CC BY
29
6. Болога М.К. Некоторые особенности магнитоожижения дисперсных систем // Магнитная гидродинамика. - 1981. - № 4. - С.3-4.
7. Vernigorov J.M. Magnetic Wave Technology of Grinding Slime Separation Solid State Phenomena, September 2017, Trans Tech Publications/DOI: 10.4028/www.scientific.net/ ssp.265.1020 Solid State Phenomena, Vol. 270, pp. 120-125, 2017.
8. Алабужев П.М., Геронимус В.Б., Минкевич Л.М., Шеховцев Б.А. Теория подобия и размерностей. Моделирование. - М.: Высш. школа, 1968. - 208 с.
9. Буль Б.К. Основы теории и расчета магнитных цепей. - М.: Энергия, 1964. - 464 с.
10.Мясников Н.Ф. Полиградиентные магнитные сепараторы. - М.: Недра, 1973. - 160с.
Literatura
1. Bezzubceva M.M., Volkov V.S. Mekhanoaktivatory agropromyshlennogo kompleksa. Analiz, innovacii, izobreteniya: monografiya. - SPb: SPbGAU, 2014. - 162s.
2. Bezzubceva M.M., Volkov V.S., Kotov A.V., Obuhov K.N. Nauchnoe obosnovanie vnedreniya importozameshchayushchego sposoba elektromagnitnoj mekhanoaktivacii v apparaturno-tekhnologicheskie sistemy shokoladnogo proizvodstva: monografiya. - SPb.: SPbGAU, 2016. - 197 s.
3. Babichev A.P., Vernigorov YU.M., Frolova N.N. Rezhimy raboty ustrojstva tonkogo pomola poroshka SmCo5 // Mashinostroitel'nye tekhnologii i instrumenty. - 2012. - № 6 (296). - C. 64-70.
4. Bezzubceva M.M., Volkov V.S. Prikladnye issledovaniya elektromagnitnyh mekhanoaktivatorov // Saarbrucken Lambert academic publishing. - 2016. - 180 s.
5. Bezzubtseva M.M., Volkov V.S. The issue research reliable operation of the with magnetic liquefaction layer // International Journal Of Applied And Fundamental Research. - 2016. - № 1. -URL: www.science-sd.com/463-24972 (data obrashenya: 03.09.2016).
6. Bologa M.K. Nekotorye osobennosti magnitoozhizheniya dispersnyh sistem // Magnitnaya gidrodinamika. - 1981. - № 4. - S.3-4.
7. Vernigorov J.M. Magnetic Wave Technology of Grinding Slime Separation Solid State Phenomena, September 2017, Trans Tech Publications / DOI: 10.4028/www.scientific.net/ ssp.265.1020 Solid State Phenomena, Vol. 270, pp. 120-125, 2017.
8. Alabuzhev P.M., Geronimus V.B., Minkevich L.M., SHekhovcev B.A. Teoriya podobiya i razmernostej. Modelirovanie. - M.: Vyssh. shkola, 1968. - 208 s.
9. Bul' B.K. Osnovy teorii i rascheta magnitnyh cepej. - M.: Energiya, 1964. - 464 s.
10.Myasnikov N.F. Poligradientnye magnitnye separatory. - M.: Nedra, 1973. - 160s.
УДК 535.24:577.34 DOI 10.24411/2078-1318-2020-11142
Доктор техн. наук С.А. РАКУТЬКО (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, elena.rakutko@mail.ru) Научный сотрудник Е.Н. РАКУТЬКО (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, elena.rakutko@mail.ru)
Аспирант А.Н. ВАСЬКИН (ФГБОУ ВО СПбГАУ, vaskin32@mail.ru)
СПОСОБ ОЦЕНКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СВЕТОКУЛЬТУРЕ ПО СТАБИЛЬНОСТИ РАЗВИТИЯ ОБЛУЧАЕМЫХ РАСТЕНИЙ
Оптическое излучение (ОИ), поглощаемое зеленым листом, обеспечивает фотосинтез в растениях и получение полезной продукции в светокультуре. В целях обеспечения максимальной продуктивности выращиваемых растений при минимуме энергетических затрат применяют дополнительное облучение от искусственных источников света (ИС).
Использование искусственного ОИ, получаемого даже с помощью современных ИС (светодиодов), характеризуется весьма невысокой эффективностью, поскольку сопряжено с большими потерями энергии на всех этапах ее преобразования [1]. Поэтому на практике
важным вопросом является выявление отклика растений на световые условия их выращивания, т.е. оценка степени действия ОИ на растения.
В современной интенсивной светокультуре оценка действия ОИ необходима для обоснованного выбора ИС, обеспечивающих оптимальные световые условия, для достижения технологической и экономической эффективности производства при соблюдении требований к экологичности продукции [2].
Известен способ оценки действия ОИ на растения, заключающийся в том, что измеряют ту часть поглощаемой энергии потока ОИ, которая используется в процессе фотосинтеза и соответствует спектральной чувствительности среднего растения данного вида [3]. Недостатком такого способа является то, что в качестве критерия действия излучения на растения используют накопление ими органического вещества, без учета качества получаемой продукции, ее экологичности.
Известен способ оценки действия ОИ по продолжительности вегетации и урожаю растений, выращиваемых при заданной облученности и различном спектральном составе излучения, задаваемого соотношением энергии в отдельных спектральных диапазонах ФАР [4]. Недостатками известного способа является то, что используют хозяйственные признаки, а именно: продолжительность вегетации и величину урожая, без учета экологичности и качества получаемой продукции, а также длительность экспериментов, связанная с большим сроком выращивания растений до получения полезной продукции.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, при котором растения выращивают в регулируемых условиях световой среды, определяют оценку действия по изменению морфофизиологического признака растений, в качестве признака используют величину объема семядолей проростка [5]. Недостатки известного способа - невысокая точность определения объема семядолей, связанная с необходимостью измерения их толщины, длительность и неудобство проведения измерений геометрических размеров семядолей.
Стабильность развития растений формируется во взаимодействии случайных событий в организме растения и их способности точно следовать программе, заложенной в генотипе, сопротивляясь воздействиям окружающей среды во время развития для формирования оптимального фенотипа. Недостаточное качество среды выращивания выражается в явлении нестабильности развития. Внешним проявлением нестабильности развития растений на макроуровне является явление флуктуирующей асимметрии (ФА) отдельных морфологических структур. Уровень ФА является минимальным лишь при оптимальных условиях среды и возрастает при любых стрессовых воздействиях. Это позволяет использовать ФА как индикатор стабильности развития организмов, характеризующий даже незначительные отклонения параметров среды от фонового состояния [6]. Используя эффект чувствительности стабильности развития растения к параметрам световой среды, появляется возможность принять уровень ФА за индикатор состояния растения, по которому можно оценивать действие ОИ на растения.
Вследствие прикрепленного образа жизни растения имеют высокий уровень пластичности в реакциях на световые условия [7]. Оптические свойства листьев зависят от многих факторов [8], поэтому могут выступать как индикаторы их комплексной физиологии в широком диапазоне условий окружающей среды.
Определение ФА по геометрическим размерам представляет определенные сложности и неудобства, связанные с низкой точностью таких измерений, длительностью и неудобством их проведения. Более удобным является применение бесконтактного метода измерения оптических свойств органов растений. В физиологических процессах, протекающих в растении под действием ФАР, участвует лишь та его часть, которая поглощается растительными тканями [9, 10]. Такие пигменты листа растения, как хлорофиллы, каротиноиды и антоцианы, поглощают излучение в определенных спектральных диапазонах и их содержание может быть оценено по оптическим свойствам листа, в частности, по его
оптической плотности (ОП) в отдельных физиологически значимых спектральных диапазонах, например, синем B (400-500 нм), зеленом G (500-600 нм) и красном R (600-700 нм). Содержание пигментов связано с другими физиологическими или структурными свойствами листа, поэтому в частном случае ФА спектральной ОП листа может выступать как индикатор комплексной физиологии листьев, формирующихся в конкретных условиях окружающей (в том числе световой) среды. Кроме того, оптическая плотность зависит не только от поглощающих свойств тканей листа, но и от его толщины, т.е. дополнительно учитывается и этот морфологический признак.
Цель исследования - разработка надежного, удобного, точного и быстрого способа оценки степени воздействия оптического излучения на растения, обеспечивающего повышение энергоэффективности светокультуры и экологичности получаемой продукции за счет выбора наиболее эффективного источника света.
Материалы, методы и объекты исследований. Объект исследования - растения, выращиваемые в условиях светокультуры. Предмет исследования - закономерности изменения стабильности их развития, оцениваемой по величине ФА БП.
Численную оценку действия ОИ на растения проводили в трех сериях экспериментов:
1) для петрушки в условных единицах шкалы стабильности развития при варьировании соотношения доли красного и синего излучения в общем потоке ОИ, а также для 2) ювенильных растений кабачка и 3) дайкона путем сравнения действия ОИ от источников с различными фиксированными спектрами. Эксперименты проводили в искусственных условиях в лаборатории энергоэкологии светокультуры института агроинженерных и экологических проблем (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ). Различный спектральный состав в облучательных установках задавали комбинациями светодиодов, излучающих в различных длинах волн.
Использовали выгоночные растения петрушки (Petroselinum tuberosum) сорта Урожайная. Растения выращивали при температуре воздуха +18оС и влажности 60%. Фотопериод составлял 8 ч в сутки, облученность 80 мкмольм-2с-1. Варьируемым фактором световой среды являлся спектральный состав излучения, который в различных вариантах опыта обеспечивали различным сочетанием синих и красных светодиодов и характеризовали коэффициентом отношения доли потока красного излучения kR к доле синего потока kB:
k = ¡kL . (1)
К
В конце эксперимента фиксировали количество листьев в розетке и их длину, сырую массу листьев и содержание в них сухого вещества, БП (геометрические размеры) листьев петрушки.
Петрушка имеет сложные листья, состоящие из нескольких четко обособленных листовых пластинок (листочков), каждый из которых своим черешком прикреплен к общему черешку (рахису). Прикорневые и нижние стеблевые листья тройчато-рассеченные с перисто-рассеченными или дважды-перисто-рассеченными сегментами, их конечные сегменты продолговато-яйцевидные или почти ромбовидные в очертании. У листьев петрушки статистическому анализу были подвергнуты четыре БП: 1) длины первых от розетки (L1, R1) и
2) вторых (L2, R2) черешков первого порядка, отходящих от рахиса, а также длины черешков второго порядка, отходящих от первых черешков первого порядка; 3) наружу (L3, R3) и 4) внутрь (L4, R4) листа (рис. 1).
Растения кабачка (Cucurbita pepo var. Giromontina) выращивали при температуре воздуха +23оС и влажности 60%. Фотопериод составлял 14 ч. в сутки, облученность 72 мкмольм-2с-1. Использовали два типа источников света на светодиодах с фиксированным спектром. У источника №1 доля дальнекрасного излучения (700-780 нм) составляла 3%, у источника №2 - 27% от ФАР. Задачей являлось оценить действие ОИ с различной долей дальнекрасного излучения на растения.
Измерения биометрии производили у растений в ювенильном возрастном состоянии, т.е. с момента появления первого и до появления второго листа, на седьмые сутки после появления всходов.
В конце эксперимента в качестве показателей продуктивности фиксировали сырую массу растений и длину первого настоящего листа. В качестве БП фиксировали длину (Ьь, Яь) и ширину (Ьж, Яж), соответственно, левой и правой семядоли. У кабачка семядоли развиваются еще в семени, на не дифференцированном зародыше. По своей форме, анатомическому строению и функциям семядоли имеют эллиптическую форму и темно-зелёный цвет, отличаясь от настоящих листьев, образующихся на конусе нарастания побега. На рисунке 3 показана схема измеряемых БП семядолей растения кабачка.
Растения дайкона (Яаркапт жйуи£) сорта Миноваси РС выращивали на микрозелень, при температуре воздуха +20оС и влажности 70%. Фотопериод составлял 16 ч. в сутки, облученность 100 мкмольм'^с"1. Использовали два типа источников света на светодиодах с фиксированным спектром. У источника .№3 присутствовала большая доля зеленого излучения, у источника №4 она практически отсутствовала, однако увеличена доля излучения в красном и дальнекрасном диапазонах. Содержание синего излучения у источников было практически равным. В качестве биометрических показателей фиксировали массу растения и длину гипокотиля, в качестве БП фиксировали спектральные ОП семядолей в синем (ЬОП , ЯОП ),
зеленом ( ЬОПд , ЯОПд ) и красном ( ЬОП , ЯОП^ ) диапазонах, соответственно, для левой и правой
семядоли. ОП измеряли на денситометре ДП-1М, выделяя их соответствующими светофильтрами.
Семядоли дайкона имеют обратно-сердцевидную форму. На рисунке 5 показана схема измеряемых БП семядолей растения дайкона.
Определяли значение показателя ФА в сериях экспериментов ФА. для выявленных БП
по формуле:
1
Ь - Я1
ФА =—Т—-L, (2)
1 N1=1 Ь1 + Я1
} 1
где 1 - номер растения; N - общее количество растений в данной серии экспериментов; Ь., Я1. - численное значение БП у 1-го растения в 1-й серии экспериментов, соответственно,
слева и справа.
Отношение величины ФА при данном значении фактора световой среды к величине ФА при оптимальном значении этого фактора представляет собой оценку действия ОИ на растение и численно характеризует стабильность его развития. В сериях экспериментов находят значения коэффициента стабильности £, вычисляемого по формуле:
ФА
£ = ^. (3)
1 ФА
мин
Величина коэффициента £ (как и ФА) находится в определенной зависимости от варьируемого фактора световой среды (характеризуемого, например, величиной коэффициента к), т.е. £=/(к). При к=копт значения ФА имеют минимальное значение, а коэффициент стабильности равен единице. При увеличении или уменьшении величины коэффициента к значения коэффициента стабильности £ превышают единичное значение, тем больше, чем интенсивней воздействие данного фактора на растения. Данное обстоятельство позволяет произвести оценку действия ОИ на растение.
Статистическая обработка результатов оценки ФА включала проверку данных на нормальность распределения величины разницы между БП; на присутствие направленной асимметрии и антисимметрии; на зависимость величины асимметрии признака от его размера;
на коррелированность признаков; сравнение уровня ФА у растений под излучением с различным спектром.
Результаты исследований. В первой серии опытов, с растениями петрушки, для анализа выбран БП длины первых от розетки черешков первого порядка. В таблице показаны результаты экспериментальных исследований.
На рисунке 2 показана зависимость коэффициента стабильности Б, определенного для величины ФА по этому признаку, от коэффициента к как отношения энергий в красном и синем диапазоне ФАР. Полученная кривая Б=/(к) аппроксимирована полиномом второй степени.
Таблица. Условия эксперимента с петрушкой и его результаты
№ кв, % кк, % к, отн.ед. ФА, отн.ед. Sj, отн.ед.
1 31,6 68,4 2,2 0,0556 2,7
2 28,6 71,4 2,5 0,0400 1,9
3 21,1 78,9 3,8 0,0240 1,1
4 17,4 82,6 4,8 0,0209 1,0
5 15,4 84,6 5,5 0,0350 1,7
6 14,5 85,5 5,9 0,0408 2,0
Найден экстремум - минимальное значение ФАмин=0,0206 отн.ед., которое наблюдается при оптимальном значении копт—4,2 отн.ед., что соответствует спектральному составу излучения 19% синего излучения и 81% красного в общем потоке ФАР. При этом также наблюдался наибольший выход выгоночной зелени. Определяя величину ФА для излучения с произвольным спектром, можно оценить степень близости излучения к оптимальному для светокультуры петрушки.
Рис. 1. Измеряемые геометрические БП листа петрушки
5
я р
о со
к
н о о г
л -
к
ю
03
н и
-е--е-
т
3
3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
5 = 0,3631к 2 - 3,075Зк + 7,4949
Я2 =0,9627
К /о \ V
ХчО у/
к "-опт
1,0
6,0
2,0 3,0 4,0 5,0
Коэффициент к, отн.ед. Рис. 2. График зависимости коэффициента стабильности от спектрального состава излучения
7,0
Во второй серии опытов, с растениями кабачка, статистический анализ показал, что флуктуирующий характер имеет асимметрия только длин семядолей кабачка, этот признак был принят за основу при вычислении индекса ФА. С помощью предлагаемого метода оценки действия ОИ выявлено, что спектру излучения, при котором наблюдаются меньшие значения ФА (большая стабильность развития растения), соответствует большая продуктивность (рис. 4).
Рис. 3. Измеряемые геометрические БП Рис. 4. Корреляция массы ювенильного
семядолей кабачка растения кабачка и величины ФА
При увеличении доли дальнекрасного излучения с 3,0% до 27% от энергии ФАР величина ФА уменьшается на 29,3%. При этом наблюдается увеличение показателей продуктивности растений - массы растения на 1,3%, длины настоящего листа на 18,4%. Это свидетельствует о большей эффективности спектра источника света №2.
В третьей серии опытов с растениями дайкона выявлено, что ФА, определяемая по ОП семядолей в отдельных спектральных диапазонах, является информативным показателем стабильности развития. При этом большая стабильность развития проростков (меньшие значения ФА) наблюдалась под спектром, излучаемым источником №4, с повышенной долей красного и дальнекрасного потока, при котором и продуктивность растения (по сырой массе семядолей) также большая (рис. 6). Это свидетельствует о большей эффективности спектра источника света №4.
Рис.5. Измерение спектральных ОП семядолей дайкона
Г >1 №4
\
\ 'Ч
0,02
0,03
0,06
0,04 0,05 ФА, отн.ед.
Рис. 6. Корреляция массы ювенильного растения дайкона и величины ФА
0,07
В экспериментах на различных культурах выявлена существенная асимметрия билатеральных структур, зависящая от спектрального состава излучения, под которым выращивались растения. Наиболее удобным для измерений билатеральным признаком является оптическая плотность билатеральных структур. Растения, выращенные под различным спектральным составом излучения, демонстрируют различные значения ФА, тем меньшие, чем более оптимален данный спектр для растения. Статистически достоверно меньшим значениям ФА (большей стабильности развития растений) соответствует большая интенсивность роста.
Выводы. Необходимость оценки состояния растения по стабильности развития в организации биомониторинга в последнее время становится все более актуальной. Показано, что, используя эффект чувствительности стабильности развития растения к параметрам
световой среды, появляется возможность принять уровень ФА за индикатор состояния растения, по которому можно оценивать действие ОИ на растения. Поддерживая прочие факторы окружающей среды постоянными, в качестве варьируемого принимают параметр световой среды, оценку действия которого на растения необходимо произвести: фотопериод, облученность либо спектральный состав. Применение данного способа к растениям, выращиваемым в условиях светокультуры, является перспективным для комплексной оценки качества световой среды, создаваемой источниками излучения, что позволяет выбрать наиболее оптимальные источники света для их применения в светокультуре по критерию минимального значения показателя ФА БП растений.
Литература
1. Ракутько С.А., Ракутько Е.Н. Оценка энергоэффективности источников оптического излучения для растений с позиций прикладной теории энергосбережения // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 39. - С. 359-366.
2. Ракутько С.А., Маркова А.Е., Мишанов А.П., Ракутько Е.Н. Энергоэкология светокультуры - новое междисциплинарное научное направление // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2016. - № 90. - С. 14-28.
3. А.с. №»124669. Способ оценки действия оптического излучения на растения. Свентицкий И.И. Заявл. 29.12.58, опубл. в БИ №23. 1959 г.
4. А.с. №1754021. Способ выращивания томатов. Тихомиров А.А. Заявл. 29.12.89, опубл. 15.08.92 в БИ №30.
5. А.с. №784839. Способ определения степени светотребовательности растений. Примак А.П. Заявл. 08.06.79, опубл. 07.12.80 в БИ №45.
6. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур)/ Утверждено Распоряжением Росэкологии от 16.10.2003 № 460-р. М., 2003.
7. Weiler E.W. Sensory Principies of Higher Plants. Angew. Chem. 2003. 42: 392-411.
8. Gamon J.A., Serrano L., Surfus J.S. The photochemical reflectance index: an optical indicator of photosynthetic radiation use efficiency across species, functional types, and nutrient levels. Oecologia. 1997. 112: 492-501.
9. Леман В.М. Курс светокультуры растений. - М.: Высшая школа, 1976.
10. Шульгин И.А. Растение и солнце. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973.
Literatura
1. Rakut'ko S.A., Rakut'ko E.N. Ocenka energoeffektivnosti istochnikov opticheskogo izlucheniya dlya rastenij s pozicij prikladnoj teorii energosberezheniya // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 39. S. 359-366.
2. Rakut'ko S.A., Markova A.E., Mishanov A.P., Rakut'ko E.N. Energoekologiya svetokul'tury - novoe mezhdisciplinarnoe nauchnoe napravlenie // Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2016. № 90. S. 14-28.
3. Sventickij I.I. Sposob ocenki dejstviya opticheskogo izlucheniya na rasteniya. A.s. №124669. Zayavl. 29.12.58, opubl. v BI №23. 1959 g.
4. Tihomirov A.A. Sposob vyrashchivaniya tomatov. A.s. №1754021. Zayavl. 29.12.89, opubl. 15.08.92 v BI №30.
5. Primak A.P. Sposob opredeleniya stepeni svetotrebovatel'nosti rastenij. A.s. №784839. Zayavl. 08.06.79, opubl. 07.12.80 v BI №45
6. Metodicheskie rekomendacii po vypolneniyu ocenki kachestva sredy po sostoyaniyu zhivyh sushchestv (ocenka stabil'nosti razvitiya zhivyh organizmov po urovnyu asimmetrii morfologicheskih struktur)/ Utverzhdeno Rasporyazheniem Rosekologii ot 16.10.2003 № 460-r. M., 2003.
7. Weiler E.W. Sensory Principles of Higher Plants. Angew. Chem. 2003. 42: 392-411.
8. Gamon J.A., Serrano L., Surfus J.S. The photochemical reflectance index: an optical indicator of photosynthetic radiation use efficiency across species, functional types, and nutrient levels. Oecologia. 1997. 112: 492-501.
9. Leman V.M. Kurs svetokul'tury rastenij. - M.: Vysshaya shkola, 1976.
10.SHul'gin I.A. Rastenie i solnce. - L.: Gidrometeoizdat, 1973.
УДК 631.561: 633/635 DOI 10.24411/2078-1318-2020-11149
Аспирант А.Р. РОМАНОВ
(ФГБОУ ВО СПбГАУ, romanov-arsentiy@mail.ru)
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АПК
Аналитический обзор технологических схем вторичной переработки молока на предприятиях АПК показал, что использование распылительной сушки в схеме с выпарным аппаратом повышает энергоэффективность производства. Распылительная сушка может работать с раствором, суспензией или пастой. Высушенный продукт состоит из отдельных частиц или агломератов (в зависимости от физических и химических свойств сырья, конструкции сушилки и рабочих условий). Использование современного оборудования позволяет получить продукт высокого качества, обладающего заданными свойствами с низкой энергоемкостью готовых изделий [1, 2].
Эффективность установок повышается за счет использования дополнительного оборудования (сепараторы, система распределения продукта, оборудование для пастеризации и выдержки, оборудование для устранения термофильных бактерий, оборудование для конденсации и вакуумирования, концентраторы, пневматические охладители, оборудование для водяного уплотнения, ультразвуковые форсунки) [1, 3, 4]. Как показала практика, внедрение этого оборудования в аппаратурно-техологические схемы переработки молока позволяет повысить качество получаемой продукции, а контрольно-измерительные приборы обеспечивают заданные технологией режимы работы на всех этапах производства, что исключает потери и повышает энергоэффективность предприятия [4, 5].
Цель исследования - выявление и обоснование методов энергосбережения в аппаратурно-технологической схеме переработки молока на стадии сушки.
Материалы, методы и объекты исследований. Объектом исследования являются методы снижения энергоемкости производства сухого молока. Исследования проведены методами анализа и синтеза аппаратурных решений в структурной схеме переработки продукта с параметром оптимизации - повышение энергоэффективности процессов.
Результаты исследований. Тепло отработанного воздуха в аппаратурно-технологической системе переработки молока можно утилизировать различными способами, в том числе и с использованием скруббера. Если скруббер использует молоко или сыворотку в качестве абсорбента, то одновременно с промывкой происходит процесс испарения. Конечно, основное назначение скруббера — это удаление порошка из отработанного воздуха во избежание загрязнения атмосферы. При этом отработанный воздух охлаждается в скруббере до температуры смоченного термометра (45°С). Его тепло используют для предварительного выпаривания молока перед подачей в выпарной аппарат. Скруббер вносит существенный вклад в экономию тепла при производстве сухого молока. Эта экономия вместе с возвратом продукта оправдывает эксплуатационные расходы и увеличивает окупаемость капиталовложений [5]. Расчет технологических параметров в процессах выпаривания и сушки проводят по стандартным методикам на I-X диаграмме состояния воздуха (диаграмме Рамзина) [5, 6, 7]. Начальная точка процесса отражает состояние воздуха на входе в скруббер. Этот воздух содержит влагу, отчасти поступившую с наружным воздухом (его обычное
