Режимы сушки зерна

Под режимом сушки подразумевают совокупность параметров сушильного агента, выбранных в соответствии с целевым назначением, и продолжительность его воздействия применительно к конкретному способу сушки и конструкции зерносушилки. Свойства материала как объекта сушки, а также условия его обработки служат определяющими факторами при выборе режимов сушки. В зависимости от вида зерна и его дальнейшего предназначения, режимы сушки оказывают большое влияние на качество готового продукта.

Основы построения режимов сушки зерна

При разработке режимов сушки процесс рассматривается как с точки зрения тепло- и массообмена между зерном и агентом сушки, так и изменения свойств, протекающих в живом организме под влиянием температуры и влажности. Здесь существенное влияние оказывают следующие факторы и параметры:

  • 1. Степень зрелости и целевое назначение просушиваемого материала (влияет на предельный нагрев и допустимую скорость сушки).
  • 2. Допустимая температура нагрева зерна (#доп) (определяется началом ухудшения его качества и влияет на интенсивность сушки).
  • 3. Температура зерна до начала сушильного процесса, от которой зависит величина коэффициентов влагопроводности и количество подводимого тепла на нагрев зерна.
  • 4. Исходное количество и качество белкового комплекса зерна (определяет границу его безопасного нагрева). Так, нагрев слабой клейковины до 60 - 65 °C приводит к уплотнению ее структуры, в результате улучшаются хлебопекарные свойства муки.
  • 5. Температура сушильного агента как основной фактор интенсивности сушильного процесса.

В технологии зерносушения различают режимы оптимальный, рациональный, мягкий и жесткий.

Оптимальный режим сушки - это такой режим, в результате которого получаются наилучшие технологические качества просушиваемого материала при возможно меньшей экспозиции сушки и минимальной затрате энергии. Оптимальный режим создается специальной сушильной установкой, предназначенной для сушки определенной зерновой культуры.

Однако в практических условиях не представляется возможным осуществить оптимальный режим в уже существующей сушильной установке при необходимости сушки, например, разных зерновых культур. Можно только обеспечить условия, так называемые рациональные, приближенные к оптимальным.

Рациональным режимом называются параметры сушки, которые создаются к условиям конкретной сушильной установки на основе оптимальных режимов.

Режим сушки определяется следующими параметрами: температурой и относительной влажностью агента сушки, скоростью его движения в сушильной камере, температурой нагрева зерна и экспозицией сушки. Причем выбор параметров диктует температура нагрева зерна, определяющая качественные показатели просушиваемого материала.

От температуры сушильного агента зависит интенсивность процесса сушки, однако при неизменной экспозиции она не может превысить предельного значения, выше которого начнется ухудшение качества зерна.

Что касается относительной влажности агента сушки, то при удалении влаги из зерновых культур ее величина не превышает 5 %, то есть характеризуется высокой влагоемкостью, а пределы изменения столь незначительны, что в расчет можно не принимать.

Значительное влияние на процесс сушки оказывает начальная влажность зерна, что следует учитывать, подбирая параметры сушки. Так, чем влажнее зерно, тем ниже термоустойчивость; зерно недозревшее и не прошедшее периода послеуборочного дозревания также обладает повышенной чувствительностью к температуре

При выборе режима сушки необходимо учитывать способ уборки урожая. При прямом комбайнировании влажность и спелость отдельных зерен очень неравномерны даже в пределах одной зерновки. В свежеубранном зерне зародыш, оболочка и эндосперм отличаются низкой влагопроводимостью, и при интенсивном режиме сушки происходит быстрое подсыхание оболочек. Тогда в пограничном слое эндосперма наблюдается накапливание воздушных паров, это явление, называемое "закалом", способствует разложению белкового комплекса и гидролизу крахмала. Видимо, в этом случае режимы сушки должны быть более "мягкими ", щадящими.

Уборка зерна раздельным способом позволяет проводить обмолот зерна через несколько дней, в течение которых зерно подсыхает, а влажность отдельных зерен выравнивается, и тогда создаются хорошие условия для интенсификации сушильного процесса.

При выборе режима сушки следует иметь в виду возможное образование трещин и морщин у отдельных зерновых культур в зависимости от их структурно-механических и биологических свойств (например, бобовые). В этих случаях сушку начинают с "мягких" режимов и по мере подсыхания переходят к более жестким режимам. Однако для таких культур более подходящими считаются прерывистые режимы, при которых сушка чередуется с отлежкой зерна. При отлежке зерна, как известно, происходит перераспределение влаги и, следовательно, уменьшается градиент влажности.

Режимы сушки зерна продовольственного и семенного различны: для первых важно сохранение продовольственных качеств, для вторых требуется сохранение всхожести и энергии прорастания (табл. 6.1 и 6.2).

Таблица 6.1

Режимы сушки продовольственного и кормового зерна ___________в шахтных зерносушилках___________

Культура

Начальная влажность зерна, %

Пропуски через зерносушилку

Предельная темпе-ратура нагрева зерна, °C

Предельная температура агента сушки, °C , при режимах

односту-пенча-том

двухступенчатом

первая зона

вторая зона

1

2

3

4

5

6

7

Пшеница продовольственная: с крепкой клейко-

До 20

45

120

ПО

130

виной

Свыше 20

Первый

40

90

80

100

(до 40 ед. ИДК)

Второй

45

100

100

120

с хорошей клей-

До 20

50

140

130

150

КОВИНОЙ

Свыше 20

Первый

45

НО

100

120

(45 - 75 ед. ИДК)

Второй

50

130

120

140

со слабой клейко виной

До 20

60

150

140

160

(свыше 80 ед.

Свыше 20

Первый

55

120

110

130

ИДК)

Второй

60

140

130

150

сильная, твердая

До 20

50

100

100

110

из ценных сортов

Свыше 20

Первый

45

90

90

100

Второй

50

100

100

ПО

1

2

3

4

5

6

7

Ячмень пивоваренный

До 19

45

70

70

80

Ячмень продовольственный и кормовой, рожь продовольственная

Независимо от начальной влажности

60

160

130

160

Подсолнечник

До 15

До 20

Свыше 20

Первый Второй

  • 55
  • 55
  • 55
  • 55
  • 120
  • 115 ПО
  • 115
  • 120
  • 115

НО

115

  • 135
  • 130
  • 125
  • 130

Кукуруза в зерне для крахмалопа-точиой промышленности

Независимо от начальной влажности

45

120

130

110

для пищеконцентратной промышленности

До 19

Свыше 19

Первый Второй

  • 35
  • 30
  • 35
  • 60
  • 50
  • 60
  • 60
  • 50
  • 60
  • 60
  • 50
  • 60

Кормовая

То же

50

150

130

160

Овес Просо

До 19

Свыше 19

  • 50
  • 40
  • 140
  • 80

130 80

  • 160
  • 100

Рис-зерно Гречиха

До 19

Свыше 19

  • 35
  • 40
  • 70
  • 90
  • 70
  • 90
  • 60
  • 110

Горох

До 20

Свыше 20

  • 45
  • 40
  • 80
  • 70
  • 80
  • 70

100 90

Соя

До 19

Свыше 19

  • 30
  • 25
  • 60
  • 50
  • 60
  • 50
  • 80
  • 70

Другие бобовые культуры

До 20

Свыше 20

  • 40
  • 35
  • 70
  • 60
  • 70
  • 60
  • 80
  • 70

Примечание. Исследования ВНИИЗ показывают, что действующие режимы сушки для пшеницы завышены. Для пшеницы с нормальной и крепкой клейковиной при влажности до 20 % температура агента сушки рекомендуется: в I зоне 100 °C, Во II зоне 110 °C, при влажности более 20 % соответственно 90 и 100 °C, температура нагрева зерна в = 50 °C. При рекомендуемых режимах производительность шахтной сушилки снижается на 20 %, расход топлива увеличивается на 10 %, расход электроэнергии - на 25 %.

Режимы сушки семенного зерна при влажности до 19 %

Культура

Температура, °C

нагрева зерна

агента сушки

Пшеница, рожь, ячмень, овес, подсолнечник, гречиха, просо

40

70

Горох, чечевица, фасоль, люпин, рис, вика

35

60

При влажности свыше 19 % применяют ступенчатые режимы сушки, при этом температуру зерна понижают на 5 °C, а температуру агента сушки в первой зоне на 10 °C против указанной.

На некоторых ХПП страны внедрены новые высокопроизводительные зерносушилки А1-ДСП-50, отличающиеся особенностями технологической схемы сушки. Приведенными исследованиями выявлены следующие режимы сушки продовольственного зерна для данной конструкции сушилки (табл. 6.3).

Таблица 6.3

Режимы сушки продовольственного зерна на зерносушилке ____________________А1-ДСП-50____________

Культура

Температура нагрева зерна, ° С

Температура агента сушки, ° С

Пшеница, клейковина нормальная Пшеница, клейковина крепкая Пшеница, клейковина слабая

Не более 50

  • 45
  • 55

120

ПО

130

Рожь

Не более 60

130

Ячмень

Более 60

130

Кукуруза для крахмало-паточиой промышленности

Кукуруза кормовая

Не более 100

ПО

Овес

Не более 50

105

Горох

40

65

Подсолнечник влажностью до 15 %

Подсолнечник влажностью более 15 %

Не более 50

100 95

В камерных сушилках семенное зерно пшеницы, ячменя, гороха и подсолнечника сушат при следующих режимах (табл. 6.4).

оо

Таблица 6.4

Режимы сушки семенного м-рна в камерных сушилках

Начальная влажность семян. %

Пшеница и ячмень

Горох

Подсолнечник

Температура агента сушки, :

Высота насыпи, м

Продолжительность сушки, ч

Температура агента сушки ЭС

Высота насыпи, м

Продолжительность сушки, ч

Темпера тура агента сушки. ЭС

Высота насыпи, м

Продолжительность сушки, ч

9

-

-

-

-

-

-

60

0.75 0.85

3...3,5

10

-

-

-

-

-

-

59

0.75...0.85

4...?

12

-

-

-

-

-

-

56

0.75... 0,8

7...8

14

-

-

-

-

-

-

54

0.7. .0.75

9.5 . И

16

55

0.8

3,5

46

1,5. .1,6

5,8 ..8.5

51

0.65...0.7

12 . 13.5

18

0.8

5,5

43

1.45... 1,55

10... 14

48

0.6...0.65

14... 15,5

20

49

0.8

8

41

1,4 ..1.45

15. .20

45

0.55. 0.6

15.5... 16.5

22

45

0.8

10

38

1.3 . 1.4

19 . 25

-

-

-

24

42

0.8

13

36

1.15... 1.3

22...28

-

-

-

26

39

0.8

17

1. .1.25

24.30

-

-

-

При м е ч а н и с. Нижний предел относится к сушке 1 ороха до влажности 14 %. верхний 13 %, для подсолнечника соот ве ю I вен но 7 °о и 6.5 °о.

Трудности сушки семян подсолнечника в шахтных сушилках общеизвестны. Режимы сушильного процесса с многократной рециркуляцией неблагоприятно влияют на качество зерна.

Исследователями из ОТИПП им М.В. Ломоносова в свое время проведена работа по сушке подсолнечника повышенной влажности с предварительным подогревом без промежуточного охлаждения зерна. Исследования проводились на реконструированных зерносушилках ДСП-24сн, ДСП-32ОТ, ДСП-32х2. Результаты: в зависимости от схемы реконструкции, режимов и начальной влажности зерна увеличилась производительность сушилки на 30 - 90 %, улучшилось качество просушиваемого зерна, снизились удельные капитальные и эксплуатационные затраты, достигнута поточность обработки зерна независимо от влажности.

Сушка зараженного зерна

Зерно, зараженное вредителями и микроорганизмами, обеззараживают в шахтных и в шахтных рециркуляционных зерносушилках. Однако в шахтных сушилках ввиду большой неравномерности нагрева зерна, в отдельных слоях температура может быть ниже максимально допустимых значений, и тогда не обеспечивается полная гибель всех вредителей. В этом смысле наиболее целесообразно применение рециркуляционных зерносушилок, в которых камера нагрева зерна работает в противотоке агента сушки. Перед началом обеззараживания необходимо зараженное зерно пропустить через зерноочистительные машины с целью освобождения от сорной примеси, греющееся зерно подвергают охлаждению. Сушку зерна проводят в режиме полной рециркуляции при максимально допустимых температурах, затем подачу агента сушки прекращают и нагретое зерно выдерживают некоторое время согласно табл. 6.5.

Однако через каждые 5-7 мин необходимо продувать агентом сушки зерновой слой в течение 1 - 2 мин, чтобы не допустить запаривания и снижения температуры зерна.

Таблица 6.5

Режимы сушки зараженною зерна

Вредители

Температура нагрева зерна, °C

Пшеница

Овес

Кукуруза

Рожь, ячмень, подсолнечник

45

47

50

55...60

Продолжительность выдержки

мин

Долгоносик:

амбарный

-

-

60

25...10

рисовый

60

10

Хрущак малый мучной

-

-

-

10

Клещ мучной

55

27

24

10...7

Клещ хищный

-

-

120

60...45

Мукоед рыжий

-

-

190

25...10

Мукоед суринамский

-

-

40

10...7

Гипопусы волосатого клеща

-

-

120

90..20

При указанных температурах (см. табл. 6.5) большинство микроорганизмов, присутствующих на поверхности зерна, погибают, но небольшое число наиболее термоустойчивых спор все же остаются невредимыми в данных условиях сушки.

После проверки результата сушки зерно выпускают из сушилки или подвергают дополнительной термической обработке. По окончании сушки все технологическое и транспортное оборудование тщательно очищают и при необходимости обеззараживают.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >