 0,45

Таблица 1.3.3 - Весовое соотношение анатомических частей зерна гречихи (% на с.в.)

Цветковые пленки	-
Плодовые и семянные оболочки	18-29
Зародыш	10-20
Алейроновый слой	3-5
Эндосперм	55-65

1.4 Химический состав зернового сырья

1.4.1 Общий химический состав зерна гречихи [6]

Таблица 1.4.1 - Средний химический состав ядра гречихи, %

Вещество	Вода	Белки	Жиры	Углеводы	Зольность
				моно- и дисахариды	крахмал	клетчатка
Содержание	14,0	10,8	3,2	1,5	52,9	10,8	2,0

Белки зерна гречихи.

В семенах гречихи содержится белка 8 - 16 % (в среднем - 11,1 %). По частям зерна гречихи белок распределен так (%): ядро с зародышем 13,5 - 15,0; зародыш 40,0 - 49,5; плодовая оболочка 3,0 - 5,0. Азот небелковых азотистых веществ составляет в среднем 6 % от общего количества азота зерна гречихи (3,9 - 16,8%).

Для зерна гречихи характерно почти полное отсутствие проламиновых белков (0,8 - 1,2 %), преобладание над всеми фракциями глобулинов (42,6 - 45,0 %) и содержание значительного количества водорастворимых белков (18,2 - 23,3 %).

Таблица 1.4.4.2.1 - Количество азота белковых фракций зерна гречихи, (% от общего азота сухих семян)

Показатели	Общий азот	Альбумины	Глобулины	Проламины	Глютелины	Всего извлечено
Гречиха	2,2-2,3	21,7-23,3	42,6-45,0	1,1-1,2	10,5-12,3	79,0-82,3

Зерно гречихи отличается высоким содержанием незаменимых аминокислот. По одной из важнейших незаменимых аминокислот - лизину - зерно гречихи превосходит зерно проса, пшеницы, ржи, риса и приближается к соевым бобам. По содержанию треонина зерно гречихи превосходит зерно проса, пшеницы и ржи, а по содержанию валина уступает лишь рису.

По содержанию валина зерно гречихи может быть приравнено к молоку, по лейцину - к говядине, фенилаланину - к молоку и говядине. По содержанию триптофана зерно гречихи не уступает продуктам животного происхождения.

Белки зерна гречихи хорошо сбалансированы по содержанию незаменимых аминокислот. Исключение составляют изолейцин и особенно серосодержащие аминокислоты, которых недостаточно в белках зерна гречихи.

Белковые вещества гречихи не способны формировать клейковину и в смеси с белками злаков не принимают участия в ее образовании. Мука из гречихи поэтому резко отличается по своим технологическим свойствам от муки пшеницы и используется для производства изделий, не требующих высокой газоудерживающей способности. [7]

Таблица 1.4.4.2.2 - Аминокислотный состав белков зерна гречихи (% от общего содержания белка)

Наименование	Колебания	Содержание	Наименование	Колебания	Содержание
Лизин	3,79-8,0	6,31	Алании	3,37-6,50	5,26
Гистидин	1,74-3,50	2,58	Цистин	2,0-2,7	2,23
Аргинин	9,15-28,4	12,17	Валин	3,37-6,25	4,77
Аспаргиновая кислота	6,0-11,80	8,67	Метионин	0,63-2,60	1,49
			Изолейцин	3,54-6,70	4,67
Треонин	2,10-3,85	3,21	Лейцин	3,35-7,93	6,26
Серин	2,0-6,67	4,22	Тирозин	1,76-3,48	2,66
Глютаминовая кислота	7,0-20,97	14,42	Фенилаланин	3,4-4,96	4,13
Пролин	2,89-4,54	3,70	Триптофан	1,42-2,70	2,16
Глицин	4,65-8,76	6,74	Сумма незаменимых аминокислот	32,1-41,2	34,8



1.4.3 Липиды зерна гречихи

Общее количество жира в зерне гречихи составляет 1,8-3,9 %, при этом по частям гречихи жир распределяется следующим образом (%): плодовая оболочка 0,5 - 1,3; ядро 2,2 - 3,0; семенная оболочка 1,6 - 2,4; эндосперм 0,5 - 0,7; зародыш 10-22. В гречихе, по сравнению с другими культурами, в наибольшем количестве содержатся связанные липиды.

Таблица 1.4.3.1 - Липиды зерна гречихи

Культура	Содержание, %
	Свободные	Связанные	Прочносвязанные	Сумма липидов
Гречиха	2,7	0,8	0,2	3,7

Ядро гречихи отличается высоким содержанием свободных липидов - 3,0-3,4%, количество связанных липидов составляет 0,8-0,9%, прочносвязанных - 0,1-0,2%. В липидном комплексе определено 14 жирных кислот. Преобладающими кислотами в зерне гречихи являются пальмитиновая, олеиновая и линолевая жирные кислоты, в небольших количествах содержатся стеариновая и линоленовая кислоты. Данные по жирнокислотному составу свидетельствуют о высокой степени их ненасыщенности. В состав липидов ядра гречихи в значительном количестве входит лецитин, который способствует выведению холестерина из организма. Содержащиеся в гречневой крупе жиры отличаются высокой степенью к окислению. В липидном комплексе присутствует токоферол, что свидетельствует о высокой витаминной и антиокислительной активности липидов гречихи. [8]

1.4.4 Углеводы зерна гречихи

По общему химическому составу плоды гречихи относятся к группе крахмалистых. Содержание крахмала колеблется от 50 до 70 % (для плодов с оболочками). В состав углеводного комплекса ядра гречихи также входят моно- и дисахара (их сумма колеблется незначительно от 2,1 до 2,6 %), декстрины (0,3 - 0,9 %), клетчатка (1,2 - 1,8 %). В плодовой оболочке содержание клетчатки составляет 10 - 17 %.

Клетчатка в основном входит в состав плодовых оболочек и в значительно меньшем количестве находится в эндосперме.

Содержание пищевых волокон в гречихи в значительной степени зависит от генетических факторов и природных условий и составляет от 5 до 14%. [9]

1.4.5 Витамины и минералы зерна гречихи

В отличие от зерновки злаков ткани эндосперма гречихи содержат много золы и являются источником ряда важнейших минеральных элементов. По сравнению со злаками, такими как рис, кукуруза или с пшеничной мукой гречиха отличается большим содержанием цинка, меди и магния. Гречневая крупа является богатым источником витаминов (мг/ 100 г): В1 (0,43 - 1,09), В2 (0,19 - 0,21), РР (4,19 - 6,10), Р (6,00 - 11,20), Е (8,73 - 9,11). [10]

Таблица 1.4.5.1 - Содержание некоторых основных элементов в зерне, мг/100 г

Элемент	Содержание
Na	4
K	325
Ca	70
Mg	258
P	334
Fe	8,3

1.5 Роль гречневой муки в производстве детских продуктов питания

В зависимости от состава и назначения сухие продукты детского и диетического питания на основе зерновых разделяются на семь групп.

I группа: молочные смеси с отварами. Эти смеси предназначены для детей с двухнедельного возраста.

II группа: молочные смеси с диетической мукой. Они предназначены для детей в возрасте от трех месяцев и старше.

III группа: молочные каши. Их можно использовать для питания детей с пятимесячного возраста.

IV группа: кисели на молоке или плодово-ягодном порошке. Их можно давать детям с шестимесячного возраста.

V группа: различные виды диетической муки. Эти продукты предназначены для приготовления смесей или каш в домашних условиях.

VI группа: диетическая мука витаминизированная (смесь муки с витаминами В, В2 и РР). Рекомендуется для детей с шестимесячного возраста и для диетического питания.

VII группа: порошкообразные овощные супы, которые рекомендуют для питания детей с девятимесячного возраста.

Названия сухим продуктам детского и диетического питания присваивают в зависимости от группы, указывая наименование отвара или муки.

Продукты для детей раннего возраста должны, кроме достаточной пищевой ценности, удовлетворять особым требованиям, которые предъявляются к ним в связи со своеобразием организма ребенка. Известно, что коровье молоко под действием сычужного фермента свертывается в желудке в плотный сгусток, который не в состоянии переварить ферменты желудочно-кишечного тракта ребенка в первые недели жизни. Добавление в коровье молоко веществ, обеспечивающих свертывание казеина молока с образованием мелких, нежных сгустков, облегчает усвоение молока организмом ребенка. В качестве такой добавки используют отвары круп или специальную (диетическую) муку из этих круп.



Таблица 1.5.1 - Сравнительный анализ химического состава сухого отвара и диетической муки из гречневой крупы

Химические вещества	Гречневая крупа
	сухой отвар	диетическая мука
Крахмал, %	67,71*	73,70
Азотистые вещества, %	14,46	13,40
Жиры, %	--	1,20
Кальций, мг на 100г	58,85	42,00
Железо, мг на 100г	1,85	4,00
Фосфор, мг на 100г	324,70	289,00

Как видно из данных таблицы, химический состав сухих отваров и диетической муки различается незначительно. Но физическое состояние веществ в них неодинаково. Крахмал в отварах полностью клейстеризован и частично подвергнут гидролизу до образования декстринов. Пектиновые вещества полностью переведены в растворимую форму. Межклеточные перегородки разрушены. Вещества, не способные растворяться в воде или давать с водой клейстер, в процессе технологической обработки отделены и удалены. Таким образом, более нежная структура сухого крупяного отвара дает возможность применять молочные смеси с отварами для прикорма детей с более раннего возраста.

Между тем молочные смеси, приготовленные на сухих крупяных отварах, по своему химическому составу близки к молочным смесям, приготовленным на диетической муке, что видно из данных Г. С. Коробкиной по калорийности они также сходны между собой.

Таблица 1.5.2 - Сравнительный анализ химического состава гречневой смеси сухого отвара и диетической муки из гречневой крупы

Химические вещества	Гречневая молочная смесь
	с отваром	с мукой
Белки, %	15,30	15,50
Жиры, %	14,20	14,40
Углеводы, %	61,70	61,40
Кальций, мг на 100 г	524,00	522,00
Фосфор, мг на 100 г	469,00	470,00
Железо, мг на 100 г	1,30	1,20
Витамины, мг на 100 г
В1	0,17	0,20
В2	0,80	0.75
РР	0,40	0,80

1.6 Производство гречневой муки

Гречневая мука, по сравнению с пшеничной, обладает более высокой усвояемостью, большей питательностью, в ней содержится больше белка, жира и минеральных веществ, таких как калий, марганец, медь, цинк и фосфор, она богата всеми необходимыми аминокислотами и витаминами группы В.

В России и за рубежом существуют различные способы производства гречневой муки. Гречневая крупа является основным сырьем для получения муки. В настоящее время в связи с повышенным спросом на продукты функционального, детского и диетического питания весьма актуальной является разработка технологии гречневой муки.

Традиционный способ получения диетической муки из гречневой крупы предусматривает очистка поступающей в цех крупы от примесей на зерновом сепараторе, взвешивание, отмывание от минеральных примесей, пропаривание в пропаривателях непрерывного действия и сушка. На этом заканчивается этап подготовки крупы к помолу. После этапа подготовки крупа размалывается по схеме простого повторительного помола. Помольная схема включает двукратный помол на вальцовых станках. По степени помола диетическая мука отвечает следующим требованиям: остаток на сите 27 должен составлять не более 2 %, проход через шелковое сито 38 - не менее 60%. [11]



Рисунок 1.6.1 Технологическая схема производства диетической муки

1 - сепаратор, 2 - автоматические весы, 3 - зерномоечная машина, 4 - шнековые пропариватели непрерывного действия, 5 - ленточная сушилка, 6 - вальцевые станки, 7 - рассев.

Матуевой Л.В. предложена технологическая схема ресурсосберегающей технологии получения гречневой муки. Гречиху очищают, фракционируют, подвергают влаготепловой обработке, увлажняя до 28%, отволаживая в течение 6 ч., обжаривая кондуктивно-конвективным методом при температуре 180°С. После зерно охлаждают в охладительной колонке и направляют для шелушения в вальцедековый шелушитель. Затем продукты шелушения отделяют от лузги и мучки. Для получения гречневой муки смесь ядра и дробленки направляют в измельчающую машину. За счет уменьшения количества производственных операций в 2 раза, энергозатраты на 1 тонну продукции по предлагаемой технологии по сравнению с использованием традиционной технологии сокращаются на 40 - 50%, выход готовой продукции увеличивается не менее чем на 9%. [12]

Анисимовой Л.В. предложила способ выработки гречневой муки, который может быть реализован на гречезаводах. Очищенное от примесей зерно подвергают гидротермической обработке путем его увлажнения двукратным пропуском через увлажнительные машины типа А1-БШУ-2, последующего отволаживания в отлежных закромах и сушки в зерносушилке при температуре агента сушки 175-180°С до влажности зерна 12-12,5%. Далее производят сортирование зерна на фракции. Затем зерно гречихи пропускают через магнитные сепараторы. Шелушат зерно пофракционно в вальцедековых станках. Сортирование продуктов шелушения производят в рассевах, аспираторах и аспирационных колонках. Целое и дробленое ядро размалывают в вальцовых станках после пропуска через магнитные сепараторы. Сортирование продуктов размола осуществляют в рассевах. Автором отмечается улучшение потребительских свойств гречневой муки и снижение затрат энергии на размалывание ядра в муку. [13]

Следует отметить, что, как и в случае с совершенствованием традиционной технологии производства гречневой крупы, главной целью изобретений является сокращение затрат на производство гречневой муки. При этом особое внимание уделяется этапу гидротермической обработки зерна.

Таблица 1.6.1 - Физико-механические свойства гречневой муки

Вид муки	Влажность, %	Белизна у.е. РЗ-БПЛ	Объемная масса, г/л	Плотность, г/см3	Угол естеств. откоса, град	Коэфф-нт текучести
Гречневая	12,7	- 83,4	668	1,46	27	27

1.7 ИК-обработка зернового сырья

Операция термообработки довольно широко применяется в процессах переработки зерна и зернопродуктов для придания им как технологических, так и потребительских желательных свойств. К группе процессов термообработки, условно названных термомеханическими, поскольку нагрев сопровождается образованием внутреннего избыточного давления в продукте за счет испарения влаги, приводящего к его деструкции, относится так называемая высокотемпературная микронизация (ВТМ) - процесс быстрого нагрева пищевых продуктов, в частности, зерна и круп, в потоке инфракрасного (ИК) излучения. Как следует из определения, при ВТМ используется радиационный (лучистый) метод энергоподвода, однако он сопровождается теплообменом между продуктом и воздушной средой (конвективный), продуктом и транспортером (кондуктивный).

Пищевые продукты как объекты термической обработки представляют собой в основном коллоидные капиллярно-пористые тела. Коллоидная природа пищевых продуктов обусловлена содержанием белков и крахмала. Как показывают исследования, белки, крахмал, клетчатка, жиры и другие составные части пищевых продуктов в большей или в меньшей мере проницаемы для инфракрасного излучения.

Пищевые продукты являются сложными объектами инфракрасного облучения не только с точки зрения их теплофизических и оптических характеристик, но и в связи со специфическими физико-химическими и биологическими свойствами, которые ограничивают выбор параметров режима обработки.

В результате теплового воздействия при ВТМ зерна и крупы претерпевают изменения все комплексы их свойств.

1. Биохимический - происходит частичная клейстеризация и декст-ринизация крахмала, денатурация белка, инактивация биологически активных веществ, в том числе детоксикация вредных (ингибитора трипсина в сое, танина в сорго и просо и т. п.).

2. Микробиологический - происходит почти полное поверхностное и внутреннее обеззараживание.

3. Физический - зерно или крупа «вспучиваются», увеличиваясь в объеме, некоторые виды зерна (кукуруза, сорго, просо, амарант, рис) «взрываются», снижается жесткость, возрастает пластичность, происходит потеря влаги.

4. Органолептический - улучшается запах и вкус, меняется цвет и другие сенсорные оценки.

По существу, совокупность достигаемых изменений и определяет возможности применения ВТМ технологии, как альтернативы другим методам термической и гидротермической обработки в производстве зернопродуктов. [14]

1.7.1 Физические основы и характеристики ИК-излучения

Термин «инфракрасный» происходит от латинского слова infra, что соответствует русскому слову «под» или «внизу», т. е. имеется в виду область спектра, лежащая за красным концом видимого солнечного спектра или под ним, если электромагнитные излучения расположить по мере возрастания длины волн. Предполагается, что термин «инфракрасный» введен в 1869 г. Э. Беккерелем аналогично термину «ультрафиолетовый», предложенному Стоксом в 1852 г. В немецкой физической литературе применяется термин «ультракрасный».

Электромагнитное излучение в первую очередь характеризуется длинной волны л, или частотой f и в зависимости от этого условно делится на области:

Таблица 1.7.1.1 - Классификация электромагнитного излучения

Область	Частота, Гц	Длина волны, м	Энергия кванта, эВ
Низкие частоты (НЧ)	50 - 400	6Ч106 - 7,5Ч105	<1,65 - 10-12
Высокие частоты (ВЧ)	400 - 3,0Ч108	7,5Ч105 - 1,0	1,65Ч10-12 - 1,24Ч10-6
Сверхвысокие частоты (СВЧ)	3,0Ч108 - 3,0Ч1011	1,0 - 10-3	1,24Ч10-6 - 1,24Ч10-3
Инфракрасное излучение (ИК)	3,0Ч1011 - 4,0Ч1014	10_3 - 7,5Ч10-7	1,24Ч10-3 - 1,65
Видимый свет	4,0Ч1014 - 7,5Ч1014	7,5 Ч10-7 - 4,0Ч10-7	1,65 - 3,10
Ультрафиолетовое излучение (УФ)	7,5Ч1014 - 3,0Ч1016	4,0Ч10 - 7Ч10-8	3,10 - 124
Рентгеновское и гамма излучение	>3,0 - 1016	<10-8	>124

В инфракрасной (ИК) области также различают ближнюю 0,7 < л< 2,5 мкм, среднюю 2,5 < л < 25 мкм и дальнюю 25 < л < 1000 мкм области.

Кроме того, излучение характеризуется энергией Q, измеряемой в Дж. Джоуль равен энергии излучения, эквивалентной работе в 1 Дж. Если излучение происходит на какой-то одной длине волны (в очень узком диапазоне длин волн), то говорят о монохроматическом излучении. Реальное излучение можно представить как суперпозицию монохроматических волн с непрерывным изменением длины волны (разложение излучения в спектр). Распределение энергии по длинам волн характеризуется энергетическим спектром излучения Q(л).

Источником инфракрасного излучения является любое нагретое тело, а энергия, отдаваемая им, определяется температурой нагрева. Чем выше температура нагрева определенного тела, тем меньше длина волн излучения.

При расчете энергии, необходимой для облучения, следует учитывать следующие факторы:

а) поглощательная и пропускательная способности материала определяют потребную производительность генератора излучения;

б) коэффициенты поглощения и рассеяния определяют глубину воздействия излучения;

в) важное значение имеет учет селективного отражения, в связи с чем необходимо знать спектральные характеристики материала.

Тепловое воздействие инфракрасных лучей объясняется в настоящее время двойственностью электромагнитного поля или волновой природой квантов. При этом источник излучения создает электромагнитное поле, служащее носителем энергии; тепловая энергия передается с помощью этого поля и поглощается предметами окружающей среды, т.е. атомами облучаемого вещества.

При поглощении энергии повышается уровень собственных колебаний атомов, что означает превращение энергии излучения в тепловую энергию. От общего количества подводимой к облучаемому предмету энергии излучения в единицу времени одна часть поглощается, другая - отражается и третья - пропускается телом. Большинство влажных продуктов обладает высокой способностью к поглощению; она зависит, однако, от строения поверхности, химического состава и формы тела.

Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности для процессов, связанных с прогревом материалов (выпечки, обжарки, сушки, термического воздействия на зерно и на муку), является проникновение в них на некоторую глубину лучистого потока. Глубина проникновения инфракрасных лучей в прогреваемый материал, зависит от его свойств, структуры и характера поверхности, а также от длины волны излучения.

Для сушки коллоидных капиллярно-пористых материалов важную роль играют поглощательная и пропускательная способности (проницаемость) поверхностных слоев. Между этими характеристиками существует обратная зависимость: если поверхностный слой материала имеет большую поглощательную способность, то его проницаемость невелика, и наоборот. [15]

1.7.2 Нагрев зерна ИК-излучением

Зерно относится к капиллярно-пористым, коллоидным телам, образующим грубодисперсную сыпучую массу с размером частиц 1 - 10 мм. Поэтому процесс нагрева можно рассматривать на разных уровнях детализации как нагрев отдельных зерен или зерновой массы в целом. В случае ВТМ-обработки зерно подается под поток ИК-излучения монослоем в одно зерно или в процессе перемешивания таким образом, чтобы каждая зерновка подвергалась прямому воздействию излучения с некоторой энергетической экспозицией.

В промышленных установках ИК-нагрева подвод тепла осуществляется всеми тремя способами: излучением, конвекцией (теплопередачей от окружающей среды к продукту) и кондуктивным (через контакт зерновки с транспортером).

В процессе ВТМ изменяются размер и плотность зерновки, она вспучивается, происходит ее разупрочнение, а в некоторых случаях разрушение, может изменяться цвет поверхности. Т.е. ИК-нагрев сопровождается рядом сопутствующих процессов, изменяющих физические и технологические характеристики зернопродукта. [16]

Структурные изменения в зерне.

Анатомически зерно злаковых (без цветковых пленок) делится на три части: эндосперм, зародыш и оболочки. Таким образом, большую часть заполнения оболочки составляет эндосперм, который сформирован в виде клеток, содержащих крахмальные гвранулы сферической, эллиптической или ограненной формы со средними размерами около 20 мкм. Промежутки между гранулами заполнены белковым веществом, образующим матрицу.

Повышение температуры приводит к росту суммарной емкости капилляров и их общего количества. Суммарная емкость возрастает за счет образования массы чрезвычайно тонких капилляров. Дальнейшее повышение температуры должно приводить к укрупнению пор и капилляров и к образованию открытой капиллярно-пористой структуры. После ИК-термообработки наблюдалось разуплотнение клеточных структур до пористого состояния.

Размер пор и капилляров, возрастает в результате физико-механического воздействия в процессе термообработки зерна. С увеличением линейных размеров зерновки, а, следовательно, и объема, а также в результате потери части влаги (что приводит к снижению массы) плотность зерновки уменьшается.

Так же, косвенно, об изменениях в микроструктуре зерна свидетельствует и повышение его водопоглотительной способности.

Термодеструкция зерна.

Изменение линейных размеров при некоторых режимах ИК-нагрева может носить взрывной характер с частичным разрушением зерновки.

В качестве одного из источников внутренних напряжений могут выступать термонапряжения, создаваемые неравномерностью нагрева и линейного расширения отдельных частей зерновки в силу изменения плотности потока излучения по глубине, сложного строения и избирательного характера поглощения отдельных частей зерна. В то же время нагреву зерна сопутствует процесс перераспределения влаги и связанное с ним изменение объемов частей зерна. В некоторых случаях, например, у риса, это может оказаться существенным и приводить к трещинообразованию. Характер разрушения (увеличение в объеме, вспучивание, растрескивание оболочки или «взрыв») указывает на образование внутреннего избыточного давления, которое обусловлено протеканием ряда взаимодействующих процессов, вызванных как нагревом зерна, так и образованием самого избыточного давления. Очевидно, что основным процессом является процесс внутренней десорбции влаги в капиллярнопористую структуру зерновки. Его направленность обеспечивает рост давления с повышением температуры в условиях постоянства остальных параметров процесса. Релаксирующее воздействие оказывает пароперенос из объема зерна во внешнюю среду. При этом интенсивность паропереноса существенно зависит от пористости зерновки, которая меняется под действием внутреннего избыточного давления.

В то же время при быстром нагреве до температуры более 100°С под действием термических напряжений и, главное, внутреннего избыточного давления десорбирующей влаги происходит механодеструкция самого зерна с образованием микро- и макропор и трещин, его разупрочнение и увеличение податливости (снижение жесткости), появляется механически поврежденный крахмал. [17]

Изменение механических свойств зерна.

В процессе термообработки происходит частичная потеря влаги в зерне, что приводит к ужесточению структуры. В общем случае можно выделить четыре фактора, влияющих на податливость (или жесткость - величину ей обратную) зерновки или боба:

облученность Е

время ИК термообработки ф,

исходная влажность W0,

вторичная влажность Wв (влажность после ИК-термообработки и последующего увлажнения или подсушки).

Изменение податливости при ВТМ - результат воздействия двух конкурирующих процессов. С одной стороны, в процессе ИК-термообработки зерна теряют влагу, и тем больше, чем больше энергетическая экспозиция, что должно приводить к потере податливости. В то же время, при температурах около 100°С происходит интенсивная внутренняя десорбция влаги. При быстром нагреве это приводит к образованию избыточного давления и механодеструкции с образованием микропор и трещин и к росту податливости.

При этом вклад этих взаимно противоположных тенденций определяется начальной влажностью зерна.

Изменение геометрических характеристик зерна.

Вспучивание зерновки приводит к изменению ее линейных размеров, в большей степени - толщины и ширины, в меньшей - длины. Соответственно, меняются объем, плотность и другие показатели, связанные с геометрическими характеристиками.

Биохимические изменения в зерне.

При ИК-обработке происходят глубокие и необратимые изменения структуры и свойств зерна. В результате микроструктура эндосперма претерпевает глубокие изменения, происходит частичная или полная денатурация белков, практически без потери ими растворимости, клейстеризация и декстринизация крахмала. Это особенно необходимо при производстве детского питания, так как способность гидролизовать крахмал ребенок приобретает лишь в 4-6 месяцев, когда усиливается слюноотделение и повышается активность амилаз слюны и панкреатического сока. Происходит гидролиз клетчатки, гемицеллюлозы, пектиновых веществ, пентозанов (слизей) и других углеводов, из которых образованы стенки клеток и межклеточные перегородки зерна, и ослабления в связи с этим прочности межклеточных перегородок, что так же является положительным моментом при производстве детского питания. Обработанное зерновое сырье имеет высокие органолептические показатели, пористую структуру. Прочность снижается в 4-6 раз, происходит практически полная его стерилизация. Удельные энергозатраты при обработке составляют 120-170 кВт/т. Под действием ИК-нагрева зерно приобретает приятный вкус и запах, содержание протеина в сухом веществе и аминокислотный состав не изменяются. Остается постоянным и содержание витаминов, а содержание водорастворимых углеводов по сравнению с необработанным зерном увеличивается на 22 - 43 %. Образование декстрина придает зерну сладковатый вкус и приятный запах. После термообработки полностью пропадают протеолитические бактерии, плесневые грибы, значительно снижается зараженность амбарными вредителями. Гибель вредителей происходит за счет их перегрева, вследствие того, что лучи поглощаются ими в большей степени, чем зерном. [18]

1.8 Инфракрасная техника в пищевой промышленности

В 1949 году ФРГ выпускает в производство установки для комбикормовой промышленности "Микроницер". Сущность процесса заключается в нагреве газом керамических пластин до температуры 500 - 700К. Излучаемая ими инфракрасная волна с длиной 6 - 10 мкм способствует изменению структуры крахмала в зерне, повышает его усвояемость и санитарную чистоту. Так как проникающая способность электромагнитной волны этого диапазона в зерновое сырье минимальна, то процесс очень схож с кондуктивной обжаркой и, чтобы избежать обгорания поверхности зерна, требовал перемешивания зерновой массы. Обжарка проходила 8 - 10 минут при постоянном перемешивании и невысокой плотности лучистого потока. Это был большой шаг вперед по сравнению с кондуктивным способом обжарки в обжарочных печах в течение 45 - 60 минут.

Английская фирма "Micronizing LTD" в шестидесятые-семидесятые годы ХХ века выходит на мировой рынок с установкой, которая в России получила название "микронизатор". В отличие от "микроницера" газовые горелки в "микронизаторе" нагревали керамические трубки до температуры 800 - 1000К, что увеличивало проникающую способность электромагнитной волны, но не давало возможность провести быстрый объемный однородный процесс прогрева зерна с плотностью лучистого потока, обеспечивающего возможности биохимических превращений.

Первые попытки создания установки термообработки зернового сырья на базе теоретических разработок и практических исследований в Московском Государственном Университете Пищевых Производств (МГУПП) начались с 1988 года. Первая опытно-промышленная установка была произведена в 1991 году. Потребляемая мощность установки составляла 36 кВт, подовая поверхность металлической сетки на которой находился слой обрабатываемого зерна 0,6м2. Плотность потока составляла 26 - 28 кВт/м2. Производительность по зерну с влажностью 14 - 15% составляла 100 - 120 кг/ч. Испытания показали, что установка пригодна для обработки фуражного зерна, но большая удельная мощность не позволяет регулировать качество обработки, и любые небольшие изменения в процессе обработки (общая влажность зерна, неоднородная влажность отдельных составляющих зерновой массы, слоя продукта и т.д.) вызывают, либо обгорание продукта, либо неустойчивую работу аппарата.

В результате работ, проводимых на кафедрах физики и технологического оборудования предприятий хранения и переработки зерна, появилась установка для высокотемпературной микронизации (ВТМ). Эта установка была успешно опробована в линии производства круп. Производительность их составляла около 50 кг/ч по овсяной крупе, при установленной мощности инфракрасных генераторов 24 кВт и приращении температуры продукта на выходе 80 - 90°С. Удельные энергозатраты (Q = мощность/производительность) составляли 240 кВт·ч/т.

Следующая модель, изготовленная кооперативом «Ермак», после ряда доработок уже обеспечивала производительность по овсяным хлопьям до 180 кг/ч при суммарной мощности генераторов 36 кВт и тех же показателях температуры (Q = 200 кВт·ч/т).

Последняя разработка ВТМ-02 за счет ряда принципиально новых конструкторских решений и применения новых материалов имела существенно лучшие показатели - была достигнута производительность по овсяной крупе около 180 кг/ч при мощности инфракрасных излучателей 25 кВт (Q = 139 кВт·ч/т).

В 1992 году в рамках Государственной программы была разработана конструкторская документация и создана установка УТЛ (установка термолучевая). Потребляемая мощность 21 кВт без учета привода для движения транспортерной металлической сетки.

В 1996 году Конструкторское бюро Транспортного Машиностроения (РосАвиаКосмос) под руководством Кирдяшкина В.В. разработала агрегат для обработки зерна и гороха инфракрасным излучением ЗФ-КМЗ-1 потребляемой мощностью 25 кВт и технической производительностью по готовому продукту не менее 100 кг/ч.

Опыт, накопленный в результате исследовательской и практической деятельности, позволил кафедре «Технология продуктов длительного хранения», используя финансовую поддержку ООО "ПК Старт" выпустить на Российский рынок установку термообработки зерна (УТЗ-4), способную работать, как в режиме микронизации, т.е. быстро прогревать влажное зерно до 1000С и вести направленную клейстеризацию крахмала, так и в режиме высокотемпературной инфракрасной обработки, в котором наиболее полно проявляются специфические свойства мощного потока инфракрасного излучения.

Исследования Панфиловой И.А., Матюшкиной И.В., Стребкова В.Б. показали, что увеличение мощности облучения зернового сырья в режиме высокотемпературной инфракрасной обработки значительно влияет на модификацию белков и крахмала. Радиус крахмальных и белковых гранул при инфракрасной обработке увеличивается пропорционально мощности инфракрасной обработки, что способствует получению структуры с более рыхлой упаковкой полисахаридных и пептидных цепей.

Увеличение мощности лучистого потока вызывает разрушение структуры обрабатываемого зерна, уменьшает время и температуру нагрева, что благоприятно сказывается на биологической ценности получаемых продуктов.

Разработка ООО ПК «Старт» УТЗ-4М (2005 год выпуска) с расположением излучателей вдоль транспортера позволила снизить затраты энергии на обработку 1 тонны зернового сырья до 120 - 130 кВт·ч/т, что позволяло уменьшить энергопотребление на 13,7% и получить продукт с улучшенными показателями качества. Удельная теплоемкость зерна и крупы при влажности 14 - 15% составляет 0,5 кВт·ч/(т·°С), поэтому при нагреве зерна на 100°С удельные энергозатраты составляют всего 50 кВт·ч/т.

Так же, ООО ПК «Старт» сейчас выпускается следующее оборудование для ИК-обработки пищевого сырья:

Установка для обжаривания кукурузных хлопьев, семечек и орешков УТЗ-4 «К» предназначена для повышения пищевых свойств перерабатываемого продукта, за счет его тепловой обработки. Инфракрасное излучение, проникая в продукт, вызывает его быстрый внутренний нагрев.

Сушилка вибрационная с инфракрасными излучателями СВИК-150 предназначена для непрерывной сушки разнофракционных материалов.

Последняя разработка - сушилка барабанная с инфракрасным нагревом серии СБ-3, предназначенная для непрерывной сушки гранулированного и мелкодисперсного сырья. Ее преимущества над другими видами сушилок:

- полное отсутствие изнашивающихся частей;

- компактные размеры;

- простота в обслуживании;

- пониженное энергопотребление;

- наличие нескольких зон нагрева с плавной регулировкой мощности;

- автоматический контроль температуры в каждой зоне нагрева (ИК-датчики);

- равномерность сушки по всему объему продукта;

- регулировка времени сушки;

- регулировка загрузки продукта в сушильный барабан;

- регулировка воздухообмена в сушильном барабане;

- возможность осуществлять разные технологические режимы сушки деликатных продуктов;

- одновременно с сушкой происходит стерилизация продукта.

Основным условием получения высококачественной продукции при инфракрасном облучении является однородность обработки. Равномерность нагрева зависит от условий облучения сырья в рабочих камерах различных инфракрасных установок. В закрытых камерах терморадиационных установок существенное влияние на величину и распределение плотности потока излучения на поверхности материала оказывают оптико-геометрические параметры инфракрасных генераторов, отражателей, объектов облучения и их взаиморасположение.

Повышения эффективности работы инфракрасных излучателей в реальных терморадиационных установках добиваются рациональным расположением инфракрасных генераторов по отношению к облучаемому объекту, выбором расстояния между излучателями и поверхностью обрабатываемого материала. С этой целью инфракрасные генераторы объединяют в блоки по несколько штук, расположенных в одной плоскости, применяют рефлекторы различной формы. Большое значение придается форме обрабатываемого сырья, размещенного под инфракрасными блоками.

Наиболее существенное влияние на энергетические и соответственно экономические показатели эффективности обработки материалов в терморадиационных установках оказывает уменьшение расстояния между излучателями и объектом обработки.

Энергетическая освещенность, а, следовательно, и мощность падающей на поверхность материала энергии обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, однако уменьшение этого расстояния приводит к большой неравномерности облучения.

Вопрос эффективности и энергосбережения в технологиях инфракрасной обработки крупяного сырья связан с реализацией возможности повышения интенсивности терморадиационной обработки, модернизации и внедрения в пищеконцентратную промышленность нового высокоэффективного оборудования с инфракрасным энергоподводом и количественной оценкой эффективности работы технических средств, обеспечивающих процесс тепловой обработки, что позволит получать высококачественную продукцию, не требующую длительной кулинарной обработки. [19]



2. Объекты и методы проведения исследования

2.1 Характеристика объектов исследования

Исследование проводили на гречневой крупе, ядрице 1 сорта, выработанной из пропаренного зерна, в соответствии с ГОСТ 5550-74 с внесенными изменениями от 01.01.1996 г.

2.2 Методика и схема проведения исследования

Крупу гречневую массой 1800г делили на несколько образцов. Образец «Контрольный» массой 200г и исходной влажностью сохранялся в состоянии, аналогичном состоянию в начале исследования.

Образец 1 массой 400г в течение трех дней сушился при температуре 25°С и пониженной влажности воздуха до постоянной массы 389г.

Образец 2 массой 400г исследовался без изменений влажности.

Образец 3 массой 400г увлажнялся водопроводной водой в количестве 25мл путем равномерного смачивания, перемешивания и отлеживания в герметичной таре в течение трех дней при температуре 3°С.

Образец 4 массой 400г увлажнялся водопроводной водой в количестве 30мл путем равномерного смачивания, перемешивания и отлеживания в герметичной таре в течение трех дней при температуре 3°С.

Далее половина массы каждого образца подвергалась инфракрасной обработке, другая половина оставалась для сравнения качественных характеристик необработанной.

Таблица 2.2.1 - Параметры проводимой ИК-обработки

Параметр обработки	Влажность обрабатываемого образца, %
	9,8	12,5	20	25
фобр, сек	40	43	64	68
tвых, °C	132	125	140	155

После обработки проводилось определение влажности всех образцов в шкафу сушильном электрическом с терморегулятором в соответствии с ГОСТ 29143-91 Зерно и зернопродукты. Определение влажности (рабочий контрольный метод).

Определение плотностей навесок проводилось путем помещения навески в несмачивающую жидкость (растительное масло). В лабораторную стеклянную бюретку до определенного уровня наливается растительное масло, туда же помещается предварительно взвешенная навеска крупы в количестве 50 зерен. По изменению объема, занимаемого маслом в бюретке, судят о плотности помещенной туда крупы. Плотность рассчитывается по формуле с = , г/см3 (Казаков Е.Д. Методы оценки качества зерна, 1987).

Определение насыпной массы исследуемых образцов проводилось в соответствии с ГОСТ Р ИСО 7971-2-99 Зерновые. Метод определения насыпной плотности зерна, называемой "масса гектолитра" (рабочий метод).

Сравнительный анализ структурно-механических, биохимических и технологических характеристик образцов на основании проведенных исследований.



2.3 Схема проведения эксперимента



2.4 Экспериментальная установка для исследования процесса обезвоживания единичных зерен при инфракрасном облучении

Рисунок 2.4.1 Схема экспериментальной установки для исследования процесса обезвоживания единичных зерен при инфракрасном облучении:

1 - плоский шамотный экран, 2 - генератор излучения (КГТ 220-1000), 3 - объект исследования, 4 - рабочий стол, 5 - весовой механизм, 6 - подъемный механизм, 7 - измерительная линейка

Температуру в центре зерновки определяли введением в нее королька хромель-копелевой термопары, сигнал от которой передавался в измеритель температуры (многоканальный ИТ-2 для автоматического измерения и регистрации температуры).



2.5 Экспериментальный стенд для интенсивной инфракрасной обработки слоя крупяного сырья

Рисунок 2.5.1 Экспериментальный стенд для интенсивной инфракрасной обработки слоя крупяного сырья

1 - бункер - дозатор с подъемным шибером, 2 - терморадиационные блоки, 3 - продукт, 4 - металлическая сетка, 5 - натяжной барабан, 6 - электронный весовой механизм, 7 - термопары, 8 - регистрирующий электронный блок, 9 - персональный компьютер (ПК), 10 - электродвигатель с частотным регулированием оборотов, 11 - приводной барабан

Установка содержит раму, на которой установлен бункер - дозатор с подъемным шибером (1), предназначенный для распределения продукта (3) с определенным подовым наполнением на металлической сетке (4). Над металлической сеткой установлены терморадиационные блоки (2), оснащенные инфракрасными излучателями КГТ-220-1000. Для натяжения и приведения в движение металлической сетки (4) используются натяжной барабан (5) и приводной барабан (11), оснащенный электродвигателем с частотным регулированием оборотов (10), который позволяет изменять скорость движения металлической сетки (4).

Измерение температуры в толще обрабатываемого слоя продукта (3) производится при помощи термопар (7). Для автоматического измерения и регистрации температуры предназначен регистрирующий электронный блок (8), данные которого отображаются и обрабатываются на ПК (9).