Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1Л - Способы обработки зерна для ускорения процесса
производства солода 8
Анализ технологий и оборудования применяемых при замачивании зерна 12
Состав, величина потребления воды и способы повышения
ее качества 26
1.4. Выводы по главе. Цель и задачи исследования 28
2. Теоретические предпосылки к экспериментальным
исследованиям 31
2Л- Обоснование технологической схемы струйного
перемешивания водозерновой смеси 31
2.2. Расчетная модель 36
2,2Л, Основные сведения по теории гидродинамики
многофазных систем 36
Физическая модель 39
Базовая система уравнений 40
2.3. Теоретические предпосылки к использованию озона для
обработки зерна при производстве солода 71
2.3 Л. Основные сведения по технологии озонирования в
сельском хозяйстве и пищевых производствах 71
2.3,2. Обоснование использования озонирования при
замачивании зерна и потенциально возможный эффект
от его воздействия '4
2 А Выводы по главе 78
3- Методики экспериментальных исследований 80
ЗЛ. Экспериментальная установка для обработки зерна озоном
и исследования режимов работы циркуляционной
системы перемешивания ои
3.2. Вспомогательное лабораторное оборудование 85
3.3, Методы исследования 92
3-3-1, Методика проведения испытаний циркуляционного
перемешивающего устройства 92
Метод определения изменений в активности микрофлоры зерна 95
Методы определения качественных показателей
солода 96
3.3.4. Методика планирования эксперимента по определению
оптимальных условий озонирования зерна 100
Результаты экспериментальных исследований ПО
4Л. Характеристики циркуляционной системы перемешивания
водозерновой смеси ПО
Исследование влияния величины удаления сопла от камеры смешения ПО
Исследование влияния соотношения площади камеры смешения и рабочего сопла 115
Исследование влияния длинны камеры
смешения 119
4.2, Влияние озонирования зерна на качество солода 122
Изменение энергии и способности прорастания 122
Результаты многофакторного эксперимента по
определению оптимальных условий процесса
125
озонирования 1A^
Изменение микрофлоры зерна 129
Изменение водопроницаемости зерна 131
Качественные показатели готового
солода 133
4.3, Выводы по главе 134
5. Технологический процесс обработки зерна озоном и его
технико-экономическое обоснование 136
5.1, Производственная схема технологической
линии 136
5.2, Замачивание ячменя с применением
озонирования 139
5.3, Технико-экономический эффект 143
Основные выводы.,,. 146
Список использованных источников 147
Приложения 158
Введение к работе
Необходимость увеличения выпуска и повышения качества продукции пищевой промышленности ставит перед наукой задачи усовершенствования технологических процессов и технического перевооружения многих отраслей сельского хозяйства. В данном случае согласно тематике диссертационного исследования направленного на рассмотрение вопросов в технологии производства солода, необходимо подчеркнуть, что к настоящему времени обозначился разрыв между объемом производства солода и потребительским спросом. Недостаток солода обусловлен как нехваткой высококачественного зерна, так и недостаточным развитием солодовенного производства. Анализ производства солода показал, что наиболее перспективным путем расширения производства является интенсификация и оптимизация технологических процессов, и в первую очередь сокращение длительности процесса солодоращения. Вследствие этого стоит необходимость постоянного совершенствования конструкции технологического оборудования в соответствии с требованиями, предъявляемыми новыми технологиями производства и положениями по экологической безопасности.
Цель работы - разработка технологического процесса обработки зерна озоном для производства солода.
Объект исследования - система циркуляционного перемешивания водозерновой смеси и процесс озонирования зерна.
Методика исследований. В качестве основных методик применялись: методика системных исследований (системный подход и системный анализ), логика научных исследований и методика математического моделирования, В результате этого разработаны частные методики лабораторных исследований с использованием планирования эксперимента, анализа и производственных испытаний. Необходимые расчеты выполнены с использованием ЭВМ-
Научная новизна работы заключается в:
создании устройства на базе аппарата для замачивания зерна, обеспечивающего эффективное циркуляционное перемешивание водозерновой смеси и возможность обработки зерновой массы озоном на стадии замачивания;
разработке расчетной модели, адекватно описывающей напорные характеристики устройства циркуляционного перемешивания струйного типа;
обосновании возможности использования озона в технологическом процессе производства солода;
разработке расчетной модели воздействия озонирования на процесс проращивания зерна;
- разработке технологического процесса обработки зерна озоном.
Практическая ценность: заключается в разработке и внедрении
технологии озонирования зерна при производстве солода.
Pea л иза ция работы» Результаты исследований внедрены на ряде предприятий: спиртзавод «Ромодановский» - «ОАО Мордовспирт» (Ромодановский район пос. Ромоданово, Республика Мордовия); спиртзавод «Мельцанский» им. Комсомола (Старошайговский район, пос. Мельцаны, Республика Мордовия); а также используются в учебном процессе подготовки инженеров по специальности 11 03 30 - «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции» института механики и энергетики, ГОУВПО «Мордовский ГУ им, Н.П Огарева».
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на Огаревских чтениях Мордовского госуниверситета (г. Саранск 2001....2004 г,і\); на III республиканской научно-практической конференции: Наука и инновации в Республике Мордовия «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса региона» (г, Саранск, 25 - 26 декабря 2003 г.); на IX научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева, (г, Саранск, 19 - 24 апреля 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и
7 энергетических систем» (г. Саранск, 27 - 29 октября 2004г.); данная работа
заняла I место в конкурсе научных докладов молодых ученых и студентов
Республики Мордовия (г, Саранск, 2004 г,); на расширенном заседании кафедр:
технического сервиса машин, основ конструирования механизмов и машин,
*' механизации переработки сельскохозяйственной продукции ИМЭ МГУ
им. К П. Огарева.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ, в том числе один патент на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти
глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на
171 странице машинописного текста, включает 40 рисунков, 15 таблиц и 113
источников литературы, в том числе 14 на иностранных языках.
. Научные положения и результаты исследований, выносимые на
защиту:
- конструкция системы циркуляционного перемешивания струйного типа
на базе аппарата для замачивания зерна;
расчетная модель, описывающая напорные характеристики системы циркуляционного перемешивания струйного типа;
теоретические положения по использованию озона в технологическом процессе обработки зерна озоном при производстве солода;
результаты экспериментального исследования напорных характеристик гидроэлеватора;
результаты исследования степени воздействия озонирования на процесс проращивания зерна.
*
