Термовлагообмен зерна люпина при нагреве в потоке инфракрасного излучения

УДК 631.363

Термовлагообмен зерна люпина при нагреве в потоке инфракрасного излучения

Зверев С. В., доктор технических наук

ВНИИ зерна и продуктов его переработки – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН

117624, Россия, г. Москва, Дмитровское ш., д. 11

E-mail: zverevsv@yandex.ru

Косолапов В. М., доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН

ФГБНУ «ФНЦ кормопроизводства и агроэкологии им. В. Р. Вильямса»

141055, Россия, Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1

Ставцев А. Э., ООО «НПО «Агро-Матик»,

607061, Россия, Нижегородская обл., г. Выкса, Досчатинское ш., д. 30/2

Тютюнов С. И., доктор сельскохозяйственных наук

ФГБНУ «Белгородский ФАНЦ РАН»

308001, Россия, г. Белгород, ул. Октябрьская, д. 58

Цыгуткин А. С., кандидат биологических наук

ФГБНУ «Белгородский ФАНЦ РАН»

308001, Россия, г. Белгород, ул. Октябрьская, д. 58

E-mail: asz.ru@mail.ru

Операция термообработки зерна с использованием радиационного (инфракрасного) энергоподвода, известная в России как высокотемпературная микронизация (ВТМ), чаще всего применяется на малых предприятиях по производству кормов, круп быстрого приготовления и зерновых хлопьев. Целью работы являлось изучение процесса нагрева и влагопотери зерна белого люпина в потоке ИК-излучения, а также разработка математических моделей изменения влажности зерна в зависимости от времени (экспозиции) нагрева, исходной влажности, температуры в рабочей зоне установки ИК-нагрева, при оценке поверхностной температуры радиационным методом. Объектом исследований было зерно белого люпина сорта Дега урожая 2019 года. Рассмотрение данной проблемы на примере белого люпина важно не только из-за её актуальности в кормопроизводстве, но и потому что люпин является перспективным источником растительного белка для пищевой промышленности. Факторами, оказывающими влияние на температуру зерна и его влажность, являются время обработки, температура среды в зоне обработки и исходная влажность зерна. Высота излучателя над поддоном определяет облучённость монослоя зерна и температуру среды в зоне обработки и является обобщающим фактором. Предлагаемые модели позволяют прогнозировать результаты ИК-термообработки семян белого люпина в зависимости от исходной влажности и времени нагрева при постоянстве остальных режимов. Обычно ВТМ установки не предполагают оперативного изменения параметров излучения и температуры среды в рабочей зоне. В то же время влажность сырья может существенно меняться. Однако следует учитывать, что данные модели удовлетворительно описывают процесс обезвоживания в пределах, ограниченных верхним значением температуры семян немногим более 100ºС.

Ключевые слова: высокотемпературная микронизация, ИК-излучение, люпин белый, влажность зерна, влагопотеря.

Полный текст статьи сейчас можно приобрести в электронной библиотеке за 200 рублей или прочитать через 6 месяцев на сайте журнала.

Water exchange in lupine grain under infrared radiation

Zverev S. V., Dr. Techn. Sc.

The All-Russian Research Institute of Grain and Grain Products – branch of the Federal Research Center of Food Systems n. a. V. M. Gorbatov of the Russian Academy of Science

117624, Russia, Moscow, Dmitrovskoe highway (shosse), 11

E-mail: zverevsv@yandex.ru

Kosolapov V. M., Dr. Agr. Sc., member of the Russian Academy of Science

Federal Williams Research Center of Fodder Production and Agroecology

141055, Russia, the Moscow region, Lobnya, Science Town, 1

Stavtsev A. E.

OOO Research and Production Association “Agro-Matik”, a limited liability company under the laws of Russian Federation

607061, Russia, the Nizhny Novgorod region, Vyksa, Doschatinskoe highway (shosse), 30/2

Tyutyunov S. I., Dr. Agr. Sc.

Belgorod Federal Agrarian Research Center of the Russian Academy of Science

308001, Russia, Belgorod, Oktyabrskaya str., 58

Tsygutkin A. S., PhD Biol. Sc.

Belgorod Federal Agrarian Research Center of the Russian Academy of Science

308001, Russia, Belgorod, Oktyabrskaya str., 58

E-mail: asz.ru@mail.ru

Grain heat treatment known as high-temperature micronization is often used at small-scale organizations producing forage, instant cereals and grain flakes. The goal of the investigation was to analyze heating and water loss of lupine grain under infrared rays as well as develop mathematical models of grain water content variation as affected by heating time, initial water content in grain, temperature in the working zone. The object of this study was white lupine “Dega” harvested in 2019. This investigation has a high value both for food and forage production since lupine is a good source of protein. The distance between a radiator and tray directly affects grain exposure rate and air temperature in the working zone. The models developed are able to prognose the possible outcomes when treating seeds of lupine. Initial water content in grain and exposure time has the most significant effect on the final result. Normally it is not possible to control radiation intensity and air temperature when using such an equipment. At the same time water content can vary significantly in raw materials used. Such models fit heating process most accurately under the temperature of slightly over 100ºС.

Keywords: high-temperature micronization, infrared rays, white lupine, grain moisture content, water loss.

Обсуждение закрыто.