CC BY
2
УДК 636.085
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-10-619-622
РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ИНАКТИВАЦИИ АНТИПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
ЗЕРНА
Статья посвящена разработке конструкторской документации и изготовлению опытных образцов шнекового питателя, магнитного сепаратора, пропаривателя, кондиционера, охладителя с целью сохранения витаминов, ферментов, биологически активных веществ.
Ключевые слова: зерно, сепаратор, питатель, пропариватель, охладитель. Проблемы, связанные с качеством и безопасностью пищевых продуктов, привели к раз-
витию нового продовольственного рынка с инновационными продуктами питания [1, 2]. В отличие от потребителей предыдущей эпохи, в настоящее время предлагается безопасная, гигиеническая и питательная пища с минимальными затратами [3, 4]. Пищевая промышленность и исследователи прилагают постоянные усилия для их разработки за счет использования побочных продуктов или отходов пищевой промышленности растительного происхождения для производства пищевых продуктов [5, 6]. В результате выполнения научно-исследовательской и опытно-конструктроской работы была разработана конструкция питателя, который применяется для регулируемой, равномерной и стабильной подачи комбикорма или зерна с жидкими компонентами через магнитный сепаратор в пропариватель (рис. 1).
При проектировании питателя рассчитаны геометрические размеры корпуса и шнека
(диаметр, шаг витков), обеспечивающие равномерную подачу продукта [7, 8]. Преобразователь частоты электродвигателя привода обеспечивает регулирование производительности в заданном диапазоне.
Магнитный сепаратор предназначен для извлечения и удаления пожароопасных маг-
нитных примесей (рис. 2). Особенностью магнитного сепаратора является то, что он обеспечивает коэффициент эффективности очистки от крупных примесей размером более 2 мм - 100 %, коэффициент эффективности очистки от средних примесей размером 0,5-2,0 мм - не менее 90 %.
И.С. Богомолов, Н.Л. Клейменова, М.В. Копылов
Рис. 1. Питатель У3-ДПШ-140.01
Рис. 2. Магнитный сепаратор ДСМ-2
Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 10
Пропариватель предназначен для предварительного нагрева в непрерывном режиме перед подачей в кондиционер продукта (рис. 3).
Рис. 3. Пропариватель У3-ДПН-3
Конструкция пропаривателя состоит из перемешивающего устройства, представляющего собой пустотелой вал с расположенными по винтовой линии держателями с лопатками, которые эффективно перемешивают и перемещают обрабатываемое сырье. Обоснован выбор и расположение сопловых форсунок для равномерного распределения, вводимого в камеру пара, что обеспечивает быстрый и эффективный нагрев перемешиваемого комбикорма. Пропаривание ведется в следующем режиме: давление пара - 0,20-0,35 МПа; расход пара - 100-180 кг; влажность пропаренной смеси - 23 %. Далее обработанное сырье поступает в кондиционер.
Кондиционер предназначен для пропаривания измельченного зерна, зерновых, зернобобовых и масличных культур (рис. 4).
Рис. 4. Кондиционер ДКН-3
Новым в разработанной конструкции кондиционера является выбор профиля и геометрические размеры витков шнека, которые обеспечивают равномерное перемешивание всего объема обрабатываемого сырья, а кинематический режим направлен на быструю диффузию влаги внутрь зерен. Преобразователь частоты электродвигателя обеспечивает плавное регулирование продолжительности процесса диффузии влаги.
Охладитель предназначен для понижения температуры зерна и комбикормов 105-110 оС до температуры 30-35 оС (рис. 5).
Рис. 5. Охладитель У3-ДОН-5
Новизна конструкции охладителя заключается в сочетании продольной подачи охлаждающего агента (наружного воздуха) и кинематического режима вращения горизонтального вала с перемешивающими лопатками, комбинированное воздействие которых обеспечивают эффективное охлаждение горячих гранул.
Таким образом, разработана конструкторская документация и изготовлены опытные образцы шнекового питателя, магнитного сепаратора, пропаривателя, кондиционера, охладителя для обеззараживания, кондиционирования и инактивации антипитательных веществ зерна и комбикорма с жидкими компонентами. Разработана технологическая линия для гидротермической обработки рассыпных комбикормов по предлагаемой технологии, с помощью которой можно сохранять витамины, ферменты, биологически активных веществ с соблюдением требований санитарии и безопасности процесса, интенсификации, экономической эффективности и экологии производства.
Список литературы
1. Ostrikov A.N., Kleymenova N.L., Bolgova I.N. and Kopylov M.V. Gas Chromatographic Analysis of the Fatty Acid Composition of Mustard Oil Obtained by Cold Pressing (method) // Emirates Journal of Food and Agriculture. 2020. V. 32 (5) 2020. P. 391-6.
2. Vagadia B. H., Vanga S. K., Raghavan V. Inactivation methods of soybean trypsin inhibi-tor-A review // Trends in Food Science & Technology. 2017. V. 64. P. 115-125.
3. Meghwal M., Goyal M.R. (ed.). Developing technologies in food science: status, applications, and challenges. CRC Press. 2017.
4. Sonawane S.K., Patil S. Non-thermal plasma: An advanced technology for food industry // Food Science and Technology International. 2020. V. 26 (8). P. 727-740.
5. Nevzorov V.N. et al. Development of technology for hydrothermal processing of oat grain //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing. 2021. V. 848 (1). P. 012100.
6. Okoye J.I., Ene G.I. Effects of processing on the nutrient and anti-nutrient contents of tiger nut (Cyperus esculentus Lativum). 2018. V. 1 (1). P. 1-7.
7. Zambrano-Zaragoza M.L. & Quintanar-Guerrero D. 2019. Novel techniques for extrusion, agglomeration, encapsulation, gelation, and coating of foods.
8. Anjan Borah., et al. "Role of Food Extrusion in Development of Healthy Food Products: A Review". Acta Scientific Nutritional Health Special. 2019. V. 1. Р. 39-44.
Богомолов Игорь Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, igor-bog@yandex.ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный университет инженерных технологий,
Клейменова Наталья Леонидовна, канд. техн. наук, доцент, klesha78@,list.ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный университет инженерных технологий,
Копылов Максим Васильевич, канд. техн. наук, доцент, kopylov-maks@yandex.ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный университет инженерных технологий
DEVELOPMENT OFS EQUIPMENT FOR DISINFECTION, CONDITIONING AND INACTIVATION
OF GRAINS ANTI-NUTRITIONAL SUBSTANCES
I.S. Bogomolov, N.L. Kleymenova, M.V. Kopylov
The article is devoted to the development of design documentation and the manufacture of prototypes of a screw _ feeder, magnetic separator, steamer, conditioner, cooler for grain vitamins, enzymes, biologically active substances preservation.
Key words: grain, separator, screw feeder, steamer, cooler.
Bogomolov Igor Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, igor-bog@yandex.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,
Kleymenova Natalia Leonidovna, candidate of technical sciences, docent, klesha78@list.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,
Kopylov Maxim Vasilyevic, candidate of technical sciences, docent, kopylov-maks@yan-dex.ru, Russia, Voronezh State University of Engineering Technologies
