Історія розвитку теорії, технології та техніки сушіння. Зерно – як об’єкт сушіння

Історія розвитку теорії, технології та техніки сушіння. Зерно – як об’єкт сушіння.

Вступ

Для забезпечення зберігання врожаю величезну роль відіграє сушіння зерна. Правильно проведене сушіння не тільки підвищує стійкість зерна при зберіганні, а й поліпшує його продовольчі якості.

Наука про сушіння включає три тісно пов’язані розділи:

1. Теорія сушіння, в якій розглядаються загальні аналітичні та експериментальні закономірності процесу і розкривається механізм його проходження;
2. Технологія сушіння – вивчає властивості матеріалів як об’єктів сушіння на основі якої можна дати наукове обґрунтування вибору раціонального методу й оптимального режиму сушіння;
3. Техніка сушіння – методи проведення процесу сушіння в сушильних установках різних типів.

Розвиток теорії сушіння нерозривно пов'язаний із досягненнями науки.

Теорія сушіння як наукова дисципліна ґрунтується на видатних роботах М.В.Ломоносова, Р.В.Ріхмана, Д.Дальтона та іш.

У створення сучасної теорії сушіння великий вклад внесли О.В.Ликов, І.М.Федоров, А.С.Гінзбург, П.Д.Лебедєв, В.О.Резчиков, Г.К.Філоненко, В.І.Жидко, М.О.Гришин.

Було встановлено, що основний кінетичний параметр – коефіцієнт дифузії вологи – залежить від вологості та температури матеріалу. У 1932 р. О.В.Ликов запропонував температурні криві, на основі яких він розкрив закономірності механізму сушіння.

Сучасна технологія сушіння ґрунтується на запропонованій Ребіндером класифікації форм зв’язку вологи у колоїдних капілярно-пористих матеріалах. Швидкість сушіння та розташування зони випаровування залежать від міцності зв’язку вологи з тканинами зернини.

З розширенням зернового виробництва переходять до сушіння зернової маси на подових сушарках. На початку ХІХ ст. створюються сушарки з рухомим шаром зерна.

Велике значення для створення нових і реконструкції діючих зерносушарок мають роботи Всеросійського науково-дослідного інституту зерна, Інституту тепло- та масообміну АН Білорусі ім.. О.В.Ликова, ОДАХТ.

Останнім часом створено нові конструкції високопродуктивних рециркуляційних зерносушарок, в тому числі з попереднім нагріванням сирого зерна і його сушінням в ізотермічному режимі. Це такі зерносушарки, як У2-УЗБ-50,АІ-УЗМ,АІ-УСШ, АІ-ДСП-50.

При розроблені нових конструкцій та реконструкції діючих зерносушарок велика увага приділяється економії палива, електроенергії. Значним резервом економії є повторне використання відпрацьованого агента сушіння та нагрітого повітря, що викидається з охолоджувальних камер.

Основні поняття

Сушіння — основна технологічна операція з приведення зерна й насіння до стійкого стану. Тільки після того, як із свіжозібраної зернової маси видалено всю надлишкову вологу і зерно доведено до сухого стану, можна розраховувати на подальшу надійну збереженість продукції.

Сушіння полягає у видаленні з матеріалу будь-якої рідини, в результаті чого в ньому збільшується відносний вміст сухої частини.

Усі способи сушіння зерна враховують сорбційні та інші його властивості. Зерно як об'єкт сушіння — це живий організм з капілярно-пористою структурою. Плодові оболонки насіння пронизані капілярами, тому є проникними для пари води. Насінні оболонки й алейроновий шар, навпаки, відносно малопроникні для пари води і за неправильного режиму сушіння можуть бути причиною здуття зерна, спричиненого затримкою видалення водяної пари, яка накопичилась всередині ендосперму. Крім того, зародок містить дуже чутливі до температури водорозчинні білки — альбуміни. При температурі вище 41 — 42 °С білки зародка, наприклад пшениці, денатурують, тобто насіння втрачає схожість. Білки клейковини більш термостійкі, однак температура нагрівання нормальної, міцної і слабкої за пружністю клейковини сильної пшениці не повинна перевищувати відповідно 50, 45 і 55 °С.