Астық өнімдерін кептіру кезінде механикалық күштерді пайдалану

Астық дәндерінің құрамы

Астық дақылдары дәндерінің құрамында су, ақуыз, май, көмірсу, дәрумендер, минералдық заттар болады. Олар дәндерінің химиялық құрамы жағынан бір-бірінен ерекшеленеді. Мысалы, дәндегі ақуыз мөлшері қатты бидайда 13, 8-20, 0% болса, ал күріш дәнінде 6, 7-7, 6% ғана болады. Астық дақылдарының дәндерінде майдың мөлшері 1, 5-3, 0%, ал көмірсу 7, 8-80, 9% шамасында болады.

Жармалық концентраттар

Жармалық концентраттар өндіру технологиясындағы тәсілдердің негізгі операцияларына дәндерді бөгден қоспалардан тазарту, жуу, қайнату, кептіру қуыру процестері жатады.

Осындай терең механикалық, гидромеханикалық, жылулық өңдеу кезінде дәндердің бойына ылғал молынан жиналады (1-сурет) .

Жармалық көнцентрат өндіру кезіндегі дәндегі ылғалдың өзгеруі

1-сурет. Астық дәндерін өңдеу кезіндегі ылғалдылығының өзгеруі: 1-жуу және қайнату; 11- кептіру; 111- кептіру; 1V-қуыру.

Дәнмен байланысқан ылғал түрлері

Бос ылғал (макро, микрокапилляр ішіндегі)

Осмостық байланыстағы

Адсорбциялық байланыстағы

Химиялық байланыстағы

Осы ылғалды дәнге сіңіру (қайнату кезінде) және шығару (кептіру кезінде) өте күрделі түрде өтеді. Осы процестерді қарқындату және сонымен бірге өнімнің сапасын жоғалтпау мәселелері негізгі шешуші мәселелердің бірі болып есептелінеді. Бұл процестерді қарқындату кезінде көптеген тәсілдерді қолдануға болады.

Көптеген астық дақылдарын кептіру кезінде (тамақ концентраттарын өндіруде) олардың ылғалдылығы 60-66% шамасында болады. Осындай байланыстағы ылғалдарды өнінен шығару үшін көптеген тәсілдер қолдану керек. Қазіргі кезде қайнатылған дәндерді кептіру үшін негізінен жылулық тәсілдер пайдаланылады. Жылуды пайдалану өнімнің өзіндік құнын арттырады.

Осы кемшілікті төмендету үшін өнімдегі бос ылғалды ортадан тепкіш күштердің әсерімен ажырату тәсілін зерттеу ұсынылады.

Центрифугалау

Центрифугалау-біртекті емес жүйелерді бөлу (мысалы: сұйық-қатты бөлшектер) тығыздығы бойынша фракцияларға ортадан тепкіш күштердің көмегімен ажырату. Бұл процесс центрифугалар деп аталатын құрылғыда жүзеге асырылады.

Центрден тепкіш күш бөлу факторы f = (ω²·r) /g ретінде пайдаланылады. Барабанның және сұйықтықтың айналу процесінде, онда инерция күші ретінде ортадан тепкіш күш пайда болады. Ондағы: G-айналмалы дененің немесе сұйықтықтың күші, Н; R-айналу радиусы, м; N- минуттағы айналым саны; w-айналу жылдамдығы w=(2·π·r·n) /60, м/с; ω - бұрыштық айналу жылдамдығы ω=(2·π·r·n) /60 (рад) ; g - еркін түсу үдеуі, м/с2. Денеге әсер ететін ортадан тепкіш күш : С = (m * ω2) / r = (G·ω2) /(g * r)

Эксперименттік қондырғы

Гильза

Колба

Эксперимент әдістемесі

Қайнаған дәндер түп жағында тор көзді табаны бар колба ішіне салынады. Колба центрифуга гильзасына салынады. Гильза түбінде дәннен шығарылатын суға орын қалдырылған. Колба массасы таразымен өлшенеді. Гильзаға салынған колбалары бар центрифуга барабаны әр түрлі жылдамдықпен айналады. Барабан белгілі айналым жиілігіне жеткен кезде секундомер қосылып центрифугалау уақыты анықталынады.

Барабан 1000 -нан 7000 айна/мин жылдамдықпен айналады. Эксперименттің әр түрлі уакқытында колба гильзадан шығарылып массасы өлшенеді.