Руднев С. Д., Клеников Д. В.

СЕЛЕКТИВНОЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ - ОСНОВА ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ

Руднев С. Д., Клеников Д. В., Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, Кемерово, Россия

Важнейшим этапом подготовки растительного сырья к основным производственным процессам является его селективное измельчение. Кроме того, переработка отходов производства (шротов, жмыхов), основанная на селективном измельчении, позволяет получить полуфабрикаты нового качества.
Селективное измельчение представляет собой процесс последовательного преобразования исходной структуры разрушаемого тела путем направленного воздействия на него таким образом, чтобы полностью высвободить составляющие его компоненты, пользуясь различиями в их физико-механических свойствах. При правильной физической организации процесса можно разделить сложные по строению тела без излишнего переизмельчения их компонентов, а следовательно, с минимальными потерями материала и затратами энергии. В результате появляется возможность выделить из растительного сырья целевые компоненты: пищевые волокна, структуры, содержащие углеводные и витаминные комплексы, белковые компоненты и проч.
Основной предпосылкой селективного измельчения является сложное многокомпонентное строение объектов разрушения. Материалы растительного происхождения состоят преимущественно из высокомолекулярных структур, связи между которыми разнообразны по своей природе и способны менять свой характер при различных физико-механических воздействиях. Проблемой при селективной дезинтеграции является то, что объекты разрушения нестабильны, проявляют нелинейность при деформировании, обладают функциональной прочностью, зависящей от динамики и условий нагружения. Определить степень влияния вышеперечисленных факторов на эффективность процесса селективного измельчения растительного сырья представляется возможным при использовании математического моделирования данного процесса, который можно представить трехуровневой моделью: динамические, кинематические и геометрические параметры измельчителя - изменение состояния сыпучей среды в рабочей зоне - напряженное состояние отдельных частиц.
Создание методологии селективного измельчения позволит разработать новые технологии и оборудование для переработки вторичного растительного сырья, в том числе, для которого традиционные методы дезинтеграции неприемлемы или малоэффективны. Подбор оптимального соотношения воздействующих на объекты разрушения силовых факторов позволит осуществлять селективное измельчение, после которого получаемый полидисперсный материал может быть простыми приемами разделен не только на фракции, но и по компонентному составу.
В КемТИППе на кафедре «Машины и аппараты пищевых производств» на протяжении ряда лет проводятся эксперименты по измельчению растительного сырья на различных устройствах оригинальной конструкции. В лаборатории кафедры создан комплект малогабаритного оборудования, позволяющего осуществлять измельчение различными комбинациями силовых воздействий. Целью проводимых экспериментов является выявление применимости различных устройств для селективного измельчения растительного сырья. Качество измельчения оценивается полнотой разделения полидисперсных материалов по составляющим их компонентам. При разделении используется наиболее доступный и простой способ разделения на ситах, а также вибрационное и пневморазделение. Эксперименты проводились на ножевом измельчителе, инерционном роликовом измельчителе, штифтовой мельнице и конусном виброизмельчителе инерционного типа.
Высокое качество селективного измельчения было получено при переработке шротов облепихи, калины, смородины черной. Добивались измельчения мягких тканей при сохранении целостности семян плодов. Последующее измельчение мягких тканей позволило получить порошок, обладающий всеми ценными свойствами исходного сырья. При измельчении семян хорошо отделялись осколки оболочек. В дальнейшем полученный из кожицы и сухой плодовой мякоти порошок применяется в качестве пищевых и биологически активных добавок в производстве продуктов детского питания, продуктов быстрого приготовления: киселей, каш и проч. Ядра используют для получения растительной муки и белковой пасты, извлечения масла. Оболочки семян служат сырьем для получения природных восков, а также биоминеральных добавок в пищевые продукты.
Новые технологические решения с применением селективного измельчения позволяют решать проблему комплексной безотходной переработки растительного сырья.

THE SELECTIVE GRINDING AS A BASIS FOR ORGANIC WASTE RECYCLING TECHNOLOGY

Rudnev S. D., Klenikov D. V., Kemerovo Technological Institute of Food Industry, Kemerovo, Russia

The existing organic waste recycling technologies and processes do not take into account the complexity of components morphology. The grinding process products contain all components of initial raw material. It is now possible to develop the technologies for selective destruction of organic waste, which enable the easy separation of loose waste. Such selective destruction allows to receive new quality products with high concentration of required components.

Главная страница

Сведения об авторах

Руднев Сергей Дмитриевич, доц., кафедра машин и аппаратов пищевых производств, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности; б-р Строителей, 47, Кемерово, 650056, Россия. Тел. (3842) 51-25-15

Клеников Денис Васильевич, аспирант, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, б-р Строителей, 47, Кемерово, 650056, Россия. Моб. тел. (905) 914-58-84. E-mail: Klenikovdogyandex.ru

Последние изменения внесены 24.04.07