CC BY
105
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 631.171: 635.61
ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ВЫДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ИЗ ПЛОДОВ ТЫКВЫ
CHOICE TO TECHNOLOGIES OF THE SEPARATION SEEDS FROM FRUIT OF THE PUMPKIN
М. Н. Шапров
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
Shaprov М-N.
Volgograd state agricultural academy
Рассмотрены технологии первичной переработки плодов тыквы и дан анализ конструкций выделителей, позволивший обосновать способ отделения семян от мякоти плода, обеспечивающий их минимальные потери.
Considered technologies of the primary conversion fruit pumpkins and is given analysis design allokats, allowed to motivate the way of the seeds siemens from pulp of the fruit, providing their minimum losses.
С 60-х годов прошлого века учёные работают над созданием
средств для механизации возделывания, уборки и переработки плодов бахчевых культур. Этим занимались учёные ВНИИОБа, Волгоградской ГСХА, Саратовского ГАУ, ВИСХОМа и ряда других организаций. Результат общих усилий - создание ряда экспериментальных машин. К сожалению, в настоящее время продолжает работать в этом направлении только лаборатория механизации бахчеводства Волгоградской ГСХА.
Выбор необходимого комплекса машин для уборки и переработки тыквы определяется выбранной технологией, которая зависит от конечной цели использования плодов. Различают три основных направления переработки плодов: на технические цели, на семенной материал и комплексная переработка.
При переработке на технические цели плоды измельчаются и используются на корм скоту. Как правило, из измельченной массы предварительно выделяются семена, идущие на последующую переработку. При переработке на семена главная задача - максимальное выделение семян с минимальным их повреждением. Оставшиеся отходы (мякоть, сок) или утилизируются или используются как корм для животных.
Рис. 1. Схема технологий первичной переработки плодов тыквы
Комплексная переработка подразумевает получение после переработки семян, мякоти и сока, которые могут использоваться для технических или пищевых целей.
При одних и тех же технологических операциях структура производственного процесса и количество, сочетание, очередность и взаимовлияние операций принимает различные формы. От этого в значительной степени зависят технико-экономические показатели. Поэтому первая задача - обосновать структуру производственного процесса.
При переработке на технические цели в настоящее время существует два основных направления в технологии переработки плодов бахчевых культур: переработка на поле мобильными машинами и переработка на стационарных пунктах (рис. 1).
В первом случае плоды после подбора измельчаются, из полученного вороха выделяется крупная корка, которая выбрасывается на поле, а семена вместе с мезгой доставляются на стационарный пункт для окончательной доработки.
Во втором случае вся переработка ведется на стационарном пункте, что позволяет организовать сбор и дальнейшее использование коры с мякотью.
Если же плоды перерабатываются на продовольственные цели, то переработка идет только на стационаре, где можно обеспечить необходимые санитарно-гигиенические требования.
Каждый вариант технологии может иметь свои преимущества и недостатки и для каждого из них требуются свои наборы операций, технических средств для их выполнения, определенные агротехнические требования и так далее, но определяющим является процесс переработки плодов (рис. 2).
В зависимости от целей переработки плоды могут полностью измельчаться, резаться на куски или пополам. Способ измельчения определяет и способ отделения семян от мякоти. При интенсивном измельчении семена сразу же отделяются от мякоти и от плаценты семенных мешков, но необходима дальнейшая сепарация вороха для выделения из него семян. При резании плода на куски или пополам семена остаются в семенных мешках и требуется их выделение. Семена получаются чистыми и сразу же подаются на стандартную доработку. Если мякоть в дальнейшем используется на пищевые цели, то плоды предварительно очищаются от наружного покрова.
Таким образом, способы процесса переработки определяют технологическую схему и конструкцию машины для переработки плодов.
0\
Рис.2. Схема переработки плодов тыквы
Хозяйства, специализирующиеся на бахчеводстве, используют для выполнения этой операции семявыделительные линии при больших объемах перерабатываемой продукции или отдельные выделители, выпускаемые промышленностью. Выделители позволяют механизировать только процесс измельчения плодов и отделения семян, поэтому они применяются, в основном, при переработке плодов на технические цели.
Существующие семявыделительные линии предполагают комплексную переработку плодов, так как позволяют практически полностью механизировать все операции от загрузки плодов до утилизации сока и корки. Но полученные продукты переработки могут использоваться только на технические цели. Кроме того, для их эффективной работы необходимо перерабатывать большое количество плодов (около 70...100 т в смену), что возможно только в специализированных семеноводческих хозяйствах.
Наибольшее распространение нашли линии ЛСБ-20 и ЛСВ-30. Линия ЛСБ-20 предназначена для выделения, отмывки, сушки и шлифовки семян тыквенных культур. Недостатком данной линии можно считать то, что для её размещения нужно отвести довольно большую площадь на местности. Она имеет большой расход электричества и воды на переработку 1 т плодов. Возникает необходимость утилизации очень большого количества сока, что требует постройки специальных прудов-отстойников. Велики невозвратимые потери семян, достигающие 20%. Все это резко увеличивает себестоимость продукции, получаемой на линии ЛСБ-20.
Линия ЛВС-30 также предназначена для выделения семян из плодов бахчевых культур. Недостатком данной линии также как и линии ЛСБ-20 являются: большие габариты, привязанность места, отводимого под линию, к наличию водоемов, полученная масса корки не может использоваться плодоперерабатывающей промышленностью, а также высока энергоемкость процесса выделения. Повреждение семян на выходе, после завершения всего процесса составляет 10...18 %, потери семян в выходе «корка» 8...10%.
Линии подобного вида или комплексы машин для выполнения всех операций выпускаются в настоящее время рядом предприятий (ЗАО НПО «Европа-Биофарм», г. Волгоград; ОАО «Элеватормельмаш», г. Крапоткин Краснодарского края).
В процессе получения семян бахчевых культур наиболее сложной и трудоемкой операцией является их выделение из плодов. Её результаты не только влияют на ход технологического процесса, но нередко обусловливают ту или иную технологию дальнейшей обработки полученных семян. Например, загрязненность семян частицами мелкой корки и мякоти приводит к необходимости дополнительной протирки сырых семян, а затем очистки и сортировки сухих. Известно, что в плодах тыквенных культур содержится всего 0,8-2% семян от общей массы, поэтому в процессе их получения необходимо перерабатывать большой
объем плодов семенников, характеризующихся, как правило, высокой механической прочностью (тыква, кабачки и т.п.).
В настоящее время используется широкий ряд машин и рабочих органов для выделения семян из плодов тыквенных культур (рис. 3).
Выделители;
Рис. 3. Классификация выделителей
Самую крупную и распространенную группу составляют выделители с отделяющими аппаратами ударного воздействия и разделением вороха на виброрешетном грохоте.
Эти машины для выделения семян основаны на принципе полного измельчения плодов, в результате которого происходит отделение семян от плаценты, а затем отделение от крупной корки на грохоте. Но если этот принцип разделения приемлем при переработке сочных плодов, таких, как томаты, то при переработке плодов тыквы, дыни, кабачков, потери семян достигают 18 . 23%. Это обусловлено тем, что в полученном ворохе до 70% составляют частицы корки, соизмеримые с размерами семян, что существенно затрудняет последующее отделение семян. Измельченная корка в лучшем случае может быть использована на корм скоту, а ведь у бахчевых культур она является ценным сырьем для кондитерской и консервной промышленности.
Кроме того, отмечается высокая степень травмирования семян, как при измельчении, так и при сепарации семенного вороха. Это неблагоприятно сказывается на качестве получаемых семян.
Более эффективны выделители семян транспортерного типа с истирающими рабочими органами. Данная технологическая схема позволяет выделять семена из более крупных кусков плодов. За счет этого улучшается процесс отделения семян, так как сепарирующие органы не перегружаются мелкой фракцией. При этом снижаются потери семян в выходе «корка» и уменьшаются энергозатраты на измельчение плодов. Истирающие рабочие органы создают при переработке плодов условия, практически исключающие ударные воздействия на семена. Конструктивное исполнение данных выделителей позволяет вести процесс выделения семян непрерывно, что оказывает положительное влияние на производительность.
При переработке же плодов на пищевые цели необходимо максимально сохранить мякоть. Для этого наиболее целесообразно сначала разрезать плод с предварительно очищенной корой на половинки, а затем выделять из них семена. Здесь наиболее приемлем гидравлический способ отделения семян, обеспечивающий полное сохранение мякоти и практически исключающий повреждение семян.
Библиографический список
1. А.с. 1400600 СССР, МПК7 А 23 № 4/24. Машина для выделения семян из плодов бахчевых культур / А.Н.Цепляев, М.Н.Шапров, В.П.Бороменский, В.И.Батищев. - опубл. 08.02.1988.
2. А.с. 1708258 СССР, МПК А 23 № 4/12. Машина для выделения семян из плодов бахчевых культур / А.Н.Цепляев, М.Н.Шапров, В.П.Бороменский, Л.Н.Чабан. - опубл. 30.01.1992, Бюл. № 4.
3. Шапров, М.Н. Технологии и средства переработки плодов бахчевых культур / М.Н.Шапров, В.В.Юдин, Д.В.Юдин // Материалы научно-практич. конференции /ВГСХА. -Волгоград, 2001. - С.216-217.
4. Шапров, М.Н. Технология комплексной переработки плодов тыквы / М.Н.Шапров // Материалы международ. научно-практич. конференции /ВГСХА. - Волгоград, 2003. - С.93-95. УДК 631.371+632.51
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЕ НАВЕСНОЙ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОПОЛКИ СОРНЯКОВ ПРИ ЕЁ РАБОТЕ
ANALYSIS OF PROCESSES FLOWING IN THE ELECTRICAL CIRCUIT OF THE UPGRADING SET FOR ELECTRICAL-IMPULSE CROP WEEDS, WHILE IT'S WORK
И.В. Юдаев, И.В. Баев, В.А. Кривощапов, П.В. Прокофьев, А.Н. Слюсаренко
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
Udaev I.V., Baev I.V., Krivochapov V.A., Prokofiev P.V., Slusarenko A.N.
Volgograd state agricultural academy
При обосновании конструкции электрической части агрегата для электроимпульсной прополки сорняков, одним из основных элементов которого является блок формирования импульсов, необходимо проанализировать влияние параметров электрической схемы замещения установки и случайных событий на нагрузку проектируемой установки.
During science basing of electrical part's construction of the set for electrical-impulse crop weeds, in which one of the most important elements is the module for impulses forming, must be analyzed influence of the set's electrical scheme parameters and accident events on the load of the projected set.
При разработке электрической схемы агрегата для электроимпульсной прополки сорных растений [1, 2] необходимо проанализировать влияние параметров электрической схемы замещения агрегата и случайных событий на нагрузку проектируемой установки.
Предварительно составим расчетную схему замещения зарядных цепей (рис. 1). Зная технические характеристики трансформатора ТМГ 25/15, предлагаемого к использованию в навесном устройстве, можно определить параметры его схемы замещения. Так как потери холостого хода в трансформаторе малы, то намагничивающее сопротивление трансформатора будет велико и можно считать, что между первичной электрической сетью и выводами трансформатора будут включены только элементы, характеризующие параметры короткого замыкания (RM, Lk). Их следует привести ко вторичной обмотке (обмотке ВН):
