Сельское хозяйство / 4.Технологии хранения и переработки сельско­хо­зяйственной продукции

 

д.т.н. Станкевич Г.Н., асп. Бабков А.В.

Одесская национальная академия пищевых технологий, Украина

Основные принципы использования озоновых технологий в производственных условиях зерносберегающих и зерноперерабатывающих предприятий

 

В современных условиях, когда модернизируются существующие и строятся новые предприятия, с учетом инновационных подходов к технологиям и технологическому оборудованию, актуально, с одной стороны, обеспечить новым предприятиям конкурентоспособность длительное время, а с другой – дать возможность уже существующим предприятиям не только поддерживать высокий уровень, т.е. конкурентоспособность, но и дать реальную возможность модернизации с минимальными затратами. Принципиальным критерием оценки потенциала использования новых технологий в условиях зерносберегающих и зерноперерабатывающих предприятий, является возможность внедрения этих технологий и оборудования, обеспечивающего их реализацию, в уже существующие технологические цепочки предприятия, в рамках структуры современных или традиционно принятых производственных технологических линий, без необходимости существенной перестройки и высоких материально-технических затрат. Исходя из этого, целесообразной и практичной является концепция, согласно которой, все потенциально возможные разработанные (разрабатываемые) технологии, основанные на использовании озона и соответствующего оборудования для их внедрения в производственный процесс, должны позволять их использование на базе уже существующего и наиболее распространенного оборудования, тех или иных участков современных или традиционно принятых схем переработки и хранения зерна.

Наиболее распространенными в отраслях переработки и хранения зерна, являются способы обработки зерновой массы атмосферным воздухом [1, 2]. Технологии, основанные на использовании озона и газовых смесей обогащенных им, в этих отраслях, очень близки к традиционным способам обработки воздухом по: структурно-технической схеме применения, возможными направлениями технологического использования и физико-химическим свойствам основного агента [3, 4].

Поэтому, считаем целесообразным производить разработку технологических режимов и проектирование соответствующего оборудования, для использования озона и газовых смесей обогащенных им, отталкиваясь от уже существующего и наиболее распространенного технического обеспечения участков технологических схем, на которых проводится обработка биополимеров растительного происхождения атмосферным воздухом, с той или иной целью, обусловленной технологическими потребностями. Таким образом, включение в уже существующие системы вентиляции определенных технологических участков дополнительного оборудования, позволит использовать модернизированный комплекс, как по основному назначению, так и с целью обработки сырья воздухом, обогащенным озоном.

Исходя из того, что на сегодняшний момент существует достаточно большое количество направлений использования атмосферного воздуха в технологических процессах [1, 5], рациональным является определение наиболее перспективных направлений его использования, в рамках которых с наибольшей вероятностью может быть достигнута практическая реализация результатов современных исследований в области озоновых технологий. Согласно проведенного нами анализа современных литературных источников [4] и результатов собственных научно-исследовательских работ, с учетом принятия вышеизложенной концепции, наиболее перспективными являются направления использования озоновых технологий: в вентиляционных системах производственных помещений; в воздушной обработке замкнутых технологических магистралей и емкостей; в технологических режимах хранения и переработки биополимеров растительного происхождения, на участках воздушной обработки биополимеров (см. рис. 1) в производственных бункерах (I, II), больших емкостях для хранения (III), потоковой респирационной обработке или потоковом охлаждении (IV), а также при обработке насыпей зерна в складах напольного хранения, которые оснащены соответствующей вентиляционной системой (V).

 

Рис. 1. Потоковые схемы некоторых технологических участков зерносберегающих и зерноперерабатывающих предприятий, на которых используют обработку биополимеров растительного происхождения  атмосферным воздухом

 

Отталкиваясь от этих схем  (рис. 1), а так же благодаря анализу основных технических характеристик распространенного оборудования, которое используют на подобных участках, мы пришли к выводу, что наиболее рациональным будет насыщение озоном воздуха, который выходит из промышленной вентиляционной установки. Таким образом, подстраиваясь под производственную мощность основной вентиляционной установки, которая нагнетает воздушный поток определенной интенсивности в саму вентиляционную систему участка (основной поток), необходимо организовать дополнительный поток, состоящий из озона или воздуха насыщенного озоном, и смешать эти два потока (основной и дополнительный), образуя озоно-воздушную смесь (ОВС). Таким образом, благодаря смешиванию двух потоков на начальном этапе формирования основного потока, обеспечивается процесс более тщательного смешивания (основного и дополнительного, насыщенного озоном потока), и более равномерного распределения озона по ОВС за счет природных процессов диффузии, которые проходят эти два потока, начиная с точки соединения и до конечной точки выхода из вентиляционной системы модернизированного участка, а так же дальнейшего контакта ОВС с материалом, подлежащем обработке. Для успешной реализации различных режимов обработки по такой схеме, необходимо учитывать концентрацию озона в конечной ОВС, которая будет соприкасаться с обрабатываемым материалом, т.е. обеспечить регламентируемую технологией массовую долю озона в воздушной газовой смеси, что, по сути, наряду с длительностью обработки, является основным режимным параметром.

Благодаря использованию данного принципа, на основе вышеописанных схем, появляется возможность определения технических критериев и основных параметров озоногенерирующего оборудования, необходимого для достижения технологических целей на конкретных производственных участках. Технологические параметры основного агента — ОВС и режимы его применения, в каждом конкретном случае будут зависеть от цели использования озоновых технологий. Следовательно, разработаны основные принципы использования и концептуальные подходы к подбору соответствующих технических средств необходимых для реализации озоновых технологий в производственных условиях предприятий переработки и хранения биополимеров растительного происхождения.

 

 

 

Литература:

1. Трисвятский Л.А. Хранение зерна / 4-е, перераб. и доп. изд. М., «Колос», 1975 г., - 400 с.

2. Мерко І.Т., Моргун В.О. Наукові основи і технологія переробки зерна / Одеса: «Друк», 2001 р., -348 с.

3. В.В. Лунин, М.П. Попович, С.Н. Ткаченко. Физическая химия озона. / М: Изд-во МГУ, 1998.— 480 с.

4. Colm O’Donnell, B.K. Tiwari, P.J. Cullen, Rip G. Rice Ozone in food processing / WILEY-BLACKWELL, 2012, — 300 p.

5. Мельник Б.Е. Активное вентилирование зерна / Справочник. – М.: Агропромиздат, 1986. – 159 с.