XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В настоящее время проростки зерновых культур позиционируются как универсальная биотехнологическая продукция, востребованная не только в пивоварении, но и как самостоятельный продукт на рынке продукции специализированного и здорового питания, в соответствии с современными требованиями к обеспечению качества производственных процессов и получаемых биопродуктов [1, 2]. В связи с этим актуальной задачей является разработка нового и совершенствование имеющегося технического обеспечения процессов проращивания зерновых культур и получения биологически активной массы проростков [3].

Цель работы – разработка способа автоматизации процесса слодоращения в барабане непрерывного действия для повышения качества получаемой продукции, на основе обзора имеющихся технических решений в данной предметной области [4-8]. Анализ решений, имеющихся в данной предметной области, показывает, что они относятся к периоду с 1999 по 2012 год, преимущественно с 2009 по 2012 год, и не затрагивают вопросы автоматического регулирования процессов солодоращения (рисунок 1).

Рисунок 1 – Результаты патентного исследования авторов [3] в области современных технических решений оборудования для проращивания зерна

На рисунке 2 представлена схема автоматизации процесса солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия. Устройство для регулирования содержит солодорастильный барабан 1, камеру 2 для кондиционирования воздуха, поступающего в барабан 1, вентилятор 3, линию 4 для подачи воздуха, линию 5 для отвода отработанного воз-духа, линию 6 подачи воды для охлаждения воздуха, линию 7 для отвода воды, линию 8 для подачи замоченного зерна, линию 9 для отвода сырого солода, линию 10 подачи воды для увлажнения зерна в процессе его проращивания, датчик расхода воздуха 11, датчик 12 и 13 температуры и влажности солода подключенные к микропроцессору 14 с помощью вторичных приборов 15 и 16. Выходы из микропроцессора через преобразователи 17, 18 и 19 и локальный регулятор 20 к исполнительным механизмам 20, 22, 23.

Способ автоматического регулирования процесса солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия осуществляется следующим образом. С помощью датчиков 12 и 13 и вторичных приборов 15 и 16 соответственно информация о ходе процесса солодоращения передается в микропроцессор 14, в который предварительно вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру и влажность солода на выходе из барабана (а также ограничения на расход воздуха, измеряемый датчиком 11).

Рисунок – Функциональная схема автоматизации процесса солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия

При отклонении за границы установленного интервала текущей температуры солода, изменяемой датчиком 12 и вторичным прибором 15, микропроцессор 14 выдает корректирующий сигнал через преобразователь 18 и локальный регулятор 20 исполнительному механизму 22, изменяющему величину подачи воздуха в барабан 1.

В том случае, если возможности данного канала регулирования исчерпаны, а температура солода находится за установленными пределами, в действие вступает второй канал. Микропроцессор выдает корректирующий сигнал через преобразователь 19 исполнительному механизму 23. При этом изменяется количество воды, поступающей в ка-меру для охлаждения воздуха, что приводит к изменению температуры воздуха.

Регулировка по второму каналу прекращается когда температура солода оказывается в установленных пределах.

При отклонении от установленных пределов текущей влажности солода, измеряемой датчиком 13 и вторичным прибором 16, микропроцессор 14, выдает корректирующий сигнал через преобразователь 17 исполнительному механизму 21, установленной на лини 10 ороси-тельной системы. Поступающая при этом вода изменяет влажность проращиваемого зерна.

Преимущество разработанного способа по сравнению с известными состоит в стабильном обеспечении термовлажностных характеристик среды внутри барабана, что необходимо для получения пивоваренного солода высокого качества. Стабильность термовлажностных характеристик среды внутри барабана обеспечивается за счет дополнительного измерения влажности солода и его автоматической коррекции путем изменения расхода воды в оросительной системе.

Список литературы

1. Иванова М. И., Кашлева А. И., Разин А. Ф. Проростки - функциональная органическая продукция (обзор) // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2016. № 3 (7).С. 19-29.

2. Кретова Ю.И., Потороко И.Ю. Реализация современных подходов к формированию качества пивоваренной продукции - новый вектор в работе пищевых предприятий // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2015. Т. 3. № 4. С. 72-79.

3. Основные технологические требования к оборудованию для проращивания зерна пшеницы / В.Н. Невзоров, Ж.А. Кох, А.А. Мальцев, В.Р. Степанов // Эпоха науки. 2019. № 20. С. 631-635.

4. Патент РФ № 2447636. Установка для получения зерновых проростков / Макаровская З.В. (RU), Кочетов В. С. (RU), Синельникова О.В. (RU); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный аграрный университет МСХА имени К.А. Тимирязева (ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) (RU); МПК А01С 1/00; Дата опубликования: 20.04.2012.

5. Патент РФ № 2437264 Установка для проращивания зерна / Булавин С. А. (RU), Саенко Ю. В. (RU), Рыжков А. В. (RU), Макаренко А.Н. (RU), Саенко С.В. (RU), Головин .В. (RU), Саенко Т.В. (RU); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государ; МПК А01С 1/02; Дата опубликования: 27.12.2011.6. Патент РФ № 2362290. Устройство для проращивания семян / Савельев В.А.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева (RU); МПК А01С 1/00; Дата опубликования: 27.07.2009.

7. Патент РФ № 2389169 Устройство для проращивания зерна / Данильчук Т.Н. (RU); заявитель и патентообладатель Данильчук Т.Н.; Дата опубликования: 20.05.2010.

8. Патент РФ № 2142500 Устройство для проращивания зерна / Зарубина Е.П., Егоров А.Д. (RU); заявитель и патентообладатель ООО «Рютар»; МПК С12 С 13/00; Дата опубликования: 10.12.1999.