Влияние влажности ореха на процесс его разрушения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (58) ноябрь 2013 г.

Дата публикации: 29.10.2013

Статья просмотрена: 219 раз

Библиографическое описание:

Петров В. К. Влияние влажности ореха на процесс его разрушения // Молодой ученый. — 2013. — №11. — С. 171-173. — URL https://moluch.ru/archive/58/8127/ (дата обращения: 22.10.2018).

В данной статье было исследовано влияние влажности ореха на процесс его разрушения, были проведены эксперименты по выявлению влажности и разработана лабораторная установка для проверки орехов на прочность.

Ключевые слова:усилие, влажность, орех, лабораторная установка, эксперименты.

При создании совершенных технологических процессов, необходимо практически в каждом конкретном случае изучать целый комплекс физико-механических параметров, которые характеризуют поведение объектов под действием механических нагрузок со стороны рабочих органов машин и агрегатов. В полной мере это относится и к процессам измельчения. Для осуществления данной операции на предприятиях имеется измельчающее оборудование. Причем, каждый тип оборудования дает свои отличительные преимущества: и экономические, и технические.

При промышленной переработке орехов путем отделения скорлупы от ядра, возникает технологическая проблема сохранения его без повреждения и разрушения. Существующие устройства [2] для разрушения оболочки орехов за один проход осуществляют разрушение на 70–80 %, причем около 20 % очищенных ядер выходят после машинного разрушения скорлупы поврежденными. Для повышения качества получения цельных ядер орехов была поставлена задача — определить усилие и влажность, при которых скорлупа будет разрушаться, а ядро сохраняться целым.

Для наших исследований была разработана лабораторная установка, позволяющая определять прочность ореха, а также была исследована влажность орехов, которая может претерпевать значительные изменения, что может оказать существенное влияние на процесс разрушения их скорлупы. Вследствие чего требуется проведение исследований влияния влажности на показания параметров разрушения.

Целью этой работы является исследование основных закономерностей влияния влажности ореха на усилие, оказываемое при его разрушении [1].

При проведении экспериментов учитывались технические условия ореха фундука по ГОСТ 16834–81.

Для определения естественного содержания влаги, орех фундук, подвергали сушке. Эксперимент проводился следующим образом. До сушки орехи взвешивались и нумеровались. В качестве нумерации использовался их собственный вес. Орехи, разложенные по ячейкам помещались, в сушильную печь, где в течение 40 минут сушились при температуре от 135÷140 ºС. После сушки орехи вновь взвешивались и по их разности веса определяли потерю влаги.

Для получения проб с различными показателями влажности, орех увлажняли путем замачивания в определенном количестве воды и последующей выдержки в герметичных условиях в течение двух, четырех, шести и восьми суток. В каждой емкости находилось одинаковое количество орехов в виде двух фракций — мелких диаметром 12÷18 мм и крупных диаметром 18÷26 мм.

Влажность определялась весовым методом, с последующим усреднением результатов. После того как определили влажность, орехи подвергались испытаниям на прочность.

Исследования были выполнены с помощью комплекса (рис.1), позволяющего производить постепенное разрушение скорлупы ореха. Механическое воздействие производилось при помощи пневмоцилиндра 4, предназначенного для преобразования энергии сжатого воздуха в поступательное перемещение штока. Давление штока осуществлялось на орех, который был расположен внутри металлического кольца, необходимого для сохранения целостности ядра. Такое механическое воздействие позволяло создавать давление до 2,5МПа (при необходимости). Для регистрации показаний был использованы газовый редуктор 2 с закрепленным на нем манометре. Подача сжатого воздуха к пневмоцилиндру осуществлялась при помощи компрессора 1, по транспортирующей линии 5 в виде трубок, и регулируемая пневматическим вентилем — распределительным клапаном 3.

Рис.1. Схема лабораторной установки для определения усилия разрушения ореха: 1-компрессор; 2-устройство подготовки воздуха — газовый редуктор; 3-пневматический вентиль или распределительный клапан; 4- пневмоцилиндр; 5- транспортирующая линия

Результаты изменения влажности ореха и усилия оказываемого на его разрушение, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Крупные фракции орехов

Мелкие фракции орехов

№ эксперимента

Вес орехов, г

Количество впитываемой влаги, г

Усилие оказываемое

на раскалывание, МПа

Вес орехов, г

Количество впитываемой влаги, г

Усилие оказываемое на раскалывание, МПа

до замачивания, г

после замачивания, г

до замачивания, г

после замачивания, г

1

3,39

3,85

0,46

0,35

1

2,68

3,13

0,45

0,25

2

3,63

4,35

0,72

0,40

2

2,37

2,88

0,51

0,30

3

3,85

4,64

0,81

0,50

3

2,43

3,02

0,60

0,40

4

3,95

4,99

1,04

0,55

4

2,40

3,08

0,70

0,50

Влияние влажности, на усилие, затрачиваемое при раскалывании скорлупы

Выявлена устойчивая тенденция увеличения влажности ореха, а также повышение усилия оказываемого на его разрушение.

Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:

1. При увеличении влажности ореха, зазор между ядром и скорлупой ореха уменьшается, что мешает достичь поставленной задачи — получения целого, не разрушенного ядра при его дроблении.

2. При увеличении влажности, орех, требует увеличения затрачиваемой энергии на его разрушение.

Результаты исследований и их обсуждение. Анализ литературных источников и проведенные нами предварительные эксперименты позволили нам установить основные факторы, влияющие на повреждаемость ядер орехов, при их переработке.

После проведения предварительных экспериментов при обработке экспериментальных данных мы получили следующие уравнения регрессии для мелких и крупных фракций орехов — фундука:

                                                                               

                                                                               

Анализируя данные уравнения регрессии (1) и (2) для мелких фракций орехов и для крупных фракций орехов соответственно, можно сделать вывод, что повреждаемость ядер орехов при их переработке зависит в большей степени от влажности самих орехов, т. к. при большем содержании влажности оказывается большое усилие на раздавливание скорлупы. Так как влажность орехов играет важную роль при их переработке, то необходимо выдерживать оптимальную влажность орехов в 14 %, что позволит затратить минимум энергии и получить максимально высокое качество полученных цельных ядер при раскалывании скорлупы [3].

Литература:

1.         Влащик Л. Г., Хашир А. А. Технологическая оценка различных сортов фундука для переработки на предприятии ЗАО «Орехпром»//Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ.-2006.№ 2(18).

2.         Выскребенец А. С., Петров В. К. Совершенствование технологии и оборудования для разрушения скорлупы различных видов ореха// Научно-технический вестник Поволжья.№ 6, 2012-Казань, 193–196с.

3.         Патент № 2454897 Россия, МПК 2454897 A23N5/00. Устройство для раскалывания скорлупы орехов/ В. К. Петров, А. С. Выскребенец.– — № 2011105451/13; заявл. 14.02.2011; опубл.10.07.2012.

Основные термины (генерируются автоматически): лабораторная установка, орех, крупная фракция орехов, механическое воздействие, мелкая фракция орехов, вес орехов, газовый редуктор, влияние влажности, влажность орехов, распределительный клапан.


Ключевые слова

усилие, влажность, орех, лабораторная установка, эксперименты.

Похожие статьи

Перспективная технология переработки растительного сырья на...

В статье приведены данные по исследованию влияния гидромеханического воздействия на микробиологические, физико-химические и органолептические показатели продукта. В качестве объекта исследования использованы ядра кедрового ореха.

Влияние влажности стебли хлопчатника (гуза-паи)...

Влияние влажности ореха на процесс его разрушения. Влияние влажности полизлаковой смеси и частоты вращения рабочего органа двухшнекового экструдера на эффективность ведения технологического процесса экструдирования.

Физико-химические показатели теста для мучных кулинарных...

Свободная влага пищевых продуктов благоприятна для этих процессов. Метод определения влажности основан на высушивании навески в

Следовательно, выход изделий из дрожжевого теста с частичной заменой на муку из грецкого ореха не измениться после их выпечки.

Урожайность плодов ореха грецкого в чистых придорожных...

В соответствии с международными стандартами оценка плодов ореха грецкого осуществляется не по массе орехов и их урожайности, а по урожайности качественного ядра, приведённого к стандартной влажности или же к абсолютно сухому веществу.

Использование листьев грецкого ореха при производстве...

Листья грецкого ореха молочно-восковой спелости сортируются, моются, обсушиваются, измельчаются

Все образцы были заложены на хранение в бытовые холодильники при температуре 4±20С и относительной влажности воздуха 80-85%.

Занятия с массажным мячиком | Статья в журнале...

В Китае ещё в древности играли с каменными и металлическими шарами, в Японии — с грецкими орехами.

А игры с мячиком — ёжиком стали ежедневной разминкой. Конечно «ёжик» развивает ручную умелость, мелкую моторику, формирует навыки выразительности...

Влияние фибрового армирования на свойства... | Молодой ученый

...без дополнительного механического воздействия.

Далее подбирают расход крупного и мелкого заполнителя с расплывом смеси не ниже 50 см

В исследованиях использовались: портландцемент класса прочности 42,5 быстротвердеющий; щебень фракции 5–20 мм...

Изучение образцов халвы, реализуемых в розничной сети...

Значение этого показателя очень важно для хранения продукции, особенно в негерметичных упаковках и при высокой относительной влажности воздуха.

Плесень на стенах помещения, заплесневевшие орехи, т.д.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Перспективная технология переработки растительного сырья на...

В статье приведены данные по исследованию влияния гидромеханического воздействия на микробиологические, физико-химические и органолептические показатели продукта. В качестве объекта исследования использованы ядра кедрового ореха.

Влияние влажности стебли хлопчатника (гуза-паи)...

Влияние влажности ореха на процесс его разрушения. Влияние влажности полизлаковой смеси и частоты вращения рабочего органа двухшнекового экструдера на эффективность ведения технологического процесса экструдирования.

Физико-химические показатели теста для мучных кулинарных...

Свободная влага пищевых продуктов благоприятна для этих процессов. Метод определения влажности основан на высушивании навески в

Следовательно, выход изделий из дрожжевого теста с частичной заменой на муку из грецкого ореха не измениться после их выпечки.

Урожайность плодов ореха грецкого в чистых придорожных...

В соответствии с международными стандартами оценка плодов ореха грецкого осуществляется не по массе орехов и их урожайности, а по урожайности качественного ядра, приведённого к стандартной влажности или же к абсолютно сухому веществу.

Использование листьев грецкого ореха при производстве...

Листья грецкого ореха молочно-восковой спелости сортируются, моются, обсушиваются, измельчаются

Все образцы были заложены на хранение в бытовые холодильники при температуре 4±20С и относительной влажности воздуха 80-85%.

Занятия с массажным мячиком | Статья в журнале...

В Китае ещё в древности играли с каменными и металлическими шарами, в Японии — с грецкими орехами.

А игры с мячиком — ёжиком стали ежедневной разминкой. Конечно «ёжик» развивает ручную умелость, мелкую моторику, формирует навыки выразительности...

Влияние фибрового армирования на свойства... | Молодой ученый

...без дополнительного механического воздействия.

Далее подбирают расход крупного и мелкого заполнителя с расплывом смеси не ниже 50 см

В исследованиях использовались: портландцемент класса прочности 42,5 быстротвердеющий; щебень фракции 5–20 мм...

Изучение образцов халвы, реализуемых в розничной сети...

Значение этого показателя очень важно для хранения продукции, особенно в негерметичных упаковках и при высокой относительной влажности воздуха.

Плесень на стенах помещения, заплесневевшие орехи, т.д.

Задать вопрос