Perunamassa. Nykyajan tieteen ja koulutuksen ongelmat. Perunaliukoisten aineiden käyttö

Peruna ei ole vain arvokas ruokakasvi ja karjankasvatuksessa käytettävä rehutuote, vaan myös yksi yleisimmistä raaka-ainetyypeistä useilla elintarviketeollisuuden aloilla, erityisesti alkoholin ja tärkkelyksen käsittelyssä. Typettömiä uutteita edustavat perunoissa tärkkelys, sokerit ja tietty määrä ientosaaneja. Perunoiden säilytysolosuhteista riippuen sen sokeripitoisuus vaihtelee huomattavasti, ja joissain tapauksissa se voi ylittää 5 %. Perunan typpipitoiset aineet koostuvat pääasiassa liukoisista proteiineista ja aminohapoista, joita on jopa 80 % valkuaisaineiden kokonaismäärästä. Tärkkelyksen valmistustekniikan olosuhteissa liukoiset aineet pääsääntöisesti menetetään pesuveden mukana. Perunatärkkelystehtaiden tuotannon jäte on massa, joka osittaisen kuivauksen (kosteuspitoisuus 86-87 %) jälkeen käytetään karjan rehuun.

Massan tärkkelyspitoisuus riippuu perunan jauhatusasteesta. M. E. Burmanin mukaan suurilla, hyvin varustetuilla laitoksilla tärkkelyksen uuttokerroin perunoista on 80-83 % ja pienitehoisissa laitoksissa 75 %. Sen nousu liittyy yrityksen energiakapasiteetin ja sitä kautta pääomakustannusten merkittävään kasvuun. Tällä hetkellä joissakin edistyneissä tärkkelysmehuteollisuuden yrityksissä se saavuttaa 86% ja enemmän. Rehuna käytetty massa on vähäarvoista ja pilaantuvaa tuotetta. 1 kg massaa sisältää 0,13 rehuyksikköä, kun taas tuore peruna - 0,23. Tuoreen massan syöttämistä karjalle tulisi rajoittaa. Erikoistuneilla tärkkelystehtailla perunoita prosessoitaessa perunoiden painosta saadaan 80-100 % massaa, josta merkittävä osa jää usein myymättä.

Perunaliukoisten aineiden käyttö

Useiden vuosien kokemus tärkkelysteollisuudesta on osoittanut, että perunaliukoisten aineiden käytön ongelma on yksi vaikeimmista. Se ei ole edelleenkään sallittu sekä kotimaisissa tärkkelystehtaissa että ulkomaisissa yrityksissä. Jopa vallankumousta edeltäneellä Venäjällä perunamassan tehokkaamman käytön vuoksi he alkoivat käsitellä sitä tärkkelystehtaiden lähellä sijaitsevissa tislaamoissa. G. Fotin mukaan tällainen käsittely osoittautui kuitenkin kannattamattomaksi mäskissä olevan alhaisen alkoholipitoisuuden vuoksi. Joissakin Tšekkoslovakian tislaamoissa käytettiin perunoiden yhdistettyä tärkkelyksen ja alkoholin käsittelyä, jossa ei käytetty vain perunamassaa, vaan myös osa tiivistetystä pesuvedestä.

Tällainen tekniikka ei ainoastaan ​​lisännyt tärkkelyksen hyötysuhdetta, vaan mahdollisti myös perunan liukoisten aineiden osittaisen käytön. Alla on kaavio perunoiden kiintoainetaseesta tärkkelyksen ja alkoholin yhteistuotannossa Norjan koelaitoksessa. Neuvostoliitossa M. E. Burman ja E. I. Yurchenko ehdottivat tärkkelyksen ja alkoholin tuotannon yhdistelmää täysin uudella tavalla. On suositeltavaa uuttaa perunoista vain 50-60 % tärkkelyksestä, mikä mahdollistaa tärkkelysrikkaamman massan siirtämisen alkoholiksi jalostettavaksi sekä yksinkertaistaa tärkkelyksen eristysprosessia eliminoiden massan toistuvan pesun toiminnot. ja toissijainen hionta.

Tällä perunoiden käsittelymenetelmällä tuotannon tehokkuuden varmistavat seuraavat tekijät: perunan sisältämän tärkkelyksen lähes täydellinen käyttö perustuotteiden (tärkkelys ja alkoholi) valmistukseen; saada bardeja vähäarvoisen massan sijaan -. erittäin arvokas ravitseva rehu karjalle; useimpien perunoiden liukoisten aineiden käyttö tislaamossa tai tislaamoissa järjestettävässä mikrobiologisessa tuotannossa; kuljetus- ja yleisten tehdaskustannusten vähentäminen; säästöt pääomainvestoinneissa tärkkelystehtaan rakentamisessa yksinkertaistetun kaavan mukaan olemassa olevaan tehtaaseen.

Alkoholitehtaaseen perustuva tärkkelyksen ja alkoholin tuotannon yhdistämismenetelmä on löytänyt laajan sovelluksen teollisuudessa. Vuoteen 1963 mennessä tislaamoilla otettiin käyttöön yli 60 perunatärkkelystyöpajaa. Tärkkelyksen valmistuksen tekniset suunnitelmat perustuvat yllä olevaan periaatteeseen, mutta laitteistosuunnittelun kannalta ne eroavat jonkin verran toisistaan. Alla on M. E. Burmanin ja E. I. Yurchenkon Berezinskyn tehtaalle ehdottama kaavio. Se mahdollistaa paitsi massan myös perunoiden liukoisten aineiden käytön alkoholin tuotannossa. Viimeksi mainitut eristetään solumehlan muodossa ravistusseulalla laimentamalla hieman perunapuuroa vedellä.

Tärkkelyksen erottamiseksi solumehu lähetetään sedimenttisentrifugiin, jonka jälkeen se lähetetään tislaamoon siirrettyyn tuotekokoelmaan. Massa pestään kaksikerroksisella uuttolaitteella tai ravistusseulalla ja lähetetään massapuristimeen, jonka jälkeen se menee keräykseen. Myös ansoista peräisin oleva mutatärkkelys toimitetaan tislaamoon käsittelyä varten. Tärkkelysmaito puhdistetaan liukenevista aineista sedimenttisentrifugissa ja hienosta massasta jauhatusseuloilla.

Sen loppusiivous tapahtuu kouruilla. Perunaliukoisten aineiden erotus toteutetaan ennen tärkkelyksen huuhtelua puurosta, jotta perunasolumehu saadaan hieman laimennettuna, eikä tislaamoon tulevan tuoteseoksen kuiva-ainepitoisuuksia vähennetä. Kuitenkin, kuten tehdaskokeet ovat osoittaneet, ravistusseula on sopimaton laite tiivistetyn solumehun eristämiseen. Tekijän tutkimuksen mukaan seulalla, jonka pinta-ala on 2,5 m2 ja jossa on toimikasverkko nro 43 ja jonka perunan tuottavuus on 1,0 tuhatta seulan 1 m2: tä kohti ja värähtelytaajuus 1000-1200 minuutissa, kenno mehua laimentamattomasta puurosta vapautuu pieni määrä. Taulukossa. Kuvassa 1 on tietoja, jotka kuvaavat solumehlan vapautumista perunapuuroa vedellä laimentaessa.

1

Artikkeli on omistettu kattavalle tutkimukselle perunan tuotantojätteen kemiallisesta koostumuksesta ja turvallisuusindikaattoreista. Tärkeimmät tuotteiden laatua ja turvallisuutta ohjaavat indikaattorit ovat: kiintoainepitoisuus, tuhka, raakaproteiini, tärkkelys, sokerit, kosteus sekä myrkylliset alkuaineet ja mikrobiologiset indikaattorit. Fysikaalisten ja kemiallisten parametrien määritys suoritettiin standardin GOST 7698-78 mukaisesti. "Näytteenotto ja analyysimenetelmät". Perunoita jalostettaessa raaka-aineiden kuiva-aineesta noin 20 % häviää perunamehuna ja 20 % sellun muodossa. Toissijaisten tuotteiden täydellinen hyödyntäminen auttaa perunoita järkevämmin ja taloudellisemmin käyttämään teollisena raaka-aineena ja auttaa myös ratkaisemaan rehun toimitusongelmaa ja vähentää merkittävästi vesistöjen saastumista perunanjalostusteollisuuden jätevesillä. Tehtyjen tutkimusten perusteella osoitettiin, että perunamassassa on kuiva-aineita 14,6 % ja solumehussa 1,5 %. Lisäksi kemiallista koostumusta täydentävät myös vitamiinit, kuten C, PP, B9, karoteeni, pantoteenihappo, mineraalit, monosakkaridit ja muut. Samaan aikaan perunan kosteusmuutoksen rajat laboratorio- ja tuotanto-olosuhteissa ovat 86,65±4,6 % ja 97,4±0,85 %. Myrkyllisten aineiden pitoisuudet sekä mikrobiologiset indikaattorit sellussa ja solumahlassa eivät ylitä nykyisiä sallittuja tasoja. Turvallisuusindikaattorit, mukaan lukien perunamassan ja solumehun kosteuspitoisuus, osoittavat, että tämän tyyppiset tuotteet ovat pilaantuvia eikä niitä voida varastoida pitkäaikaisesti. Tulokset osoittivat, että perunan tuotantojätteen koostumus on enemmän riippuvainen raaka-aineen laadusta, mikä mahdollistaa niiden käytön tuotantoeläinten rehuna.

perunan tuotantojätteet

kemiallinen koostumus

turvallisuussuorituskyky

kierrätys

rehun lisäaine

1. Anisimov B. V. Perunan kasvatus Venäjällä: tuotanto, markkinat, siementuotannon ongelmat // Perunat ja vihannekset. - 2000. - Nro 1. - S. 2-3.

2. Anisimov BV Perunat 2000-2005: tulokset, ennusteet, painopisteet // Perunat ja vihannekset. - 2001. - Nro 1. - S. 2-3.

3. Gapparov A. M. Venäjän väestön elintarvikehuollon ongelma // Elintarviketeollisuus. - 2001. - Nro 7. - S. 13-14.

4. Goncharov V. D. Maatalousteollisuuskompleksin jalostusteollisuuden raakavarat / V. D. Goncharov, T. N. Leonova // Maatalouden raaka-aineiden varastointi ja käsittely. - 2003. - Nro 4. - S. 14-16.

5. Kokina T. P. Siemenperunoiden laadunvalvonta ja sertifiointi / T. P. Kokina, B. V. Anisimov // Perunat ja vihannekset. - 2001. - Nro 2. - s. 6-7.

6. Kolchin N. N. Perunakompleksi Venäjällä: tila ja kehitysnäkymät // Perunat ja vihannekset. - 2000. - Nro 4. - S. 2-3.

7. Poznyakovsky V. M. Ravitsemuksen, laadun ja elintarviketurvallisuuden hygieeniset perusteet: oppikirja. - 5. painos, korjattu. ja ylimääräistä - Novosibirsk: Sib. univ. kustantamo, 2000. - 480 s.

8. Prosekov A. Yu. Kemerovon alueen markkinakapasiteetti perunan puolivalmisteille / A. Yu. Prosekov, Ya.M. Karmanova // Elintarviketeollisuus. - 2005. - Nro 6. - S. 76.

9. Pshechenkov K. A. Lajikkeiden soveltuvuus jalostukseen viljely- ja varastointiolosuhteiden mukaan / K. A. Pshechenkov, O. N. Davydenkova // Perunat ja vihannekset. - 2004. - Nro 1. - S. 22-25.

10. Stepanova V.S. Alueen väestön elintarviketarpeiden perustelu // Elintarviketeollisuus. - 2004. - Nro 7. - S. 42-43.

Johdanto

Maatalouden kehittämisen ja maataloustuotteiden, raaka-aineiden ja elintarvikemarkkinoiden sääntelyn ohjelman vuosille 2013-2020 yhtenä painopistealueena on biotekniikan kehittäminen ja maatalouden perustuotteiden tuotannon kasvun järkevä edistäminen sekä ruoan tuotanto.

Elintarviketeollisuuden jätettä voidaan useimmiten kohtuullisina määrinä käyttää suoraan maataloudessa rehuksi. Niillä on korkea energia- ja biologinen aktiivisuus, ne ovat vaarattomia, hypoallergeenisia, helposti sopeutuvia entsymaattiseen ja mikrobiologiseen biokonversioon, erilaisiin käsittelyihin. Rajoittava tekijä on kuitenkin yleensä jätteen korkea vesipitoisuus, mikä nostaa kuljetuskustannuksia, rajoittaa tämän jätteen määrää ruokavaliossa eikä edistä tuotteen pitkäaikaista varastointia.

Useimmissa perunanjalostuslaitoksissa jätteenkäsittelyn kierrätyspisteiden puutteen vuoksi vain pieni osa niistä käytetään järkevästi rehutarkoituksiin. Samaan aikaan jätteen määrä kasvaa jatkuvasti. Tiedetään, että perunoiden käsittelyn aikana muodostuu sivutuotteita, joissa on lisääntynyt kosteus. Pelkästään Venäjällä syntyy vuodessa seuraavia perunantuotantojätteitä: massa - 60-70 tuhatta tonnia, kuivaperunamuusin tuotannossa syntyvä jäte - jopa 10 tuhatta tonnia, jätevesi - 100-120 tuhatta tonnia.

Vain Kemerovon alueen alueella käsitellään päivittäin jopa 600 tuhatta tonnia eri lajikkeiden perunoita erityyppisten tuotteiden saamiseksi, ja käsittelyprosessissa jopa 30-50% perunajätteistä, joista tärkkelys voi olla saada.

Huolimatta siitä, että perunoiden ja niiden jätetuotteiden kemiallinen koostumus ja ominaisuudet on käsitelty viitekirjallisuudessa riittävän yksityiskohtaisesti, niiden suhteellinen määrä vaihtelee merkittävästi eri tekijöistä riippuen.

Tämän työn tarkoituksena on edellä esitetyn perusteella tutkia perunan tuotantojätteen kemiallista koostumusta ja turvallisuusindikaattoreita.

Tutkimuskohteet olivat: perunan tuotantojätteet (perunamassa, solumehu, tärkkelys).

Työtä suoritettaessa standardi, yleisesti hyväksytty ja alkuperäinen tutkimusmenetelmät, mukaan lukien fysikaaliset ja kemialliset: spektrofotometria, polarimetria, mikroskopia, refraktometria. Fysikaalisten ja kemiallisten parametrien määritys suoritettiin standardin GOST 7698-78 mukaisesti. "Näytteenotto ja analyysimenetelmät". Saatuja tuloksia verrattiin perunatärkkelyksen laatustandardeihin ja -vaatimuksiin standardin GOST R 53876-2010 "Perunatärkkelys. Tekniset tiedot".

Tutkimustulokset

Käytettäessä perunamassaa ja solumehua elintarvike- tai rehutarkoituksiin on tiedettävä niiden kemiallinen koostumus ja muut niiden teknisiä ominaisuuksia arvioivat indikaattorit. Siksi perunamassan ja solumehun kemiallisen koostumuksen selvittämiseksi tehtiin tutkimuksia niiden laadun ja turvallisuuden arvioimiseksi.

Taulukossa 1 on esitetty perunamassan ja solumehun fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien muutoksen rajat.

pöytä 1

Perunamassan ja -mehun kemiallinen koostumus

Indikaattorit	Merkitys
		solumehu
Kuiva-aine, %
Raakaproteiini, %
Tärkkelys, %
Vähentävät sokerit, %
Selluloosa, %

Taulukossa 2 on esitetty laboratorio- ja tuotanto-olosuhteissa saadut tiedot perunamassan ja solumehun kosteuspitoisuuden muutoksista. Tutkimusjakson aikana perunoiden kosteusmuutosrajat (keskiarvo) laboratorio- ja tuotanto-olosuhteissa olivat 86,65±4,6 % ja 97,4±0,85 %. Saatujen sivutuotteiden korkea kosteus ei salli niiden pitkäaikaista varastointia.

taulukko 2

Muutos perunamassan ja solumehun kosteuspitoisuudessa

Kosteus, %
		solumehu
Laboratorioolosuhteet	Tuotantoolosuhteet	Laboratorioolosuhteet	Tuotantoolosuhteet

Mehun pH-arvo on 5,6-6,2. Solumehun korkea happamuus johtuu siitä, että mukuloissa on huomattava määrä orgaanisia happoja. Niitä ovat sitruuna-, omena-, oksaali-, pyruviini-, viini-, meripihka- ja jotkut muut hapot. Erityisesti paljon sitruunahapon mukuloissa (jopa 0,4-0,6%).

Jos oletetaan, että biologisten esineiden teknologiset ominaisuudet määräytyvät niiden sisältämien proteiiniaineiden ja aminohappojen pitoisuuden perusteella, perunamehusta voisi tulla yksi lupaavista luonnollisen kasviproteiinin lähteistä. Solumehlan tutkimuksessa tähän suuntaan löydettiin vähintään 12 vapaata aminohappoa, joiden joukossa on tärkeitä aminohappoja: valiini, leusiini, metioniini, lysiini, arginiini.

Tuore perunamehu ja hedelmäliha sisältävät myös vitamiineja, kuten C, PP, B9, karoteenia, pantoteenihappoa. Kuitenkin joutuessaan kosketuksiin laitteen rautaosien kanssa joidenkin vitamiinien, erityisesti C-vitamiinin, pitoisuus perunamehussa pienenee merkittävästi verrattuna niiden pitoisuuteen mukuloissa.

Mehun tuhkaelementit ovat laajalti edustettuina. Noin 60 % tuhkasta on kaliumoksidia. Mehun tuhkat sisältävät lähes kaikki hivenaineet. Todettiin, että tutkituissa näytteissä ei ollut merkittäviä eroja mineraaliaineiden määrissä.

Solumehlan hiilihydraattien tutkimus osoitti, että niitä edustavat pääasiassa monosakkaridit: glukoosi, mannoosi, fruktoosi. Pelkistyssokereiden pitoisuus riippuu lajikkeesta, mukuloiden kypsyydestä, kasvu- ja säilytysolosuhteista. Kun pelkistyssokereiden pitoisuus mukuloissa kasvaa 0,5 prosenttiin, perunatuote saa ruskean värin ja katkeran maun, joita ei voida hyväksyä lopputuotteelle.

Tutkimuksen aikana selvitettiin myrkyllisten alkuaineiden, nitraattien, torjunta-aineiden ja radionuklidien pitoisuutta tutkituissa näytteissä. Tutkimustulokset on esitetty taulukoissa 3-4.

Taulukko 3

Perunamassan ja solumehun turvallisuusindikaattorit

Nimi	Sallittu pitoisuus mg/kg, ei enempää		solumehu
okratoksiini A sterigmatokystiini T-2 toksiini
Dioksiinin kaltaiset polyklooratut bifenyylit ng WHO-TEF/kg, enintään:
Radioaktiivinen cesium, Bq/kg
Radioaktiivinen strontium, Bq/kg

Taulukko 4

Perunamassan ja solumehun mikrobiologiset indikaattorit

Nimi	Sallittu sisällön taso		solumehu
HP, CFU/g, ei enempää
QMAFAnM, CFU/g, ei enempää
BGKP (koliformit), 0,01 g	ei sallittu	ei havaittu	ei havaittu
Patogeenisten mikro-organismien esiintyminen:
salmonellaa 50,0 g	ei sallittu	ei havaittu	ei havaittu
patogeeninen Escherichia 50,0 g:ssa	ei sallittu	ei havaittu	ei havaittu
Hiiva, CFU/g, ei enempää			alle 1,0 10 1
Muotit, CFU/g, ei enempää		alle 1,0 10 1	alle 1,0 10 1

Todettiin, että radionuklidien pitoisuus sellussa ja solumehlassa ei ylitä nykyisiä sallittuja tasoja. Tutkituissa raaka-ainenäytteissä ja sen prosessoinnin sivutuotteista ei havaittu myrkyllisten aineiden ja patogeenisten mikro-organismien esiintymistä. Elohopeaa, arseenia, mykotoksiineja ja tuholaismyrkkyjä ei löydetty perunamassasta ja solumahlassa. Perunamassan ja solumehun nitraattipitoisuus on keskimäärin 89,75 mg/kg.

On todettu, että tuote sisältää valvottuja mahdollisesti vaarallisia kemikaaleja pitoisuuksina, jotka eivät ylitä vahvistettuja standardeja ja jotka täyttävät SanPin 2.3.2.1078-01 "Elintarvikkeiden turvallisuutta ja ravintoarvoa koskevat hygieniavaatimukset" ja tekniset määräykset. Tulliliiton "Rehun ja rehun lisäaineiden turvallisuudesta".

Kirjallisuuden ja oman kokeellisen aineistomme analyysi osoitti siis, että perunamassan ja solumehun fysikaalis-kemiallisia ja teknologisia ominaisuuksia kuvaavat kemialliset koostumukset ja indikaattorit riippuvat enemmän raaka-aineen laadusta. Tämä määrää eteenpäin elintarviketeollisuuden käyttöä koskevan tutkimuksen. Perunan jalostuksen sivutuotteiden kemiallinen koostumus viittaa mahdollisuuteen käyttää niitä elintarvikekomponentteina. Samanaikaisesti sivutuotteiden teknisten ominaisuuksien tärkeimmät indikaattorit osoittavat, että niiden käsittelyyn tai valmistukseen tarvitaan erityisiä menetelmiä.

Innovatiivisten jalostustekniikoiden käyttöönoton myötä ja valmistettujen tuotteiden kysynnän muuttuessa elintarviketuotannon jäte voi muuttaa yhteiskunnallista hyödyllisyyttään ja muodostua raaka-aineeksi uusien laadukkaiden rehujen saamiseksi.

Arvostelijat:

Kurbanova M.G., teknisten tieteiden tohtori, apulaisprofessori, FSBEI HPE "Kemerovo State Agricultural Institute", Kemerovo, "Maataloustuotteiden varastointi- ja käsittelytekniikka" -osaston johtaja.

Popov A.M., teknisten tieteiden tohtori, professori, sovelletun mekaniikan osaston johtaja, Kemerovon elintarviketeollisuuden teknologinen instituutti, Kemerovo.

Bibliografinen linkki

Dyshlyuk L.S., Asyakina L.K., Karchin K.V., Zimina M.I. PERUNANTUOTANTOJÄTTEIDEN KEMIALLISEN KOOSTUMUKSEN JA TURVALLISUUSINDIKAATTORIEN TUTKIMUS // Tieteen ja koulutuksen nykyongelmat. - 2014. - Nro 3;
URL-osoite: http://science-education.ru/ru/article/view?id=13587 (käyttöpäivä: 01.02.2020). Tuomme huomionne Kustantajan "Academy of Natural History" julkaisemat lehdet

Menetelmä liittyy rehun tuotantoon. Menetelmässä lisätään rakeistettua rikki- tai natriumhypokloriittiliuosta murskattuun massaan kulutuksena 1,8-2,3 g ja 420-25 ml 1 kg säilörehumassaa kohti. Menetelmän avulla voidaan vähentää ravintoaineiden menetystä. 1 välilehti.

Keksintö liittyy karjanhoitoon, erityisesti rehun säilöntämenetelmiin, ja sitä voidaan käyttää niiden säilössä.

Rehun säilöntä on laajalti käytössä rehutuotannossa rehun turvallisuuden parantamiseksi.

Säilöntäaineina käytetään erilaisia ​​kemikaaleja - happoja, suoloja, orgaanisia aineita. Rehun muutosten seurauksena kemialliset säilöntäaineet auttavat alentamaan alustan pH:ta, estämään ei-toivottua mikroflooraa ja saamaan korkealaatuista rehua.

Tärkkelys- siirappituotannossa sivutuotteena muodostuu perunamassaa - vetistä, vähän kuljetettavaa tuotetta, jota käytetään välittömästi karjan rehuun, koska se huononee nopeasti tai joutuu säilöntään. Hiilihydraattien esiintymisen vuoksi massassa tapahtuu käymistä ja saadaan säilörehua, joka soveltuu tuotantoeläinten ruokittavaksi. Kuitenkin esiintyy suhteellisen suuria ravinnehäviöitä.

Tekninen tulos on saatavilla olevien säilöntäaineiden käyttö ravinnehäviöiden vähentämiseksi. Tämä saavutetaan sillä, että ehdotetussa perunamassan säilöntämenetelmässä käytetään paikallisesti tuotettuja kemiallisia säilöntäaineita - rakeista rikkiä - öljytuotteiden puhdistuksen jätetuotetta (TU 2112-061-1051465-02) kulutuksessa. 1,8-2,3 g/kg tai natriumhypokloriitti - valmiste "Belizna" vedellä laimentamisen jälkeen suhteessa 1:9 virtausnopeudella 20-25 ml/kg.

Perunamassan koostumus, paino-%:

Rakeinen rikki on keltaisia ​​puolipallon muotoisia rakeita, joiden halkaisija on 2-5 mm ja joiden pääaineen - rikin pitoisuus on vähintään 99,5 painoprosenttia. orgaaniset hapot 0,01 % irtotiheydellä 1,04-1,33 g/cm3.

Lääke "Belizna" on kaupallinen tuote - natriumhypokloriittiliuos, jonka pitoisuus on enintään 90 g / l.

Säilöntäolosuhteissa entsyymien ja perunamassamehun vaikutuksesta rikin kemiallisia muutoksia tapahtuu rikkivedyn, sulfiittien ja sulfaattien muodostuessa. Näillä yhdisteillä, kuten myös natriumhypokloriitilla, on bakteereja tappavia ominaisuuksia ja ne estävät ei-toivotun mikroflooran kehittymistä. Samalla maitohappobakteerien toiminta ei käytännössä estä, säilörehumassa happamoituu, minkä seurauksena saadaan hyvälaatuista säilörehua. Käytettävissä olevasta kirjallisuudesta ei löytynyt tietoja kemiallisten säilöntäaineiden käytöstä sellun säilössä.

Esimerkki. Laboratorio-olosuhteissa murskattu perunamassa, jonka kosteuspitoisuus on 80,0 %, ladataan suljettuihin säiliöihin kerroksittain, lisätään rakeistettua rikkiä - öljytuotteiden tuotannosta syntyvää jätettä nopeudella 2 g / kg, toisessa versiossa - laimennettu valmiste "Belizna" (1: 9) nopeudella 20 ml / kg, kolmannessa versiossa - ilman säilöntäaineita, tiivistetty, hermeettisesti suljettu ja jätetty varastoitavaksi huoneenlämpötilaan. 35 päivän kuluttua säiliöt avataan ja siilojen laatu arvioidaan. Hanki laadukasta säilörehua marinoitujen vihannesten tuoksulla, jonka pH on 3,9-4,1.

Eläintekninen analyysi osoitti seuraavat tulokset

Siten kemiallisten säilöntäaineiden - rakeisen rikki- tai natriumhypokloriittiliuoksen - käyttö parantaa perunamassasäilörehun laatua, vähentää ravinteiden menetystä tunnettuun menetelmään verrattuna.

TIEDON LÄHTEET

1. Taranov M.T. Rehun kemiallinen säilöntä. M.: Kolos, 1964, s. 79.

2. Muldashev G.I. Rikin ja rikki-ureakompleksin vaikutus talviruissiilojen laatuun ja sonnien lihotuksen tuottavuuteen. Abstrakti diss. kilpailua varten tieteellinen tutkinto cand. maataloustieteet. Orenburg, 1998.

3. Gumenyuk G.D. ja muut Teollisuus- ja maatalousjätteiden käyttö karjanhoidossa. Kyiv, Harvest, 1983, s. 15.

Menetelmä perunamassan säilöntämiseksi, tunnettu siitä, että massa murskataan ja siihen lisätään kemiallisia säilöntäaineita: rakeinen rikki - öljytuotteiden valmistuksen jäte ja natriumhypokloriittiliuos - valmiste "Belizna" vedellä laimentamisen jälkeen suhteessa 1:9 kulutuksen ollessa 1,8-2, 3 g ja 20-25 ml 1 kg säilörehumassaa.

Samanlaisia ​​patentteja:

Väitöskirjan abstrakti aiheesta "Perunamassan teknologia ja kuivaaja karjan rehuun"

RYAZAN MAATALOUS IZZHGUT NIMETTY PROFESORI P.A. KOSTSHEVIN NIMENEN

Käsikirjoituksena

ULYANOV Vjatšeslav Mihailovitš

Uda 631.363,285:636.007.22 -

TEKNOLOGIA JA PERUNANHAKKAUS

Erikoisala 05.20.01 - maataloustuotannon koneistus

väitöskirjat "teknisten tieteiden kandidaatin tieteellistä tutkintoa varten"

Ryazan - 1990

Työ suoritettiin Ryazanin maatalousinstituutin osastolla "Karjanhoidon mekanisointi", joka on nimetty professori P.A. Kostycheva,

Tieteelliset neuvonantajat: teknisten tieteiden tohtori, professori Nekrashavich V.F., teknisten tieteiden kandidaatti, apulaisprofessori Oreshkina M.V.,

Viralliset vastustajat - teknisten tieteiden tohtori, professori Terpilovsky K.F., teknisten tieteiden kandidaatti Mestyukov B.I.

Johtava yritys on Podolskissa sijaitseva All-Russian Research and Design Institute of Livestock Mechanization (SIIIMZH).

Puolustaminen tapahtuu "II" lokakuussa 1990 Ryazanin maatalousinstituutin alueellisen erityisneuvoston K.120.09.01 kokouksessa osoitteessa: 390044, Ryazan * st. Kostycheva, d. I.

Väitöskirja löytyy Ryazan Agricultural Instituten kirjastosta.

Alueellisen erityistoimikunnan tieteellinen sihteeri Teknisten tieteiden kandidaatti, apulaisprofessori

I.E. Lieberov

:department ertats&Z

YLEINEN TYÖN KUVAUS

1.1. Aiheen relevanssi. "Neuvostoliiton taloudellisen ja sosiaalisen kehityksen suuntaviivat 1986-1990 ja vuosi 10, 2000" edellyttävät kotieläintuotannon merkittävää lisäystä. Asetettujen tehtävien ratkaisemisen kannalta ensiarvoisen tärkeää on rehupohjan laajentaminen hyödyntämällä elintarvike- ja jalostusteollisuuden, mukaan lukien perunatärkkelystuotannon, sivutuotteita (jätteitä).

Maassa jalostetaan vuosittain jopa 1,5 miljoonaa tonnia perunoita tärkkelyksen saamiseksi, kun taas perunan kuiva-aineesta 40 dollaria menee sivutuotteisiin - massaan ja perunamehuun. Tärkkelystä, proteiinia, kuitua, rasvoja ja muita aineita sisältävä massa ja perunamehu ovat arvokkain raaka-aine karjanhoidon tarpeiden täyttämiseksi rehuissa. Tällä hetkellä perunatärkkelystuotannon jätettä ei kuitenkaan myydä kokonaan rehukäyttöön, joten maassa perunamassan menetys on yli 15 dollaria, mehu - 80 dollaria. Tämä tärkkelystuotannon sivutuotteiden käytön tilanne johtuu pääasiassa niiden korkeasta kosteuspitoisuudesta 94 ... 96 dollaria ja erittäin suuresta koulutusmäärästä. Erikoislaitteiden puute jätteiden keskittymiseen johtaa siihen, että tärkkelystehtaat joutuvat laskemaan osan massasta ja perunamehusta jäteveteen. Korkean biologisen aktiivisuuden omaavat jätevedet, jotka joutuvat vesistöihin, saastuttavat vettä, mikä aiheuttaa ympäristövaurioita ympäristölle.

Lupaavimmat teknologiat tuotantojätteen käsittelyyn karjan rehussa mekaanisen kuivauksen avulla, jotka varmistavat perunamassan pitoisuuden ja ratkaisevat "mehun sisältämän elintarvikeproteiinin tuotannon" ongelman.

Perunamassan mekaanisen dehydraation ja rehun valmistustekniikan käytännön toteutus peruna- ja tärkkelystuotannon jätteistä on kuitenkin vaikeutunut, koska niiden toteuttamiseen ei ole tarvittavia laitteita. Siksi teoreettiset ja kokeelliset tutkimukset, joiden tavoitteena oli kehittää teknologiaa valmistaa ruokaa perunatärkkelystuotannon sivutuotteista ja kehittää korkealaatuinen * Tekgapny I luotettava keitin: kzr? e£ele0l sellu yael.t?) .channh tehtävät

1.2. Tutkimuksen tarkoitus ja tavoitteet. Työn tavoitteena on parantaa perunatärkkelystuotannon sivutuotteista rehun valmistustekniikkaa ja kehittää perunamassadehydraattori parametrien ja toimintatapojen perusteluilla. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi asetettiin seuraavat tutkimustehtävät: 1 - kehittää teknologia ja konstruktiiv-teknologinen suunnitelma perunamassakuivaimelle; 2 - tutkia fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia. peruna massa; ,3 - perustele "hajaantuneiden kosteutta sisältävien materiaalien kuivattajien" työprosessin arviointikriteeri; 4 - kehittää matemaattinen malli massasta puristetusta nesteestä ruuvipuristimessa; 5 - perustele kuivaimen parametrit ja toimintatavat 6 - testaa kuivausrumpua tuotantoolosuhteissa ja arvioi sen käytön taloudellista tehokkuutta.

1.3. Tutkimuskohteita." Tutkimuskohteita olivat: perunamassa eri mehupitoisuudella, laboratoriomalli kaksipuolisesta puristusruuvipuristimesta," teknologia ja koetuotantonäyte perunamassanlämmittimestä.

1.4 Tutkimusmenetelmät. Työssä käytettiin teoreettisia ja kokeellisia tutkimuksia. Teoreettiset tutkimukset koostuivat "perunamassan ruuvipuristimessa" puristamisprosessin fysikaalisen olemuksen matemaattisesta kuvauksesta ja saatujen yhtälöiden analysoinnista.

Kokeissa käytettiin standardi- ja yksityisiä menetelmiä, instrumentteja ja asennuksia. Kitkakertoimet, pääparametrien vaikutus kuivausprosessiin määritettiin erityisesti suunnitelluilla instrumenteilla ja asennuksilla. Tässä tapauksessa voimat mitattiin venymäantureilla. Laboratoriotutkimukset otiinimehun prosessista perunamassasta kaksipuolisessa ruuvipuristimessa suoritettiin kokeiden suunnittelun matemaattisella menetelmällä. Kokeellisten tietojen käsittely suoritettiin matemaattisten tilastojen menetelmillä,

1.5. Tieteellinen uutuus. Mekaanisen kuivauksen käyttö perunamassan väkevöimiseen on perusteltua. Perunamassan fysikaalis-mekaaniset ominaisuudet on määritetty. Ehdotetaan teknis-kologisen prosessin kaaviota rehun valmistamiseksi perunatärkkelyksen tuotannon sivutuotteista ja kaotoZelnoP-massan kuivauslaitteen suunnittelua (BNShYaLE:n myönteiset päätökset keksintöhakemuksista K-4297260 / 27-30, * 4605033 / 27-33, "5 4537442 / 31-26 ja

kuten. L 1512666). ¡ "[valmiit yhtälöt, jotka kuvaavat dehydraatio-renya lastin prosessia Whole? with meegle in gzhevs1" paina: kaksipuolinen pakattu,

perusti teoreettisesti tärkeimmät suunnitteluparametrinsa ja ■ tunnisti optimaaliset tekniset toimintatavat.

1.6. Työn toteutus. Tutkimuksen tulosten perusteella tehtiin sellukuivaimesta koetuotantonäyte. Ryazanin alueen Ibradsky-tärkkelyssiirappitehtaan tuotantoolosuhteissa tehdyt testit osoittivat sen toimivuuden Kehitetty vedenpoistolaite suositellaan asennettavaksi tärkkelystehtaiden perunamassan kierrätyslinjaan Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää suunnittelussa organisaatiot, jotka kehittävät ja modernisoivat koneita perunamassan ja muiden korkean kosteuden omaavien materiaalien kuivaamiseen. Kehitetty kalkinpoistolaite luovutettiin Ryazanin kokeelliselle tehtaalle TOSSHSH.

1.7. Hyväksyminen. Tulokset raportoitiin ja hyväksyttiin Ryazanin maatalousinstituutin (1987 ... 1990), Brjanskin maatalousinstituutin (1988), Leningradin Punaisen Lipun Maatalousinstituutin (1989) tieteellisissä konferensseissa All-Unionissa. Tieteellinen ja käytännön konferenssi "Nuorten tutkijoiden ja asiantuntijoiden panos maataloustuotannon tehostamiseen" (Alma-Ata, 1989), koko unionin tieteellisessä ja teknisessä konferenssissa "Maatalousmekaniikan nykyaikaiset ongelmat" (Melitopol, 1989), klo. tärkkelystuotteita käsittelevien kansalaisjärjestöjen tieteellinen ja tekninen neuvosto (Korea ;vo, 1989).

1.8 Julkaisu. Väitöskirjan pääsisältö julkaistiin viidessä tieteellisessä artikkelissa, kahdessa keksintökuvauksessa (ac. I5I2666 ti I4I99I4) ja kolmessa keksintöhakemuksessa (VNZhGAE:n hyväksytyt päätökset hakemuksista 4297280/31-26, 4605033/27-37442465, /31-26 ).

1.9. Työmäärä. Väitöskirja koostuu johdannosta, 5 jaksosta, johtopäätöksistä ja tuotantosuosituksista, lähdeluettelosta 105 nimestä ja 5 hakemuksesta. Teos on esitelty 221 sivulla, sisältäen 135 sivun päätekstin, 35 kuvaa ja

II taulukot.

Johdannossa on lyhyt perustelu aiheen relevanssille.

2.1, Ensimmäisessä osiossa "Nykyaikaiset menetelmät ja keinot rehun valmistamiseksi perunatärkkelyksen sivutuotteista lroiz-. bodstee" julkaistujen töiden perusteella on annettu pääosat

tarkastellaan perunatärkkelystuotannon sivutuotteiden koostumusta ja tyyppejä koskevia tietoja, niiden käytön tehokkuutta kotieläintaloudessa. Perunatärkkelyksen tuotannon jätteistä rehua voidaan valmistaa eri tavoin. Kaikkien teknologioiden perustana on perunamassan mekaaninen kuivaus. Mekaanista dehydraatiota käyttävät tekniikat mahdollistavat perunamassan tiivistämisen ja mehun sisältämän ruokaproteiinin ongelman ratkaisemisen.

Patentti- ja tieteellisen ja teknisen kirjallisuuden analyysi osoitti, että kuivauspuristimien eri malleissa ei ole luotettavia laitteita perunamassan kuivaamiseen. Kuivainten tehokas toiminta riippuu suurelta osin niiden pääparametrien oikeasta valinnasta, joka perustuu fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien tutkimukseen ja käsitellyn materiaalin kuivausprosessiin. Merkittäviä kokemuksia teoreettisista ja kokeellisista tutkimuksista nesteen mekaanisesta erottamisesta dispergoituneista materiaaleista on kertynyt maamekaniikassa, viherkasvien märkäfraktioinnissa, kemian-, elintarvike- ja muilla aloilla. Näitä kysymyksiä käsitellään H.H. Gersevanova, V.A. Florina, K.F. Terpilovsky, V.I. Fomina, I.I. Iodo, V.A., Nuzhikova, N.I., Gelperina, T.A. Malinovskaja, A.Ya. Sokolova, A.A. Gelgera, A.B. Ivanenko ja monet muut tutkijat. Dispergoituneiden materiaalien dehydraatiota koskevien teorioiden analyysi osoitti, että perunamassan kuivausprosessia on tutkittu erittäin puutteellisesti.

Perunamassan dehydratointiprosessin kuvaus voidaan suorittaa erilaisten teoreettisten lähestymistapojen perusteella. Jos tarkastellaan perunamassan kuivausprosessia kahtena yhdistettynä vaiheena, ensimmäinen on alkuperäisen massan paksuus 85 ... .

Työn tavoitteen mukaisesti ja kirjallisuuden katsauksen ja analyysin tulosten perusteella tutkimuksen tavoitteet muotoillaan osan lopussa.

2.2. Toisessa osiossa "Perunamassan fysikaalis-mekaaniset ominaisuudet" kuvataan perunamassan fysikaalis-mekaanisten ominaisuuksien tutkimusohjelma, metodologia ja tulokset. Näiden ominaisuuksien tutkiminen on välttämätöntä perunamassan kuivausteknologian ja laitteiden kehittämisessä. Siksi tutkimuksen tehtävänä oli määrittää tärkeimpien kiinteistöjen numeeriset indikaattorit

viah vastaavasti kuivumistapoja.

Tehtävän mukaisesti määritettiin perunamassan kiinteiden hiukkasten tiheys, kitkakertoimien muutos, sivupaine ja suodatus-puristusominaisuudet uuton paineesta. Perunameegzin kiinteiden hiukkasten tiheys on 1026...1040 kg/m3. On todettu, että perunamassan kitkakertoimien numeeriset arvot sileällä teräspinnalla laskevat 0,135:stä 0,10:een ja rei'itetyllä messingillä - 0,37:stä 0,24:ään puristuspaineen noustessa 0,35 - 2,0 MPa. Massan sisäkitkakerroin uuttopaineen noustessa 0,40:stä 2,83 MPa:iin laskee 0,66:sta 0,24:ään ja sivuttaisen paineen kerroin laskee 0,9:stä 0,68:aan.

On todettu, että suodatus- ja puristusominaisuuksilla on merkittävä vaikutus mehun suodatusprosessiin puristetusta massasta. Puristuspaineen noustessa 0,20:sta 2,60 MPa:iin suodatuskerroin laskee arvosta 60" NG9 arvoon 0,73 * 10~9 m/s, kokoonpuristuvuuskerroin arvosta 5,13 * 10 "® arvoon O ^6TO" 6 ja kokoonpuristuvuuskerroin. - 1,56:sta 0,17:ään Aivojen huokoisuuskerroin laskee arvosta 9,0 arvoon 1,1, kun kosteus laskee 90:stä 52,36 prosenttiin.

2.3. Kolmannessa osiossa "Teoreettiset edellytykset kaksipuolisen puristusruuvimassapuristimen parametrien perustelemiseksi" tarkastellaan olemassa olevia dispergoitujen materiaalien dehydrattoreiden työprosessin arviointikriteereitä, ehdotetaan perunamassakuivurin suunnittelua, massan puristusprosessia kaksipuolisessa puristusmassapuristimessa tutkitaan teoreettisesti ja saadaan yleistetty malli, joka kuvaa dehydratointiprosessia. Kaksipuolisen puristusruuvipuristimen geometristen perusparametrien määrittämiseen ehdotetaan analyyttisiä lausekkeita.

Ehdotettu kriteeri kuivaimen työprosessin arvioimiseksi on seuraava:

Pv (\Usr-\ChT)- (SO O-W/u)-(40Q-Wg) ■ Wu, j

Co ~ fWp- Wil) ■ (Wu - Wr)*- ü- JOO > ^ 1 >

missä £a on yleinen kriteeri, kW "h" ?! /t;

Ры - virrankulutus, kW;

Wu, W

Tämä kriteeri luonnehtii energian ominaiskustannuksia, jotka johtuvat puristetun tuotteen kosteusyksikön pienenemisestä. Yari sisään-

Yleisen kriteerin teho paljasti, että lupaavia malleja ovat puristimet, joissa on ruuvityökappaleet, jotka toimivat yhdessä laitteiden kanssa, jotka tarjoavat nesteen suodatuksen suspension liikkeen aikana.

Ehdotettu perunamassankuivaaja (kuva I) koostuu kahdesta toisiinsa liitetystä laitteesta - sakeuttajasta I ja kaksipuolisesta ruuvipuristimesta 2. Massasakeuttimessa on pystysuora lieriömäinen kartiomainen runko 3, jossa on tangentiaalinen suutin 4 suspension syöttämistä varten. suutin 5 suodoksen poistoa varten ja suutin sakeutuneen sedimentin poistamiseen. Suuttimeen 5, jonka pinta on rei'itetty, on asennettu koaksiaalisesti inertiapuhdistin 7. Inertiapuhdistin on siipipyörä, jossa on rei'itetyn suuttimen varrella siipipyörän kanssa pyörivä siipipyörän kanssa suuttimen ympärillä. Shnokovy-puristin koostuu rungosta 8, rei'itetystä sylinteristä 3, jonka päissä on kaulat 10 dan materiaalin vastaanottamiseksi sakeuttajasta. Rei'itetyn sylinterin sisällä on ruuvi II, jonka akselin halkaisija vaihtelee, ja se kasvaa kohti keskiosaa. Ruuvi on valmistettu kahdesta symmetrisestä osasta, joissa on vastakkaiset spiraalisuunnat ja tasainen nousu. Rei'itetyn sylinterin keskellä on ikkuna 12 og - "aat pulpin" ulostuloa varten ja laite vedenpoistoasteen säätöön, joka on valmistettu kahdesta kartiomaisesta kiekosta 13, jotka sijaitsevat ikkunan molemmilla puolilla ja joissa on symmetrisen liikkeen mahdollisuus rei'itettyä sylinteriä pitkin. Suodattimen keräilijät 14 on asennettu sylinterin alle.

Kuivaimen suunnitteluominaisuudet ovat seuraavat. Sellun sakeuttajat asennetaan raaka-ainesäiliöiden ulkopuolelle. Rei'itetyn sylinterin vastakkaisissa päissä olevassa kaulapuristimessa on lastauskaulat tuotteelle ja keskellä on kaksipuolinen puristusosio. Ruuvi on symmetrinen keskikohtaan nähden, ja siinä on "vastakkainen spiraalipino ja poistoikkunan alueella rako puristetun tuotteen poistamiseksi. Tämä puristimen muotoilu mahdollistaa materiaalin tiivistämisen molemmilta puolilta tasaisesti jakautunut paine, mikä lisää massan kuivumisastetta ja lisää tuottavuutta teoreettisesti kaksinkertaisesti verrattuna PN:n lyhyisiin yksipuolisen sulkemisen puristuksiin. Puristetun tuotteen säteittäinen teho myötävaikuttaa tasaisesti: *: "korkki" kuoritusta materiaalista. Poistumisikkunan vyöhykkeellä, joka stabiloi psossin työskentelyprosessia, -

Perunamassan vedenpoiston rakenteellinen ja teknologinen kaavio: I-sakeuttimet; 2- kaksipuolinen puristusruuvipuristin; 3- sylinterimäinen kartiomainen runko; 4- tangentiaalinen haaraputki; o - haaraputki yltraatin poistamiseksi; 6 - paksunnetun lietteen poistoputki; 7- puhtaampi shtrtsnonshl; 8- sänky; 9 - rei'itetty sylinteri; 10 - vastaanottokaulat; II - kaira; 12 - vapaapäivä, ikkuna; 13 - kartiomaiset työpöydät; 14 - suodoskokoelmat.

ruuvin sivuista suuntautuvat toisiaan kohti ja kumoavat teoriassa toisensa, mikä mahdollistaa erityisistä painelaakereista luopumisen.

Sakeutuslaitteiden tuntemuksen ja väitöskirjan rajallisen määrän vuoksi tutkimustehtävänä oli teoreettisesti ja "kokeellisesti perustella kaksipuolinen puristusruuvipuristin".

Perunan t.gazgi-kuivatusprosessissa kaksipuoleisessa ruuvipuristimessa on kaksi ominaista vyöhykettä. Puristimen syöttökauloista ruuvin viimeisten kierrosten loppuun - puristusalue, viimeisten kierrosten lopusta purkuikkunaan - tiivistysalue. Tutkimalla massan kuivumisprosessia ruuvipuristimen puristusvyöhykkeellä saatiin yleinen tasavirta, jota kuvaava yksinkertainen yhtälö. Se näyttää tältä:

Riisi. 2. Kaksipuolisen puristuksen ruuvipuristimen laskentakaavio.

Puristetun massan kosteus; £ - linkousaika;

2 - ruuvin akselia pitkin suunnattu koordinaatti; "O. - teoreettinen kerroin. Teoreettinen kerroin a. määritetään lausekkeesta:

missä szb - ruuvin akselin kartiokulma, rakeet; /Cdz - suodatuskerroin, m/s; /tc - puristuvuustekijä, m?/N; ^ - os5ё1.shaya massa perunamehua, kg / m3; ^ - vapaan pudotuksen kiihtyvyys, m/s.

Kerroin a. kuvastaa sekä suunnitteluparametrien että puristetun massan fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien suhdetta.

Jotta yhtälön (2) ratkaisu olisi täysin selvä, funktion ¿) tulee täyttää tehtävän fyysisiä ehtoja vastaavat reunaehdot. Valitsemme seuraavat alku- ja reunaehdot prosessille, jossa perunamassasta puristetaan nestettä kehitettävässä laitteessa (kuva 2):

(9 puristetun massan kosteuden muutoslaki pituussuunnassa

shokki paina; Y/0 - perunamassan alkuperäinen kosteuspitoisuus.

Yhtälön (2) ratkaisu löydetään muuttujien erotusmenetelmällä - *, ■ ". Differentiaaliyhtälön ratkaisemisen ja vastaavan "uudelleensuunnittelun" jälkeen saadaan kaava mäskin kosteuspitoisuuden määrittämiseksi missä tahansa osassa kaksipuolisen puristuspaalipuristimen puristusvyöhykkeestä:

De. Jk on Fourier-sarjan kerroin; k - 1,2,3,

puristimen puristusvyöhykkeen pituus ja; e on luonnollisen logaritmin kanta; £ - pyöritysaika, s."

Ehdotetun puristimen stabiilisuus riippuu "tulpan" muodostumisesta ja pitämisestä puristetusta "materiaalista poistumisikkunan alueella. "Tulkin" vakaus riippuu ensisijaisesti välissä sijaitsevan tiivistysvyöhykkeen pituudesta. ruuvin viimeisten kierrosten päät.

Koska jääpuristimen kaksipuolinen puristus on symmetrinen H-H-akselin suhteen, katsotaan, että tässä osiossa on ehdollinen väliseinä, jonka oikealla ja vasemmalla puolella on sama paine. Tämä mahdollistaa puristimen molempien osien tarkastelun erikseen (kuva 3). Tiivistysvyöhykkeen optimaalisen pituuden määrittämiseksi on otettava huomioon alkuainekerroksen tasapaino s/g. 2:n etäisyydellä H-H-akselista. Puristusprosessissa syntyvien voimatekijöiden vaikutuksesta; aksiaaliset paineet Pg ja (Ras^P^), sivupaineet, tasapainoyhtälö näyttää tältä:

Rg-R-rg + MgUR+uh-r + (8)

jossa P on valitun kerroksen poikittainen paistoalue; tr;

Aivojen kitkakertoimet rei'itetyn sylinterin ja ruuviakselin sisäpinnalla; T), c1 - vastaavasti rei'itetyn sylinterin ja munkin akselin halkaisija, m.

Asianmukaisten substituutioiden, muunnosten ja differentiaaliyhtälön (8) ratkaisun jälkeen saadaan φ<тулу для определения длины

vyöhyketiivisteet: / n ","

/ (/r T) + -¿grr, o 5

Riisi. Kuva 3. Kaaviot kaksipuolisen puristustankopuristimen tiivistysvyöhykkeiden (a) pituuden ja ulostuloikkunan (b) leveyden laskemiseksi: I - rei'itetty sylinteri; 2- kaira; 3-ulostuloikkuna.

missä, P - "paine ruuvin viimeisen kierroksen osassa, N / m2;

Pa - tihkumispaine etäisyydellä / 2 akselista H-H.N / m2; - sivuttaispainekerroin; d-, - poistoikkunan leveys, m. Johtuen siitä, että puristettu tuote poistetaan puristimesta diametriaalisessa suunnassa, sitten poistoikkunan alueella, jossa puristimen aksiaalinen liike tapahtuu massa muuttuu säteittäiseksi, massan kerrokset liikkuvat suhteessa toisiinsa, mikä on otettava huomioon syöttämällä sisäkitkakerroin /d. Siksi laadimme differentiaaliyhtälön tasapainolle valitulle materiaalielementille, jonka paksuus on c|_p etäisyydellä t ruuvin akselin akselista sillä hetkellä, kun se siirtyy poistumisikkunan suuntaan (kuva 36). ):

0 (10) missä on peruskerroksen poikkileikkausala, m^;

£ - massan poikittaiskerroksen persheter, m. Ratkaistuaan yhtälön, saamme witzkeningin sivupaineen C,0 määrittämiseksi ruuvin akselin pinnalla:

e / p (b-c *), (I)

jossa tausta on daplann tahodilla ikkunasta, N/m^.

Eyrakpng.ya:sta (II) seuraa, että sivupaine kasvaa odg.yga-vyöhykkeellä pitkin (.tapo lähestyy ruuvin akselia ja

se saavuttaa maksimiarvonsa.

Muokkaamme lauseketta (II) jollain tavalla, eli lisäämme tämän suhteen molempiin osiin ja jaamme kahdella, saamme:

missä ^c on keskimääräinen sivupaine leikkausvyöhykkeellä, N/m2. .

Paine vaihdettiin Ra:n kautta. ja korvaa lauseke (9.) ". saamme kaavan tiivistysvyöhykkeen optimaalisen pituuden määrittämiseksi:

Lauseketta (13) analysoimalla voidaan todeta, että kaksipuolisen puristusruuvipuristimen tiivistysvyöhykkeen pituus, jossa rei'itetyn sylinterin ja ruuvin akselin halkaisijat tunnetaan, riippuu voimatekijästä (), fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista. massa

suunnitteluparametri (.¿?/).

Ratkaisemalla lausekkeet (7) ja (13) yhdessä muunnosten ja substituutioiden jälkeen saadaan yleistetty malli perunamassan dehydraatiosta kaksipuolisessa shokkipuristimessa:

tt. t ""pVg", \ rg * "14)

jossa C) on empiirinen kerroin;

1Lo - kokoonpuristuvuusmoduuli; . .

Fourier-sarjan yleinen kerroin; A - kerroin yhtä suuri kuin ja ~ ;

/i ■(£>-(()

Kerroin yhtä suuri kuin ^--

Cr - kerroin yhtä suuri kuin SoSch-^-TsU- s.Qi))\u003e

P - ruuvin nopeus, rpm; C - snackin ruuvilinjan korkeuskulma, astetta; Ш - materiaalin liikesuunnan ja tason välinen kulma

sivupinnat ruuvin käämitys, rakeet; EU<- среднее значение коэффициента пористости мезги. Выражение (14) описывает процесс обезвоживания картофельной мезги в шоковом пресса двухстороннего сжатия и может быть использовано при расчете пресса.

Kaksipuolisen puristuksen ruuvipuristimen tuottavuus.

ei määritetä lausekkeesta:

missä X on massakerroksen paksuus tiivistysvyöhykkeellä, m;

- £ - ruuvin jako, m; £ - ruuvikanavan leveys, m; - - massan tiheys ruuvin ensimmäisen kierroksen alueella, kg/m3.

Myös ruuvin työkappaleen joidenkin parametrien määrittämiseksi on saatu analyyttisiä lausekkeita.

■ 2.4. Neljännessä osiossa "Kokeellinen tutkimus perunamassan kuivausprosessista laboratorio-olosuhteissa" ■ esitellään perunamassan kuivausprosessin tutkimusohjelma, metodologia ja tulokset ruuvipuristimen laboratoriomallilla ■ kaksipuolisesti puristettuna.

Kokeellisissa tutkimuksissa kokeen suunnittelumenetelmällä saatiin riittävät regressiomallit, joiden avulla on mahdollista määrittää tekijätasojen alueella puristetun massan kosteuspitoisuus ja puristusprosessin energiaintensiteetti ruuvipuristimessa, joka nimetyillä määrillä on muoto: puristetun massan kosteuspitoisuudelle. ...

127,73 - 2,341 - 0,247a< - 4,330л. +■ + 0,024 V/о[ц + 0,075 + 0,027а, -Л +

0,0155 Uiorg - 0,043 a / -0,119 ne (16 ^

Don spin-prosessin energiaintensiteetti

E (/g \u003d 62,145. - 1,0536 - 0,9957 a. - 1,0267 P + .. ". + 0,0065 \ K / o-a, + 0,0086 Mo-i 0,005 a - n+

0,0046 ^ + o.oyu a* + o.oyu n& (minä?)

"jossa. on alkuperäisen massan alkuperäinen kosteuspitoisuus, %; D1 on leveys" puristimen tulosikkunan, we; P - ruuvin nopeus, rpm.

Regressiomallien analyysi suoritettiin käyttämällä kaksiulotteisia leikkeitä (kuva 4) ja samalla ratkaistiin kompromissiongelma, jossa vaadittiin niiden tekijöiden arvot, jotka antavat minimienergiankulutuksen. . kehruu, jossa perunamassa kuivuu voimakkaasti. Tuloksena saatiin seuraavat optimaaliset parametrit: massan alkukosteus on 90$, ulostuloikkunan leveys 0,011...0,015 m, puristustaajuus 4,0...6,0 rpm. Samaan aikaan puristetun materiaalin kosteuspitoisuus on välillä 58 ... 65 $ ja energiaintensiteetti on vain

kehruuprosessi on 0,6 ... 0,3 kW "h / t.

Teoreettisten ja kokeellisten tutkimusten tulosten lähentymisen tarkistamiseksi kuvassa 5 on esitetty teoreettisista tutkimuksista saadut osittaiset riippuvuudet.< 14) и экспериментальной.

ikkuna O.) ja ruuvin pyörimistaajuus P. "puristetun massan kosteuspitoisuudesta ja puristusprosessin energiaintensiteetistä. massan alkukosteuspitoisuudessa 90 $: --- - kosteuspitoisuus puristettu massa - - - - puristusprosessin energiaintensiteetti.

(16) mallit - perunamassan kuivaus ruuvipuristimessa kaksipuoleisella puristuksella. Teoreettiset riippuvuudet rakennetaan ottaen huomioon empiirinen kerroin С^ = 1,27. Kuten kuvasta näkyy, puristetun perunamassan kosteuspitoisuus kasvaa ulostuloikkunan leveyden ja ruuvin nopeuden kasvaessa. Esitetyt graafiset riippuvuudet osoittavat, että teoreettisten ja kokeellisten tutkimusten tulosten konvergenssi on melko korkea, virhe ei ylitä 5,0 %. Siksi teoreettista mallia (14) voidaan käyttää kaksipuolisen pinopuristimen parametrien perustelemiseen.

Riisi. Kuva 5. Puristetun perunamassan W kosteuspitoisuuden riippuvuus puristimen poistoikkunan leveydestä (a) ja ruuvin nopeudesta P. (b): I-W0 \u003d 90%, n \ u003d 4,25 rpm: 2- Wo "\u003d n. = 4,25 rpm: 3-VD = SC $, OTs = 0,015 m; 4-

Wo = BQ %, Ctj = 0,025 m;

teoreettinen riippuvuus;

" " - - kokeellinen riippuvuus.

puristus.

Kokeellisten tutkimusten aikana paljastettiin myös ruuvipuristimen tuottavuuden riippuvuus lähtömassasta, nestemäisten ja kiinteiden puristettujen fraktioiden riippuvuus lähtöikkunan leveydestä ja ruuvin nopeudesta.

,■ 2.5. Viidennessä jaksossa "Tuotantokokeet, tutkimustulosten toteutus ja niiden taloudellinen tehokkuus" esitellään ohjelma, menetelmät ja testien tulokset, ehdotettu teknologinen suunnitelma rehun valmistamiseksi perunatärkkelyksen tuotannon sivutuotteista sekä menetelmät ja Tulokset taloudellisen vaikutuksen laskemisesta kehitetyn ■ dehydratorin käyttöönotosta osana karjan rehujen perunamassan kierrätyslinjaa.

Ibredskyn tärkkelys- ja siirappitehtaalla (Ryazanin alue) suoritettiin perunamassakuivurin koetuotantonäytteen testejä. Kuivaimen pneumaattisen puristimen halkaisija oli ngepa 0,205 U

jonka lastauskauloihin asennettiin kaksi sakeuttajaa, joiden rungon sylinterimäisen osan sisähalkaisija oli 0,04 m.

Kuvassa 6 on esitetty kuivaimen tuotantotestien tulokset. Kuten kuvasta voidaan nähdä, puristimen ulostuloikkunan leveyden kasvaessa kuivaimen tuottavuus kasvaa ja prosessin energiaintensiteetti pienenee, mutta samalla puristetun materiaalin kosteus kasvaa.

Kuivaimen tuotantotestien tulosten analyysi mahdollisti päivämäärien suosittelemisen dehydratoidun massan saamiseksi, jonka kosteuspitoisuus on 70 ... 75 % alkuperäisen seoksen syöttöpaineella 0,3 ... lähtö o;sha 0,015 ... O,02 ja samalla tuottavuus on 5,2 ... 6,0 t/h,

Rgs. 6. Muutos kuivaimen tuottavuudessa (2d, puristetun massan kosteuspitoisuus V/ ja prosessin energiaintensiteetti E alk.

paina poistumisleveyttä

ja ominaisenergiaintensiteetti - 1,6 ... 1,25 kW * h / t.

Peruna- ja tärkkelystuotannon sivutuotteina käytettävien kuiva- ja raakarehujen valmistuksen teknologiaa ehdotamme parantamaan kahdella tavalla käsittelylaitosten kapasiteetista riippuen (tutka 7). Ensimmäisen vaihtoehdon mukaan

suspensio (massan ja perunan seos) jaetaan mekaanisella dehydraation avulla kahteen fraktioon: tvordu ja neste. Kiinteä - käytetään karjan ruokinnassa juurikasvien korvikkeena, neste ohjataan hävitettäväksi. Toisen vaihtoehdon mukaan takhe-jousitus on jaettu kahteen fraktioon. Proteiini vapautuu gldksyasta liian alaviitteellä "koagulaatio", joka on gteaalyaetsya in "^lztp" l-vated, ja sen jälkeen obzzbozyavayaz ostz^tst z te^doy g-i::::. vnsupagletgya 2 missä:.- "■ s,-

Riisi "" "7" Kaavio rehun valmistusprosessista. perunatärkkelyksen tuotannon sivutuotteet: I-pumppu? 2- kokoelma; 3- putki; 4- kuivaaja; 5 - koagulaattori; 6-hihnainen suodatin; 7- monoliitin muotoilija; 8- kuivausyksikkö; 9- kuljetin; Yu-keräily-" "nick drive.

tiedosto kosteuspitoisuuteen 12 ... 133?. Tuloksena on täydellinen

tiivistettyä proteiinirehua.

Taloudellinen vaikutus kehitetyn dehydraattorin käyttöönotosta "osana perunamassan kierrätyslinjaa karjan rehuun on 6 786 ruplaa 6 000 * dehydratoidun rehun valmistuksessa, jonka kosteuspitoisuus on 75%.

Kuljetuskulut perunamassan toimittamisesta kuluttajalle.

ja rdamshAdai tuotanto

I. Rehun valmistusprosessi

perunan tuotannon sivutuotteista on suositeltavaa suorittaa kahdella tekniikalla. Ensimmäinen tekniikka sisältää alkuperäisen massan ja perunamehun seoksen erottamisen kiinteisiin ja nestemäisiin fraktioihin, bedokin lämpökoaguloimisen nestefraktiossa, sen sakeuttamisen ja sekoittamisen alkuperäiseen seokseen, kiinteän rikastamisen; irada-proteiini mekaanisella

saadun seoksen dehydratointi, monoliittien muodostuminen kiinteästä fraktiosta ja niiden kuivaaminen, mikä varmistaa korkean proteiinipitoisuuden omaavan rehutuotteen tuotannon. Toinen tekniikka sisältää meegin ja perunamehun alkuperäisen seoksen erottamisen mekaanisella kuivauksella nestemäisiksi ja kiinteiksi jakeiksi, nestemäisen jakeen poistamisen tuotannosta ja kiinteän aineen käytön karjan rehussa, jolloin saadaan rehutuote perunamassa, jonka kosteuspitoisuus on 70 dollaria ja pitoisuus 0, 3 q.vd. yhdessä kilossa. Näiden teknologioiden perustana on perunamassan mekaaninen kuivaus.

2. Erityyppisten dehydraattoreiden vertaileva arviointi tulisi suorittaa yleisen kriteerin mukaan, joka ottaa huomioon puristetun tuotteen kosteuspitoisuuden alentamiseen liittyvät energiakustannukset. Yleisen kriteerin avulla paljastettiin, että lupaavat mallit ovat puristimia, joissa on ruuvityökappaleet, jotka toimivat yhdessä nestesuodatuksen tarjoavien laitteiden kanssa "jousituksen liikkeen aikana,

3. Perunamassakuivurin suunnitteluun ja teknologiseen suunnitelmaan tulee sisältyä kaksipuolinen puristettu ruuvipuristin ja sen syöttökauloihin asennettu itsepuhdistuva suodatinpinta, joka varmistaa massan kuivumisen kahdessa vaiheessa sakeuttamalla ja mekaaninen puristus, joka mahdollistaa kosteuden poistamisen dehydratoidusta tuotteesta jopa bj %. G"

Puristus on suoritettava työkappaleella, joka koostuu kahdesta kartiomaisesta akselista koostuvalla ruuvilla, jotka on liitetty suurilla alustoilla ulostuloikkunan alueella sylinterimäisen sisäkkeen avulla ilman käämiä. Molemmat kairat on suljettava rei'itetyissä sylintereissä, joissa on 0,25 x 5,0 mm:n raot mehun suodatusta varten. Sylinterien väliin on tarpeen sijoittaa säädettävällä poikkileikkauksella varustettu ikkuna puristetun tuotteen ulostuloa varten ja lastauskaulojen vastakkaisiin päihin. Tämä puristimen rakenne mahdollistaa tuotteen tiivistämisen molemmilta puolilta tasaisesti jakautuneella paineella, mikä lisää massan kuivumisastetta 15 % ja lisää tuottavuutta noin kaksinkertaisesti yksipuolisiin ruuvipuristimiin verrattuna.

Kehitetty yleistetty kuivausmalli osoittaa, että puristetun perunamassan kosteuspitoisuus kaksipuolisessa iskupuristimessa riippuu suunnittelusta ja kinemaattisista parametreista.

puristinyksikkö ja poistetun tuotteen fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet.

4. On todettu, että perunamassan kitkakertoimien numeeriset arvot tasaisella teräspinnalla laskevat 0,135:stä 0,10:een ja rei'itetyllä messingillä - 0,37:stä 0,24:ään puristuspaineen noustessa 0,35:stä arvoon 0,10. 2,0 Sha. Massan sisäkitkakerroin puristuspaineen noustessa 0,40:stä 2,83:aan Sha laskee 0,66:sta 0,24:ään ja sivuttaisen paineen kerroin - 0,9: stä 0,68:aan.

On osoitettu, että puristus-suodatusominaisuuksilla on merkittävä vaikutus mehun suodatusprosessiin puristetusta massasta. Puristuspaineen noustessa 0,2 MPa:sta 2,6 MPa:iin suodatuskerroin laskee arvosta 60 arvoon 0,73 * 10-9 m / s, puristuvuuskerroin - 5,13 "KG5 - 0,06" 10-6 m ^ / N ja moduuli puristuvuus - 1,56 - 0,17. Massan huokoisuuskerroin, kun kosteus laskee 90 litrasta 52,38:aan,? laskee 9,0:sta 1,1:een.

5. Kaksipuolisen puristusruuvipuristinmallin laboratoriotutkimukset osoittivat, että sen rakenne on tehokas ja sitä voidaan käyttää puristetussa perunamassassa.

Ruuvipuristimen työprosessin optimointi saatujen monitekijäisten regressiomallien kaksiulotteisten osien menetelmällä mahdollisti sen toteamisen, että alkuperäisen tuotteen kosteuspitoisuuden ollessa 90 $ vaaditaan seuraavat parametriarvot puristetun massan saamiseksi, jonka kosteuspitoisuus on 58...65$: ruuvin nopeus 4,0...6, 0 rpm; puristinpoistumisikkunan leveys 0,011...0,015 m; energiakustannukset vain prosessin loppuun 0,6 ... 0,3 kWh / t.

6. Teoreettisten tutkimusten ja puristimen laboratoriomallin pohjalta kehitetyn perunakuivaimen koetuotantonäytteen tuotantotestit osoittivat, että prosessin teknisiä parametreja on tarpeen ohjata muuttamalla lähdön leveyttä. ruuvipuristimen ikkuna. Kun se kasvaa 0,01:stä 0,03 m:iin alkuperäisen massan ja perunamehun syöttöpaineella 0,30 ... .37 - 77,07^, ja kuivausprosessin energiaintensiteetti laskee 1,94:stä 0,8 kRt:iin "h / t". .

7. Kuivaimen vakaan toiminnan varmistamiseksi tuotannossa us-ll-ith for s ta si g. "zga ja perunamehu alkuperäisellä kosteuspitoisuudella? 5T> sl ^-tet rec? m? n,::? 30 ...0,3? ".:~a, taajuus w

ecca O,015...0,020 m. Tuottavuus on tässä tapauksessa 5,2... O t/h, puristetun tuotteen kosteus - 70...1b% ja kuivausprosessin energiaintensiteetti 1,60...1,25 kW *h/t.

8. Taloudellinen vaikutus kehitetyn dehydratointigeelin käyttöönotosta osana perunamassan käyttöä karjanrehussa on 6786 ruplaa 6000 tonnin dehydratoidun rehun tuotannossa, jonka hinta on 75 dollaria.

1. Hiilivetykuivaaja - Kauppakorkeakoulun myönteinen päätös hakemuksesta 4297280 / 31-26, päivätty 26. helmikuuta 1990 (yhteiskirjoittajat V.F. Nekrazvich ja M.V. Oreshkina).

2. Inekovin lehdistö - VNIIGOS:n myönteinen päätös hakemuksesta BO5033 / 27-30, päivätty 10.23.89, (yhteiskirjoittaja M.V. Oreshkina).

3. Suodatin suspension erottamiseen, - ShZhPE:n myönteinen päätös hakemuksen-4657442 / 31-26, 09.22.89, mukaan (yhteiskirjoittaja M.V. Oreiana).

4. A.o. I5I2666 B04G 5/16. Ripustusvedenpoistolaite, - Publ. I B.I., 1989, nro 37, (yhteiskirjoittaja M.V. Orepkina).

noin. A.c. I4I99I4 VZOV 9/20. Puristin nesteen erottamiseen aineista - Publ. julkaisussa B.I., 1988, JK32, (yhteiskirjoittajat M.V. Oreyakina ja P.I.]vetsov).

6. Teknologioiden perustelu perunatärkkelystuotannon jätteiden hyödyntämiseksi karjan rehussa. la nzuch. Tinder. - Gorki, 1990, - P.42,...45, (yhteiskirjoittaja M.V. "Oreshkina).

7. Tekniikka ja vedenpoisto; shvatol gartotelnok mezga lehmälle * t karjalle // Nuoren y ^ ei; gakhin ja asiantuntijoiden panos maataloustuotannon tehostamiseen / Koko unionin tieteellisen ja teknisen konferenssin materiaali. ~ Alma-Ata, 1939, - S. 106.

8. Perunoiden kuivaus. "Lzzga lay siege tey.chsh dentrdfugiro-ranlem // Karjanhoidossa käytettävien maatalouslaitteiden parantaminen. la tieteellinen teoksia, - Gorki, 1990. - S.29 ... 31.