CC BY
5ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЫДЕЛИТЕЛЯ СЕМЯН НА КАЧЕСТВО ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ ТЫКВЫ
Седов А.В.
ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»
400002, г. Волгоград, проспект Университетский, д. 26 E-mail: sedov7020@yandex.ru
Ключевые слова: тыква, переработка плодов, семена, выделитель семян, давление, расход воды, струя воды. Keywords: pumpkin, processing of fruits, seeds, the selector seeds, pressure, flow rate, water jet.
Аннотация: В данной работе выполнен обзор конструкций выделителей семян, на основании которого разработан выделитель семян гидравлического типа и обоснованы его основные параметры, влияющие на качество выделения семян.
Abstract: In this paper, a survey designs highlighters seed, which is designed on the basis of hydraulic extractor seed type and justified its main parameters affecting the quality of the seed selection.
Бахчевые культуры является незаменимыми продуктами питания, непосредственно связанные с поддержанием здоровья, работоспособности и продолжительности жизни населения страны, так как обладают приятным вкусом и ароматом, легко усваиваются и являются богатейшим источником витаминов, природных антиоксидантов и биологически активных веществ, которых нет в других продуктах.
Благодаря своим биологическим ценностям плоды тыквы традиционно используются в качестве сырья для производства детского питания, соков, пюре, повидла и джемов.
Для обеспечения потребностей населения в продукции бахчевых культур необходимо использовать современные, безотходные, низкозатратные технологии и технические средства для их осуществления.
При переработке плодов тыквы наиболее сложной и трудоемкой операцией является выделение семян [1]. Для выполнения этой операции используются выделители семян, которые по принципу действия можно разделить на три группы: первую группу составляют выделители с разделением вороха на
виброрешетном грохоте, вторая группа включает выделители с сепаратором роторного типа, технологический процесс которых заключается в просеивании измельченной массы через решетчатую поверхность вращающегося сепаратора и к третьей группе относятся выделители транспортерного типа с истирающими рабочими органами, которые выделяют семена из более крупных кусков плодов.
Рассмотренные конструктивно-технологические схемы выделителей семян из плодов тыквы обладают рядом недостатков (высокие потери семян, их травмирование и загрязненность, нерациональное использование мякоти), а следовательно не обеспечивают качественной и эффективной работы.
С нашей точки зрения наиболее полно технологическим требованиям соответствует выделитель семян, принцип действия которого заключается в вымывании семян из плодов тыквы, предварительно разрезанных на половинки [2].
Процесс выделения семян (рисунок 1) протекает следующим образом. Плоды, предназначенные для переработки, подаются в загрузочный бункер 1, выходя из которого плоды ориентируются биологической осью поперек дисковому ножу 2, который разрезает их на две половинки.
Направляющим приспособлением 3 половинки плодов ориентируется плоскостью разреза вниз и укладывается на нижний транспортер 4. Попадая в транспортные ячеи, половинки плодов надежно фиксируются на опорных прутках 5 и перемещаются за счет толкающего воздействия транспортирующих прутков 6. Верхний транспортер 7 за счет воздействия копирующих роликов 8 фиксирует на нижнем транспортере 4 сразу несколько половинок плодов независимо от их формы и размеров.
При движении каждой половинки по транспортеру 6 они проходят над щелевыми насадками 9, каждая из которых за счет давления от насосной станции 10 образует плоскую струю, взаимодействующую с плацентой плода и вымывающую семена, которые вместе с водой стекают в поддон 11 и оттуда направляются на дальнейшую мойку и сушку. Половинки плодов без семян, направляются на дальнейшую переработку.
Рисунок 1 Выделитель семян из плодов тыквы:
I - загрузочный бункер; 2 - дисковый нож; 3 - направляющее приспособление, 4 - нижний транспортер; 5 - опорный пруток; 6 -транспортирующий пруток; 7 - верхний транспортер; 8 -копирующий ролик; 9 - щелевая насадка; 10 - насосная установка;
II - поддон.
Для обеспечения высокого качества отделения семян были обоснованы параметры выделителя, непосредственно влияющие на процесс выделения семян из плодов: давление и скорость вымывающей струи.
Давление вымывающей струи, можно определить, если рассмотреть ее динамическое действие [3] на плацентарную мякоть плода. Выделение семян возможно, если сила активного давления струи Рст будет больше усилия внедрения в мякоть семенного мешка Рм
Р > Р (1)
1 ст — 1 ем
Разделив обе части этого неравенства на площадь поперечного сечения насадки т получим:
стст = Р^2 (1" ^а) >[&] (2)
Отсюда можно получить значение минимальной скорости струи итп, обеспечивающее ее внедрение в мякоть семенного мешка:
- (3)
I р( 1 - Nis а)
Скорость вымывающей струи также можно определить из следующего выражения:
и = <pj 2 gH, (4)
где: ф - коэффициент скорости, равный 0,97...0,98; Н - напор у выходного отверстия насадки, м.
Приравняв правые части выражений (3) и (4) и выразив оттуда Н, получим:
Н --(5)
2р(р g(1 - Cosa)
Данное выражение определяет напор, необходимый для внедрения струи в мякоть семенного мешка.
На основании проведенных теоретических исследований и результатов исследований построены графические зависимости и = f (ст) и а = f (и), представленные на рисунке 2.
По этим графикам, в зависимости от прочностных свойств плода, выбирается скорость вымывающей струи, необходимая для выделения семян.
Далее рассчитывается требуемый расход воды, так как от этого параметра зависит вымывающее действие струи. В том случае, если вода, подаваемая насадкой, не будет успевать сливаться из полости плода, то будет происходить снижение вымывающего действия струи, что неблагоприятно отразится на полноте выделения семян [4].
Зная скорость и рассчитав расход воды, по графикам можно найти необходимую площадь поперечного сечения вымывающей насадки, при которой обеспечивается наибольшая полнота отделения семян.
Рисунок 2 Графические зависимости О — f (<У) и с — f (и)
Список литературы:
1. Шапров, М.Н. Технологии и технические средства для первичной переработки плодов тыквы: монография / М.Н. Шапров.
- Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2010. - 136 с.
2. Патент № 2220629, Российская Федерация. Выделитель семян преимущественно из плодов тыквы / Шапров М.Н., Цепляев А.Н., Абезин В.Г., Седов А.В., Салдаев А.М. - Бюл. №1, 2004.
3. Штеренлихт, Д.В. Гидравлические расчеты / Д.В. Штеренлихт, В.М. Алышев, Л.В. Яковлев. - М.: Колос, 1992. - 287 с.
4. Шапров, М.Н. Повышение качества выделения семян из плодов тыквы за счет обоснования основных параметров / М.Н. Шапров, А.В. Седов // Сборник научных трудов SWorld. - Выпуск 3. Том 14.
- Одесса: КУПРИЕНКО СВ, 2013. - ЦИТ:313-0775 - С. 68-72.
