2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Питательные достоинства зерна озимой ржи экструзионной переработки
Для подготовки экструдатов ржи использовалась опытная установка, охарактеризованная в статье В.М. Пестова с соавторами (2006) и представленная на рисунке 1. Она состоит из экструзионного блока, блока подготовки зерна, системы подачи воды, системы контроля и управления. Секции корпуса прессующего шнека выполнены по внутреннему диаметру с продольными нарезками. Блок подготовки зерна состоит из загрузчика и увлажнителя.
Увлажнитель предназначен для повышения содержания воды в исходном продукте до необходимого уровня перед подачей его в экструзионный блок, одновременно он транспортирует зерно или зерновую крошку от загрузочного шнека к прессующему. Система контроля и управления обеспечивает контроль и управление параметрами рабочего процесса экструдирования. Конструктивно она состоит из шкафа управления, датчиков, исполнительных устройств, комплекта кабелей. На лицевой панели управления расположены: приборы регулирования температурного режима по трем зонам экструдера, приборы контроля давления экструзии, частоты вращения загрузчика, увлажнителя и основного шнека; датчики частоты вращения загрузчика, увлажнителя и основного шнека; кнопки включения-выключения, сигнальные лампы отклонения от нормальных режимов работы. Установка может комплектоваться системой компьютерного контроля, предназначенной для фиксации параметров процесса, информации о нештатных режимах, создания базы данных, визуализации параметров в виде графиков, работы с несколькими экструзионными установками.
Основные технические характеристики установки: производительность – до 200 кг/час; температурное воздействие – до 200⁰ С; диаметр прессующего шнека – 63 мм; диапазон изменения частоты вращения прессующего шнека – 25– 200 мин-1 ; частоты вращения приводов увлажнителя и загрузчика – регулируемые; подача водяного насоса – 0- 40 л/час; суммарная номинальная мощность электронагревателей по трем зонам – 3 КВт.
При экструдировании продукта большое значение имеет давление, развиваемое прессующим шнеком перед экструзионной головкой. Это давление экструзии определяет рабочую
точку и самоустанавливается в зависимости от напорности шнека и гидродинамического сопротивления головки. В установке предусмотрено регулирование давления экструзии в процессе работы за счет изменения геометрии канала [154].
Экструзионная обработка целого зерна ржи в связи с его заостренной формой и малым размером в диаметре не давала возможности получать вспученный продукт, характеризовавшийся нужными свойствами. Поэтому с целью доведения зерна ржи до требуемой влажности оно было подвергнуто дроблению.
По данным предварительной тарировки, позволяющей согласовать работу отдельных узлов в процессе экструзии, было выбрано несколько режимов работы экструдера, отличающихся частотой вращения, температурами по зонам и давлением экструзии, процесс переработки увлажненной крошки озимой ржи был устойчив, массовая производительность была доведена до 180 – 200 кг/час. Исходя из качественных показателей и производительности установки, был определен наилучший режим: влажность крошки зерна – 2223%; температура, увлажнителя – 40 мин-1 , загрузчика – 32 мин-1 ; давление экструзии 6,8 – 7,0 МПа.
Для сравнительного анализа на данной установке экструзионной обработке было подвергнуто зерно пшеницы.
В таблице 5 приведены данные анализа химического состава зерна, проведенного в лаборатории Федерального государственного учреждения государственный центр агрохимической службы «Пермский».
В связи с различным содержанием воды в исходном зерне и экструдатах, показатели даны в расчете на абсолютно сухое вещество. Как и можно было предположить, экструзионная переработка не вносит значительных изменений в со-
