Введение к работе
Актуальность проблемы. перед порерабатвпїаалзімп и лнловьлп; отраслями агропромышленного комплекса (..опт задача улучлени і качества, Сохранения И ПОЬЫЛЭНИЛ ППТаТСЛЬї. и ЦОННОСТІЇ И ОПОХИМІІЧЄ-
ского состава, рационального исполь: . >..л выраженной сельскохозяйственной продукции и производства j. <х видов лицевых изделий из с.-х. сырья.
Картофель - важная техническая и продовольственная культура, производство и переработка которой растет во всем мире. Из-за недостаточного количества хранилищ и нежелательности транспорті! -ровки свежего картофеля на большие расстояния остро встает вопрос переработки картофельных клубней в непоргнцпесл изделия. Одним на таких продуктов является лицевая картофельная мука. (ліС.і), преде -гаплягащая большую ценность для пндемюп, кормовой, раріацевтичес. -іоіі и др. цромыалеиностеп. .биохимический состав как готового продукта включает до ЬЗ,А /, крахмала, '±,Лэ ^ сьлроп клетчагли і: і, 73 % протеина, всего ли ль 0,ЪЬ > общего азота, 1,иЪ ,1 ^.^хар-Оі1. и [,11 % (на сухой вес)'зольных ведестп. іве насклнал плотность члрп юрмальной ее влажности іс>.«. 1-1 ф?) составляет 72 о кг/м" и лрпбли -хается к плотности картофельного крахмала, но органолептичос п;м юказателям ото порошок, до пусканий к наличие челкой крупки., селил ; кремоватым от генном, вкус и запах ее - евопетиеникй карто.аельнаа «,уке без посторонних елементові. Сна богата макро- и мпкреолемент..;-пі (калия - 2,06-3,20 мг/г си., фосфора - 1,72-І,У2 мг/г, магнпл ),82-0,99 мг/г; железа - 0,061b-0,Ui26 мг/г; марганца - 0,0100 -),0240 мг/г к т.д.). Богатый биохимический состав и его высокая :0'алансированность з пкпевой картофельной муке позволяют рекомен-(Оізать ее как основу, компонент или заменитель 6о.:ас, чем а 1о ітраслях народного хозяіістіза.
В существующей технологии получения иКд вампам этапом явия-:тсл очистка і'отоізопо продукта от минеральных (песок, частица стекла, земли) и органических (кожица, узлы прорастания) частиц. Операция очистки ответственна, но, в большинстве случаен, не дает лоло-'.итсльннх результатов, т.к. система сит и реает, применяемых ь токологии, забивается, замасливается и просеивание происходит о лони-.ешшм эффектом и высокими потерями продукта. Б проходе .с сит - го-овой uKiiil наблюдается до 10 % нежелательных примесей, что но позво-яет говорить о ііКі как высококачественном продукте.
iib-отсму научные исследованлл, направленные на создание эффективных сепарирующих устройств, связанных с получением iilLvl гарантированного качества, актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение. Создание выеокоэффзктиьных сепарирующих устройств у.о .<ю осуществить, используя различия в электрических свойствах компонентов смеси и принципа суперпозиции сил различной физической природы. Решению этих вопросов и посвящена диссертация.
Исследования в указанном направлении начаты в 19В5 году. Они проводились в соответствии с межреспубликанской проблемой "Создание безотходных технологий с рациональным использованием с.-х. сырья" на I9d4.. .I9(Jo гг., межотраслевой научно-технической комплексной программой "природоохранные технологии в сельском хозяйстве", координационному плану їїИИСіі, хоздоговорам мезду МИИС1 и 'Лоа АН iJCCP я'л- JA-co, Jd-Z'-J (19d9., .ІУУОгг.). Выполненная работа связана'с Ы'. Проблемой 0.Ы.И1 ГКЫ СССР."Разработать новые методы я технический средства электрификации сельского хозяйст -ва'", "перспективные процессы в перерабатывающих отраслях AiiK".
іі^ль и научнее задачи исследования. Разработка метода и электрзеепарлруйщего устройства (ЬСУ) для очистки пищевой картофельной муки, обеспечивающего получение продукта гарантированного качества и чистоты.
Дія достижения поставленной цели решены следующие научные задачи:
разработан способ и устройство' с оригинальной конструкцией рабочего органа для очистки пищевой картофельной муки;
разработана математическая модель процесса сепарации 1ІКІ.І;
обоснованы ре.яимы сепарации ііКлі с учетом основных факторов,-определяющих .процесс сепарации;
оценена объективность получения ilKM при электросепарации.
Лг.едметом исследований в диссертации являлось воздействие электрического поля на компоненты iLK.,i.
'1 е т с д; і исследований. При решении научных задач били использованы теории электромагнитного поля и физических основ диэлектрической -сепарации сыпучих материалов; движения частиц но шероховаты:.! поверхностям, методи физического и математического моде -лирования, биохимического анализа, теории активного планирования многофакторного эксперимента.
Научная новизна. Разработана математическая модель электрс
епарации іііО.і, усганаїшшаищан счниь мо.хду исни иными конотруїс -ивными и технологическими параметрами рабочего органа и биохп-ическим составом картофелепрод.укга. получено уравнение регрес-ии разделения лК.І на цилиндрическом рабочем органе в прлсугст-ии потенциального электрода и определена значимость основных )актороь, влияющих на процесс сепарации. Разработан метод н злек-росепарирующее устройство, 'обеспечивающее разделение картофеле-родукта и получение ііКМ гарантированного качества. і.;етод и cCJ ащищены авторскими свидетельствами Л*>- iobOOob и ;Г> І76470І.
Доказана принципиальная возможность эффективного иепользо-ания разработанного йСУ на сипучих смесях: отделение стекла от остной муки, очистка пшеничных отрубей, выделение размолотого за-юды'ла из эндосперма, разделение травяных муки и резки и др.
Достоверность теоретических положений подтпередаетс.«. лабораторными и производстиешлми испытаниями, а тик-.се онохге.-.пчее- . :ими анализами, выполненными в лаборатории биохимии и бнэтехколо-ии Института экспериментальной ботаники лз.і.В.її.Купгевнча АН А>.
Практическая ценность. Разработана экологизированная техно-югия очистки iiKivl от минеральных и органических примесей, которая ібеспечизает увеличение на 10 % выхода высококачественной ііК.;: и в :равнении с существующими технологиями - понижение пндсвок ценно с-ул (при сохранении нативних свойств продукта снижается показ.-.гель 'прочие" - содержание примесей, улучшается гомогенность фракций); 'прощение технологической линии (исключается обдирочная малина 1 І2-0У на стадии очистки картофельных клубней и проееиватель-бу-)ат іШ-І, о).
Реализация разработанной технологии в одно її линии обеспе -швает за сезон перерар'отки картофеля получение до 40 т дополни -. :ельной продукции - ЛІЇ1А гарантированного качества, з т.ч. до 10 т шеокохрахмалиего и фракции.
Реализация результатов исследований. Разработано ЗСУ для юлучения <ИЫ гарантированного качества. В механических мастерских ЗИИ&1 изготовлен опытные промышленный образец этого устройства, который включен в технологическую акнпю безотходной переработки картофеля (г.Домодедово, Московской обл.).
На защиту выносится:
-
Технология получении высококачественной niL.i с использованием эригиналыюго метода и олектросопарирующого устройства.
-
Математическая модель, устанавливающая связь г.'.е-зду технологическими и конструктивними параметрами рабочего органа и физико-ме -синическши и биохимическими свойствами частиц пК.1, позволяющая
-4.-
определить парилетри ре-.имов сепарации.
3. применение разработанного метода и устройства для эффективной сепарации сыпучих смесей (костная мука, травяная мука и резка, чай, гпленичные отруби и др. продукты пшеничного помола и др).
Апробации работы. Диссертационная работа обсундена и одобрена на объединенном заседании кафедры Автоматизации с.-х. производства и Отраслевой научно-исследовательской лаборатории перспективных автоматических средств сепарации семян. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуздены на УЛ конференции молодых учвных Белоруссии и литвы (Нерезинский биосферный заповедник, 19Ы}); Международной выставке "Картофель-вв" (Минск, 1938); Конференции по проблемам сельского хозяйства (Минск, КШ); Международном симпозиуме "Человек и питание" (с участием фирмы "ТАТ"-ІІТ) Ыосхва, Vd'dj).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 7 печатных работах и двух описаниях к авторским свидетельствам.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и общих выводов. Она содержит 131 стр. основного' текста, 60 рис., 24 табл., список литературы из 143 наименований и 10 приложений.