Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Анализ современных способов повышения питательной ценности фуражного зерна 9
1.2. Электрические методы обработки зерна и других сельскохозяйственных продуктов и кормов 19
1.3. Изыскание и обоснования способа повышения питательной ценности фуражного зерна путем обработки электрическим током 25
1.4. Выводы 33
1.5. Цель и задачи исследования 34
2. Теоретическое исследование процесса электро-гидротершеской обработки фуражного зерна
2.1. Структурно-механические и электрические свойства зерна 36
2.2. Теоретические предпосылки электрической проводимости и поведения зерновой массы в условиях ЭГГО 44
2.3. Воздействие электрического тока на процессы изменений вещества зерна при ЭГГО 55
2.3.1. Современные представления о процессе клейстеризации крахмала 55
2.3.2. Технологическое воздействие электрического тока на процесс клейстеризации крахмала 57
2.4. Выводы 71
3. Методика экспешмггального исследования процесса элмтрогидротершнескок обработки фуражного зерна .
3.1. Задачи экспериментального исследования 73
3.2. Методика исследования электрических свойств вещества зерна и зерновой массы 74
3.3. Исследование параметров процесса ЭГТО 84
3.4. Планирование многофакторного эксперимента при оптимизации параметров ЭГТО 89
3.5. Математическая обработка результатов исследования 89
4. Результаты экспериментального исследования процесса элекгрогидротшшеской обработки фуражного зерна .
4.1. Электрические свойства и поведение вещества зерна и зерновой массы в условиях ЭГТО 92
4.2. Технологическое использование электрического тока при ЭГТО 111
4.3. Обоснование параметров процесса ЭГТО 116
4.4. Кинетика и энергоемкость процесса 125
4.5. Разработка математической модели процесса
и оптимизации параметров ЭГТО 131
4.6. Выводы 136
5. Производственная проверка и технико-экономическая эффективность способа элекгрогид-ротермжеской обработки фуражного зерна.
5.1. Рекомендации к методике расчета и аппаратурному оформлению процесса 138
5.2. Определение качества и эффективности обработки фуражного зерна 148
5.3. Проверка разработанного способа в хозяйственных условиях 151
5.4. Технико-экономическая эффективность ЭГТО фуражного зерна 152
Заключение
- Электрические методы обработки зерна и других сельскохозяйственных продуктов и кормов
- Теоретические предпосылки электрической проводимости и поведения зерновой массы в условиях ЭГГО
- Методика исследования электрических свойств вещества зерна и зерновой массы
- Технологическое использование электрического тока при ЭГТО
Введение к работе
Аграрная политика, разработанная и последовательно проводимая Коммунистической партией и Советским правительством, предусматривает в качестве первоочередных задач дальнейшее развитие животноводства, основой которого является кормовая база /1,2,3/. Перевод животноводства на промышленную основу и организация животноводческих комплексов по производству молока и мяса предъявляет повышенные требования к кормам и кормопроизводству.
Отечественный и зарубежный опыт свидетельствуют о том, что интенсификация животноводства будет основываться на широком использовании концентрированных кормов, основную часть которых составляет фуражное зерно, обеспечении полной механизации и автоматизации процессов их приготовления и раздачи, неуклонном снижении затрат труда и средств на производство продукции.
В Продовольственной программе СССР на период до 1990 года /2/ подчеркивается, что "Всемерно наращивая производство зерна, необходимо проявлять постоянную заботу об экономном и бережливом расходовании продовольственного и фуражного зерна..." Одним из эффективных путей рационального использования фуражного зерна является применение различных методов подготовки его к скармливанию, повышающих переваримость и усвояемость питательных веществ зерна,, как правило, требующих определенных энергозатрат. Частично решают эту проблему способы гидротермической обработки, основанные на косвенном подводе энергии (обработка паром, горячим воздухом, микронизация, экструзия и др.).
Однако возможности их ограничены технологическими параметрами процессов и свойствами объекта воздействия. Дальнейшее повышение переваримости и усвояемости фуражного зерна возможно на основе новых технологий, в частности электротехнологических методов обработки, сочетающих в себе не только термическое, присущее традиционным технологиям, но и элоктрофизикохимическое действие.
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по дальнейшему развитию электрификации сельского хозяйства" от 16 февраля 1979 года предусматривается довести к 1985 году объем потребления электроэнергии в сельском хозяйстве до 170 ...190 млрд. киловатт-часов. В перспективе на тепловые и теплофизичес-кие процессы сельскохозяйственного производства будет использоваться до 25...30% электроэнергии. Вместе с тем решениями партии и правительства предусматривается разработка высокоэффективных энергосберегающих технологий, обеспечивающих поточный принцип производства /1,2,3/.
Использование электрической энергии в процессах термической обработки кормов при наличии технологического эффекта является перспективным.
Настоящая работа посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям, связанным с разработкой и практической реализацией энергосберегающей технологии повышения переваримости и усвояемости фуражного зерна.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи и получены результаты, представляющие научный и практический интерес:
1. Обоснована возможность и доказана эффективность применения для обработки фуражного зерна электрического тока низкой частоты. Разработан высокоэффективный, энергосберегающий способ электрогидротермической обработки фуражного зерна, создана установка для его практической реализации.
2. Проведено экспериментально-теоретическое исследование электрических свойств вещества зерна и зерновой массы в зависимости от основных определяющих факторов процесса, выяснен характер проводимости вещества зерна и зерновой массы, условия ввода электрической энергии в зерновую массу.
3. Выяснен механизм влияния электрического тока низкой частоты как технологического фактора, оказывающего термическое, электрофизическое и электрохимические воздействия на физико-химические процессы, происходящие при обработке зерна.
4. Экспериментально установлено положительное влияние электрического тока на повышение показателя кормовой ценности фуражного зерна при электрогидротермическои обработке,
5. Обоснована возможность снижения конечной температуры обработки фуражного зерна до 353 К, что на 20 К и более ниже, чем в существующих технологиях.
6. Методом многофакторного эксперимента получена математическая модель, устанавливающая зависимость степени клейстериза-ции крахмала и энергоемкости процесса электрогидротермическои обработки от определяющих факторов, разработан алгоритм расчета и оптимизации процесса на ЭВМ, получены оптимальные параметры технологии.
7. Разработаны предложения к методике расчета устройств электрогидротермическои обработки фуражного зерна.
8. Эффективность разрабатываемого способа проверена путем проведения биохимических анализов полученного корма, обменного опыта на животных, научно-хозяйственного эксперимента по откорму молодняка крупного рогатого скота.
По итогам проделанной работы на защиту выносятся следующие основные положения.
I. Технологический процесс электрогидротермическои обработки фуражного зерна включает плющение зерна естественной влажности, смешивание его с раствором, содержащим 2% карбамида и 1% хлорида натрия, до модуля увлажнения 0,82; уплотнение с усилием 25 кПа и обработку переменным электрическим током низкой частоты при напряженности электрического поля 27 • 10 В»м до температуры 352 К.
2. По электрофизическим свойствам зерновая масса относится к проводникам второго рода и позволяет осуществить объемный ввод низкочастотной энергии.
3. Электрический ток в условиях электрогидротермической обработки является комплексным технологическим фактором, оказывающим помимо термического и электрофизикохимическое действие, проявляющееся в усилении процессов массопереноса,снижение температуры клейстеризации крахмала, электроплазмолизе, ускорении химических реакций и др.
Работа выполнена в соответствии с планами НИР и ОКР научно- . технических проблем 0.CX.I02 и 0.51.21.
Теоретическая и экспериментальная части диссертации выполнены на кафедре электротехнологии Белорусского института механизации сельского хозяйства (ЕИМСХ).
Автор работы выражает искреннюю благодарность заместителю директора Белорусского НИИ животноводства, профессору, доктору с.х наук П.С.Авраменко, старшему научному сотруднику Всесоюзного научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ), кандидату технических наук В.С.Рома-лийскому за консультации, поддержку и помощь в разработке рассматриваемой проблемы. Автор благодарит младшего научного сотрудника ЕНИИЖа Н.И.Медведько и инженера БИМСХа В.А.Па-шинского за постановку зоотехнических опытов по оценке эффективности обработки.
Электрические методы обработки зерна и других сельскохозяйственных продуктов и кормов
Интенсификация животноводства и перевод ото- отрасли в широких масштабах на промышленную основу предусматривает, прежде всего, комплексную механизацию и автоматизацию ЕСЄХ процессов, внедрение прогрессивных технологии, особенно в кормопроизводстве.
Весьма перспективное направление в совершенствовании кормо-приготовптолышх технологии - элоктротехподогические методы обработки. Злектрообработка может применяться при подготовке кормов к скармливанию, при консервировании для длительного хранения, а также в процессах производства кормов.
Основные преимущества, которые дает олоктротехнология в кормоприготовлении, заключаются в следующем: I) объемные ввод энергии в материал позволяет значительно интенсифицировать процессы обработки, в результате чего возрастает производительность и эффективность электротехно-логпческих установок. Равномерный нагрев по всему объему, а также снижение времени и величины температурного воздействия на корма способствует повышению их качества; 2) возможность интенсификации способов обработки кормов с низкой тепло- и температуропроводностью, сочетая электрические методы с другими видами обработки (тепловой, химической, механической и др.). При этом получаются принципильно новые результаты в качественном выражении, недостшшглые ни при одном из существующих способов; 3) непосредственное воздействие электрического тока в сочетании с тепловым и другими проявлениями усиливает химические и микробиологические процессы, способствующие улучшению качества корма, повышению его питательности и переваримости; 4) значительное снижение энергетических (в два и более раз) и трудовых затрат по сравнению с традиционными способами. Интенсификация процесса позволяет поднять к.п.д. установок, повысить уровень автоматизации, улучшить КИИ энергоресурсов.
Электротехнология позволяет снизить потребность в производственных площадях, обеспечивает более высокую культуру производства и санитарии. Таким образом, электротехнология имеет важные особенности: воздействие на большое число растительных объектов, продуктов и материалов; сравнительно простое осуществление автоматизации и точного управления электротехнологическими установками в связи с безинерционностыо управления электроэнергией; воздействие на обрабатываемый продукт непосредственно различными формами энергии без применения рабочих машин.
Степень теоретической изученности, уровень развития и распространения, оснащенность серийным оборудованием, экономическая эффективность и другие показатели, характеризующие состояние методов электротехнологии, очень различны. Так, электричесюш нагрев и электрическое освещение широко применяют в современном сельскохозяйственном производстве /29/. Вопросы ке использования электрических, магнитных поле:7:, электрических импульсов и разрядов изучены меньше ввиду специфичности использования этих Форм электрической энергии. 3 рамках данного обзора мы рассмотрим вопросы использования для обработки зерна и других сельскохозяйственных материалов токов низкой частоты.
Перемешіші ток низкой частоты является наиболее распространенным и доступным видом электромагнитной энергии. Первые опыты по использованию электрической энергии для обработки кормов были проведены в НИКИ в 1932 году, П.Балуевым в 1932..,1933г.г. Проведенные опыты доказали возможность обработки кормов непосредственным воздействием электрического тока. Исследование процесса электроконтактной обработки соломы проведено в 1958 году В.1-І.Гайдуком /30/.
Разработанный способ обработки соломы сочетает в себе тепловое и химическое действие электрического тока. Установка для обработки соломы представляла собой деревянный ящик, разделенный на три равные части. На дне каждого отсека и сверху на соломенной резко устанавливали электроды из листовой стали, ниш-ше электроды присоединяли к нулевому, а верхние к фазным проводам сети. Установку загружали соломенной резкой, увлажняли 2-процентннм раствором кальцинированной соды и поваренной соли и включали в сеть. Нагревание соломенной резки при прохождении через нее переменного электрического тока размягчало ее и несколько ускоряло химические реакции. Однако этот способ ("электрозапаривание"), улучшая поедаемость, и, следовательно, использование соломы, мало влиял па повышение ее кормового достоинства.
В БИМСХ разработана технология электротермохимической обработки соломы, существенно повышающая ее кормовые свойства и снижающая энергоемкость процесса /31,32/. При электротермохимической обработке соломенная резка подвергается комплексному воздействию нескольких Факторов: термического, химического, электрического и различных их сочетаний. При этом интенсифицируются процессы освобождения целлюлозы от инкрустов /31/ и окисляется лигнин в легкопереваримые формы соединений, чем достигается эффект повышения переваримости органического вещества , недостижимый другими способами. Общая питательность соломы возрастает в 2,0...2,5 раза, значительно сокращается время обработки и заметно снижается энергоемкость по сравнению с .другими известными способами обработки соломы.
В БИМСХ исследована технология прямого электрозапаривания картофеля электродным, способом /32,33/. Электродная обработка позволила значительно интенсифицировать процесс, снизить температуру обработки на 20.. 30 К, тем самым заметно уменьшить разрушающее действие теплоты на витамины и ферменты. Опыт непосредственного воздействия электрического тока .на растительные тісани показывает, что в материале происходят химические и микробиологические процессы, способствующие улучшению его качества и сохранности.
Теоретические предпосылки электрической проводимости и поведения зерновой массы в условиях ЭГГО
Одним из основных вопросов электротехнологии является изучение характера и особенностей взаимодействия электрического поля с физической средой, в нашем случае - с зерновой массой. Решение задач познания особенностей структуры и механизма взаимодействия составляющих компонентов зерновой массы в некоторой степени возможно на основе исследования их электрофизических свойств.
Как уже упоминалось, электрофизические свойства зерна в естественно сухом виде, и, в том числе электрическая проводимость, изучены многими авторами /45,47...53/, механизм процессов проводимости в такого рода диэлектриках освещен в литературе.
Менее изученным является вопрос поведения в электрическом поле зерна в увлажненном состоянии, особенности электрических свойств подобных материалов требуют экспериментального и теоретического изучения. В дальнейшем будем различать основные понятия, на основе которых строится теоретическое и экспериментальное исследование: вещество зерна и зерновая масса.
Вещество зерна - это материальная субстанция самой зерновки, ее элементарная частица, обладающая некоторым объемом, физико-механическими свойствами, присущими ей. Модель вещества зерна можно представить как матрицу из пористого материала, содержащую в порах влагу /8,40,43/. Матрица,в свою очередь , обладает сложной структурой, состоящей, в основном, из плотно упакованных крахмальных зерен, имеются белковые и жировые прослойки. Матрица обладает ярко выраженными гидрофильными свойствами.
Считают, что в пределах гигроскопического влагосодержання вся вода в веществе зерна связана физико-химически /43,84/. С точки зрения электрофизических свойств физико-химически связанная влага сообщает веществу зерна новые свойства, повышая его электрическую проводимость. На величину проводимости вещества зерна оказывают влияние изменения физико-механических свойств, биохимического состава, величина двойного электрического слоя и др. К особенностям вещества зерна следует отнести низкую тепло-и температуропроводность, способность к сорбции и десорбции /40, 45,47...53/.
По мере увеличения влажности возрастает количество свободно связанной влаги, которая до критического состояния находится в капиллярах вещества зерна. Б данном случае образуется дисперсная система, которую будем называть зерновой массой. В ней дисперсионной средой является вещество зерна, а дисперсной фазой -жидкость, находящаяся в порах между частичками вещества зерна.
При наложении внешнего электрического поля электрический ток протекает по обеим фазам дисперсной системы, распределяясь в ней в соответствии с электрическими свойствами вещества зерна и межассоциатного раствора (рис.2.1).
Электрическая проводимость свободного раствора, находящегося в пространстве между частичками вещества зерна, обуславливает ток сквозной проводимости is у технологическое значение которого состоит в повышении энтальпии системы, активации ионов раствора и т.д., представляет собой хорошо изученную область (теория Дебая-Онзагера-Хюккеля). Непосредственное технологическое воздействие на вещество зерна оказывает ток lM , проходящий по его структурным элементам, поэтому важно знать его величину и определяющие его факторы с целью управления процессом.
Ток ім пересекает границу раздела раствор-вещество зерна и разветвляется на две составляющие где I - ток перезарядки емкости двойного слоя; і - ток, протекающий непосредственно внутри вещества зерна. Приближенный расчет проводимости вещества зерна, определяющий величину тока ІР , может быть проведен по методу, предложенному Френкелем /60/. В равновесном состоянии ионы в материале распределены равномерно по объему и совершают хаотические колебания с определенной частотой, соответствующей величине тепловой энергии. Как следует из квантовой теории твердого тела, для перехода с одной арбиты на другую злектроїш или ионы должны обладать определенной энергией, чтобы преодолеть потенциальный барьер, возникающий вследствие скачка потенциалов. Совершая » хаотическое движение, ионы перемещаются в объеме в направлении равновероятном любой координатной оси в ту или иную сторону. Существует вероятность того, что вследствие флуктаций тепловой энергии ион может приобрести кинетическую энергию (энергию активации) U0 достаточную для преодоления потенциального барьера. Так как количество ионов, перемещающихся в отрицательном и положительном направлении вдоль трех координатных осей равно л0/б ионов, то общее число ионов, преодолевающих потенциальный барьер в одном из направлений в единицу времени равно /61/ где no - концентрация ионов; \) - частота собственных колебаний ионов; k - постоянная Больцмана. При наложении внешнего электрического поля ионы получают дополнительную скорость - скорость сноса в направлении поля. Избыточное число ионов, преодолевающих потенциальный барьер под действием поля, д/г равно
Методика исследования электрических свойств вещества зерна и зерновой массы
При изучении таких сложных процессов, как ЭГГО фуражного зерна, на первом этапе исследования целесообразно выделить наиболее существенные факторы из большого числа независимых переменных, что позволит резко сократить объем экспериментальной работы. Путем проведения небольшой серии опытов или опроса специалистов выявляются факторы, существенно влияющие на величину параметра оптимизации и определяется степень воздействия каждого фактора.
На стадии предварительного исследования процессов ЭГТО целесообразно формализовать априорные сведения с помощью метода ранговой корреляции /92/. Однако, поскольку способ ЭГТО разрабатывается впервые и некоторые присущие ему факторы ранее не исследовались, априорная информация недостаточна и может быть использована лишь для выбора факторов. Поэтому используем метод случайного баланса /92/ с целью исключения малозначащих факторов, идея которого заключается в том, что если факторы расположились в порядке убывания их доли, вносимой в дисперсию критерия оптимизации, то получится ранжированный ряд вида убывающей экспоненты. По результатам относительно небольшого числа опытов ранжированный ряд можно воспроизвести и при помощи регрессионного анализа оценить наиболее значимые эффекты факторов. Применение метода случайного баланса для анализа факторов, определяющих величину электрической проводимости зерновой массы при ЭГТО, показано в приложении 3.1.
Как следует из диаграммы выделенных эффектов отдельных факторов (табл. П.3.1.10 и рис.П.3.1.4), часть факторов можно исключить из дальнейшего рассмотрения ьсак мало влияющие и имеющие ярко выраженное неравномерное распределение и немонотонное убывание.
Для дальнейшего исследования отобрали четыре фактора: температуру Т , модуль увлажнения W , усилие уплотнения г и напряженность электрического поля Е , полагая, что они наиболее сильно влияют на величину проводимости зерновой массы. Задаваясь точностью доверительных границ , равной 0,75 значения среднеквадратического отклонения 5 , количество параллельных измерений находили по формуле /67/ где t - табличное значение функции Лапласа. При надежности oL = 0,9 значение Г = 1,65. Следовательно 7 для получения генеральної:; средней Х0 с надежностью 0,9 необходимо и достаточно выполнить пять повтор-ностей опыта. Порядок чередования опытов определяли в соответствии с таблицей случайных чисел /67/.
Для исследования проводимости увлажненного вещества зерна использовали мостовой метод измерения, как наиболее удобный и точньгії /62,65/, позволяющий получить непосредственный отсчет измеряемой величины. Однім из важнейших элементов кондуктометрического устройства является измерительная ячейка, конструкция которой во многом определяет точность измерений и достоверность результатов. Правильность измерений во многом зависит от материала электродов и способа их крепления на зерна, так как эти факторы определяют плотность прилегания электродов к испытуемому образцу, т.е. величину переходных сопротивлений. При плохом контакте между электродом и образцом ток в образце распределяется неравномерно, что ведет к искажению результата. Важным требованием является инертность электродов по отношению к материалу, а также возможность быстрого и надежного закрепления на образце.
В силу указанных обстоятельств для вещества зерна как капи-лярно-пористого тела неприменим метод напыления электродов из фольги с помощью конденсаторного вазелина или силиконового масла /68/. Эти способы применяются для измерений в лабораторных условиях в узких интервалах определяющих параметров. Наилучшим образом удовлетворяет требованиям выполнения поставленной задачи способ, при котором надежный контакт осуществляется с помощью электродов, наклеенных на мягкие резиновые прокладки /Рис.3.1).
Площадь измерительных электродов выбрана экспериментальным путем по величине пятна контакта и составляет 4.10 иг. Толщина фольги, из которой сделаны электроды, равна 10 м. Экспериментальная установка (рис.3.2) состояла из измерительной ячейки, тераомметра Е6 -3, потенциометра КСП-4 и термостата TC-I6A.
Необходимой температуры зерна достигали путем термостатиро-вания измерительной ячейки с образцом в термостате TC-I6A. Проводимость вещества зерна исследовали в интервале температур 293.,.363 К и интервале власностей І4...29/Ь. Для поддержания требуемой величины температуры измерительную ячейку помещали в герметичный стеклянный сосуд, который устанавливали в термостат. Температуру зерна контролировали с помощью хромель-копелевой термопары диаметром 2 10 м, подключенной на вход потенциометра КСП-4. Изготовление термопар и измерение температуры с их помощью проводили в соответствии с методикой /112/.
Технологическое использование электрического тока при ЭГТО
Изучением электрического воздействия на растительные материалы занимались И.В.Мичурин, М.Г.Евреипов, Б.Н.Тарусов, Л.А.Климов и др. Воздействие электрического тока вызывает передвижение ионов. В 1856 году Дюбуа-Раймонд впервые описал перемещение частиц внутри растительной клетки под действием электрического поля. В 1876 году Фельтон указал, что в эндосперме листьев хлорофилловые зерна перемещаются под действием электрического тока. Кюс-терн, Негали, Шведерар и др. исследователи приходили к единому мнению, что электрический ток оказывает существенное влияние на растительные клетки. Н.Камня в своей работе отмечает, что при прохождении электрического тока через растительную клетку в ней происходит изменение структуры. Величина этих изменений зависит от силы тока, длительности и способа электрического воздействия.
Действие электрического тока на растительные объекты и их реакции на такое воздействие изучены еще недостаточно. Целью настоящего исследования являлось изучение воздействия электрического тока на изменение питательных свойств вещества зерна. Для интегральной оценки степени интенсиуишции процесса необходимы сопоставимые опыты, воспроизводящие в одинаковых условиях обработку материала в электрическом поле и без него. Методика (разд.3.3) позволяла проследить этот процесс в динамике.
Результаты измерения оптической проницаемости крахмальной суспензии при ГГО и ЭГГО представлены на рис.4.14. При нагревании суспензии до 313 К не происходит никаких изменений, затем происходит нарастание оптической проницаемости до достижения максимума. При дальнейшем повышении температуры оптическая проницаемость резко падает. Характерный пик на каждой кривой (рис.4.14) однозначно обозначает характерную зону клейстеризации крахмала: начало подъема оптической проницаемости соответствует нижней границе зоны, второй перегиб криво: ! и стабилизация оптической проницаемости указывает верхнюю границу зоны іслеіістериза-ции. Крахмальные зерна при этом начинают разрушаться, из них выщелачивается более растворимая часть крахмала и вязкость клейстера начинает быстро стикаться.
Температурная зона клейстеризации крахмала 1-го образца начинается после 321...323 К и кончается при 338 К, 2 и 3-го образца - соответственно при 313...315 К и 330...331 К. Интервал изменений оптической проницаемости при одной и той же температуре указывает на глубину обработки, т.е чем больше интервал тем выше степень клейстеризации крахмала. При данных условиях опыта степень іслейстеризащш крахмала, определенная по методике /76/, при ЭГГО на 8,..10 выше, чем при ГТО.
Таким образом, сдвиг температурной, зоны клейстеризации в сторону меньших температур на 8... 10 К и повышение степени іслейстеризащш крахмала на 8...10 следует объяснять воздействием электрического тока, ибо все другие параметры обработки были идентичны.
В подтверждение полученных результатов проведено микрофотографирование образцов зерна, подвергнутых ЭГТО и ГТО. Для сопоставимости основные параметры обоих способов поддерживали постоянными: интенсивность нагрева зерновой массы - ІК/c, конечная температура - 353 К, модуль увлажнения W =0,8. При ГТО зерновую самму помещали в металлическую емкость с расстоянием между боковьтш стенками 20 мм и устанавливали в термостате TC-I6A. Образцы обрабатывали в пятикратной повторності!, тщательно перемешивали и среднюю пробу использовали для микрофотографирования. На рис.4.15 показана лабораторная установка, на рис.4.16-микро-йотограйии образцов зерна после ГТО и ЭГГО. Сопоставление двух снимков показывает, что при ЭГТО значительно выше степень набухания (средние по величине целые зерна) и клейстеризации (зерна больших размеров и расплывчатые) крахмала зерна.
Глубокое и равномерное насыщение вещества зерна влагой имеет важное технологическое значение. Поскольку влажность продукта является определяющим фактором процесса клейстеризации крахмала, то обработка с минимальным количеством влаги до необходимой степени клейстеризации в значительной степени определяет общий расход энергии и, в конечном итоге, стоимость продукта.
Как было показано в разделе 2.3; на процессы тепло- и массо-переноса оказывает влияние внешнее электрическое поле за счет появления дополнительных движущих термодинамических сил, в частности , электродиффузии. Задача заключалась в исследовании влияния электрического поля на интенсификацию процесса увлажнения зерна.
