Дән кептіру үрдісіндегі жылу және ылғал алмасу.

Жылу және ылғал алмасу дән кептіру кезінде жылу және масса алмасудың жалпы заңына тәуелді және оның уақытша жағдайы болып табылады. Осының негізінде жылу және ылғал алмасу үрдісінің заңдылықтары дәнде аналитикалық түрде сипатталуы мүмкін. Мүндай сипатталу дәннің кез-келген нүктесінің температурасын және ылғал мөлшерін мезгілдің кез-келген сәтіндегі дәндік қабатты анықтау, сол мезгілдегі өзгеруін және градиентін табуға, ағынның тығыздығын білуге, ылғал және жылу санын, алдағы уақыттағы осы үрдістердің дамуын болжауға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар математикалық үрдістердің сипатталуы белгілі бір қиындық туғызады. Дән құрамы және құрылысы бойынша бірыңғай емес, зерттеудің нәтижесінде әртурлі аймақтары оның әртүрлі өткізгіштігін меншіктейді.

Бір дән қиын геометриялық пішіннен тұрады, ал оның дәндік қабаты дисперстік ортаны, кеңістікте өз бетімен дәнектер ориентерленгендігін көрсетеді.

Сонымен қатар, жылу және ылғал алмасу үрдісі дәннің ішінен бір бірімен байланысқан және бірдей басқаларына әсер етеді, ал жылу физикалық және масса алмасу қасиеті оның ылғалдылығымен температурасына байланысты зерттеулер негізінле ылғал және масса алмасувдың диффереренциялды теңдеулері түзу сызықсыз мінездемелер тасиды. Мұндай жағдайлардағы дән үрдісінде өтетін математикалық сипатталу оның көптеген саласында өте қиын және нағыз курс рамасынан алыс шығып кетеді. Осыған байланысты қажетті мағына тәжірибелік тәуелділікті меншіктейді.

Кептіру қисығы.

Кептіру үрдісі кезінде ылғалдылық материалдың температурасы және оның сусыздану жылдамдығы уақыт бойынша өзгереді. Кептірудің жалпы теориясында бұл өзгерістерді графикалық кептеру қисықтары ретінде белгіленеді. Мұндай графикті құру үшін берілгнді әдетте лабараториялық жағдайда материалың аздаған үлгісін кептіру арқылы оның сол уақытқа сәйкес ылғалдылығымен температурасын анықтау нәтижесінде алады. Кепіту агентінің параметрі (температурасы, ылғалдылығы, жылдамдылығы) тәжірибе барысында бірқалапты болады.

Материалдар ылғалдылығын кептіру кезінде ылғал массасы азаю есебімен жүргізіледі. Ол үшін белгілі уақыт аралығында кептірілетін материалдар массасы өлшеніп отырады.

Кептіру қисығы.

Ол материал ылғалдылығының (интегралдың) уақытаралығында орташа өзгеруімен сипатталады. 1-сурет әдеттегі кептіру қисығы көрсетілген. Кептіру үрдісінің барысында периодтылық бар екені көрінеді. Үрдістің барысында оның ылғалдылығы аз ғана мөлшерде өзгеретінін көреміз. (АВ учаскесі), материалдарды жылытпалау іске асады. Жылытпалаудың созылмалылығы материалдың өлшеміне және кептіргіш агенттің параметріне байланысты. Жұқа материал және ұсақ бөлшектерді кептіру кезінде едәуір жоғарғы температурада жылытпалауда өте тез өтетіндіктен кептіру қисығында бұл аралық қарастырылмайды. Материалды жылыту барысында одан ылғалдың булануы күшейе түседі және ары қарай белгілі түзу сызық заңы бойынша төмендейді (ВС учаскесі). Бұл кептірудің бірінші периоды. Ылғалдың кейбір мағынасында (критикалық 1-ші ылғалдылық деп аталады). Ылғалдың булануы баяулай бастайды.

1-сурет кептіру қисығы.

Осы уақыттан бастап кептіру үрдісінің аяғына дейін ылғалдылық қисық түзу заңы бойынша төмендейді (СД учаскесі). Бұл кептірудің екінші периоды. Үрдістің аяққы кезеңінде кептіру қисығы асимптотикалық түрде ылғадың

жүзінде жақындайды.

Кептіру қисығының жылдамдылығы. Кептіру қисығының жылдамдығының өзгеруі оның ылғалдылығымен сипатталады.бұл жерде кептіру , жылдамдығы деп – материал ылғалдылығы уақыт бірлігінде өзгеруін айтамыз.. Кептіру қисығының нүктесінен жүргіземіз. (1-суретті қараңыз). Осы материал ылғалдылығына келетіндей. Осындай әдіспен алынған әдеттегі кептіру қисығының жылдамдығы әртүрлі материал үшін 2-суретте көрсетілген.

2-сурет. Әртүрлі материалдардың кептіру жылдамдықтарының қисықтары.

1-коллоидты денелер (престтелген макарон қамырлары, крахмал) 2,3-(астық нан)

Бұл жерде үрдістің бас кезінде материалды жылытпалаудан бастап кептіру жылдамдығы 0-ден max NC мәніне жетеді, және ары қарай бірінші период бойынша NC-const тұрақты болып қалады. Сондықтан бірінші периодты (аз уақыты материал жылытпалауын қоса) тұрақты кептіру жылдамдығының периоды деп аталды.

Одан кейі бірінші критикалық ылғалдылықтан бастап, екінші период бойы, кептіру жылдамдығы төмендеуші кептіру жылдамдығы деп аталады. Тепе-теңдік кептіру жылдамдылық ылғалдылығына жеткен кезде ол 0-ге тең болады. Әртүрлі материалдар әртүрлі қисық пішінді болып келеді. Оның пішіні материал құрылысына, ол шегіне, ылғал байланысының пішініне, кептіру агент параметріне байланысты болады. Астыққа кептіру процесінің қисығын N2-ші қыйсықпен сипатталатын материал жатқызады. (N2б-сурет), онда 2 критикалық нүкте N2 белгіленді.

Температуралық қисық. Ол температураның орташа өзгеруін интегралды түрде температуралық материал D ылғалдылыққа байланысты сипатталады. Ол материал темтпературасын –нӨ, орташа өзгеруін оның ылғалдылығына байланыс сипатталады. N3 –сурет. Температуралық қисық көрсетілген.

Процестің барысында материалдың беткі қабатының темпратурасы өзгеруін байқаймыз. Дымқыл термометрдің температурасына жетеді. Ары қарай бірінші период барысында материал температурасы тұрақты болады.

Кептірудің бірінші периоды кептіру жылдамдығының тұрақтылығымен ғана сипатталып қоймай, температура тұрақтылығымен де сипатталады. 1-ші критикалық нүктеден бастап материал температурасы жоғарылайды және тепе-теңдік ылғалдылыққа жеткен кезде кептіргіш агент температурасы тең болады.

Осыған сәйкес заңды өзгерістерден жылдамдылық жіне материал температурасы 2-ші периодта төмендеу периоды және температура материалы жоғарылауы деп атайды.

3-сурет . Температуралық қисық.

Бірінші критикалық нүкте үрдісті екі периодқа бөледі. Олар бір-бірімен кептіру жылдамдығы материал температурасы өзгермейді. Сол себепті үрдіс барысында әртүрлі кептіру шарты пайда болады. Ол материал кептіруге оның сапасына әртүрлі әсер етеді.

30мл дист. Сумен араластырады. Сосын -пен айдауды жүргізеді. Бұл түзгіш бөшкеге су құяды да кранмен қысқышты ашып қыздырады. Бос колбаны сілтіге арналған воронкамен тамшыжинағышқа қосып, су қайнаған кезде кранды жабады. Тоңазытқышты қосып, оған бос конустық колбаны қояды, қалған аммиякты жою үшін 5-10 минут ішінде қондырғыны буландырады. Буландыру аяқталғаннан кейін кранды ашып, қыстырғ\ышты жабады. Сосын тоңазытқыштағы бос колбаның орнына 25-30 мл 0,1н күкірт қышқылын немесе 4-5 тамшы индикатор құяды. Тоңазытқыштың ұшы ерітіндіде тұру керек. Бос колбаны сынамасы бар колбамен қосады. Кранды жабады да воронка арқылы 33% сілті ерітіндісін құяды, шамамен 40мл. Кранды бірітіндеп аша отырып, колбаны шайқап тұрып қалған сілтіні құяды. Ерітіндіні түсі мөлдір түстен көкшіл немесе қара көкке айналуы керек.

10 минут өткеннен кейін конустық колбаны тоңазытқыштың ұшы тимейтіндей етіп жіберу керек. 5-10 минут өткеннен кейін айдауды жалғастырады. Айдау жылдамдығы кранмен реттеліп отырады. Колбадағы сұйықтың көлемі 15-17 минут ішінде екі есе өсуі тиіс. Содан кейін барып кранды ашады да қысқышты жабыды.

Штативті көтеріп конустық колбаға салынып тұрған және оны тоңазытқыштан алып тастайды, бос колбаны қайта булайды.

Конустық колбадағы затты 0,1н күйдіргіш натрий ерітіндісінен ерітінді 1,2 тамшыдан кейін анық жасыл түс пайда болғанға дейін нитрлейді. Аммиактан бөлінбеген бейтарапталған күкірт қышқылы мөлшерін қайта нитрлеуге шығындалған 0,1н күйдіргіш натрий және 0,1н күкірт қышқылынан алынған мл мөлшерінің арасындағы айырмашылық бойынша есептейды. Астық түйірдегі азотты ...-ді түрде анықтап анализ нәтижесінде түзетуге енгізу үшін реактивтердегі азотты анықтау қажет.

Абсолютті құрғақ затты есептеу кезінде ақуыз мөлшерін анықтайды.

Мұндағы, к-тұрақты деңгей, 79,8 бидай, қара бидай және сұлы; 87,5 бұршақ тәріздес; сыра қайнататын арпа.

v- аммиактан бөлінген бейтарап 0,1н күкірт қышқылының дәл мөлшері, мл өлшенеді.

-ұнтақталаған бидайдың сынамасының массасы.

w-ұнтақталған бидай ылғалдылығы.

Қолданылатын әдебиеттер:

Қолданылатын әдебиеттер:

1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В., Технология зерносушения. Учебник. Алматы, Изд. АтУ, 2000.

2. Гинзбург А.С., Основы теории и техники сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1973.

3. Гинзбург А.С., Технология сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1976.

4. Жидко В.И., Резчиков В.А., Зерносушение и зерносушилки, – М.: Колос, 1982г, -139с.

3-тақырып: Гравитациялы - қозғалмалы тығыз қабатта кептіру.

Дәріс жоспары:

1. Гравитациялы- қозғалмалы тығыз қабат кептіру

2. Жалған сұйытылған қабат.

Гравитациялы- қозғалмалы тығыз қабат кептіру камераны жоғары үздіксіз нәрі бидаймен құрылады және оның төменгі бөлігін таңдауда жасалады. Дегенмен қабат қозғалысында бөлек бидай бір-біріне қатысты араласады, олардың арасындағы байланыс сақталады. Активті беті жаңарады , бірақ оның үлкендігі барлық бидайдың суммарлы-геометриялық бетінен едәуір төмен болып қалады.

Бидай ауысуының орташа жылдамдылығы әдетте бірнеше мм/с аспайды. Дегенмен қабат кеңейді, оның шынылығы жоғарлайды, ол кептіру процесінің жылдамдылығына әкеледі. Егер қозғалмалы қабат әдейі конструктивті элементтерден тұрады. Мысалы көпқатарлы ауа бөлігіне каналдар жүйесінен онда тура бидай қиылысу легі көп рет өзгереді. Бұл бидайды араласуына әкеледі, сонымен қоса кептіру процесі тездетеді.

Бидайдың камерада ауысу жылдамдылығы, кептіру ұзақтығы, шығару немесе тиеу жабдықтар көмегімен басқарылады. Кептіру камерасында бидайдың болу уақытын кең кеңістікте өзгертуге болады.

Бидайды гравитациялы-қозғалмалы қабатта кептіру, қозғалтын қабатқы қарағанда кептіргіш агентінің одан да жоғары температурасын қолдануға болады.

Үрленетін қабат қалыңдығын кептіргіш камерасының конструкцияна байланысты 100-300 мм ауытқуында алады. Удельді тапсырыста кептіргіш агент 3500 ден 4000 м/(сағ*т). Кептіргіш агентінің үлкен удельді тапсырысы кептіру зонасының кеңістігін барлық қабатта үрленетін қабаттың өз қалыңдығын қамтамасыз етеді.

Гравитациялы-қозғалмалы қабатта кептіру практикада бірнеше нұсқауда жүргізіледі. Көбінесе кептіру нұсқауы шахтылы түрдегі аппарат ауабөлгіш қорабы бар кең тараған. Дән онда жоғарыдан төмен қарай қозғалады, кезегімен тураматік зоналармен, қарсытік немесе кептіргіш агентінің легімен үрленетін қиылыспа қабатында өтеді.

ВНИИЗЕ-де тәжірибелі жабдықтардың құрылған( физикалық модель) бидайдың кептіру процесін оригиналды өндірістік жабдықтарта жүргізіледі. Бидай қабатында қарама-қарсы тік-туратік үрлеудің араласуы кептіргіш агентінің бағытының өзгеруі құралда моделденеді.

Кептіргіш жылдамдылығы бидай ылғалдылығымен ылғал диффузиясының коэффициент пен ылғал алмасуына тәуелді, яғни кептіру процесі кезінде өзгереді. Кептіру жылдамдылығын бұндай шарттарда аналитикалық жолмен есептеу қиын, сондықтан техникалық есептеу үшін теңестіру қолданады:

Мұнда кептіру жылдамдығы %/мин

К- кептіру оэффициенті, %/мин

-қазіргі бидй ылғалдығы, %

-бидай ылғалдылығының тең массасы, %

Теңестіру интегралдағанда ауытқуда теналамыз:

Немесе

Кептіру коэффициенті бидай қасиетінен және барлық процесс параметрлеріне тәуелді (температура, кептіру агентінің жылдамдылығы мен ылғалдылығы, бидай ылғалдылығы мен температурасы, үрленетін қабаттың қалыңдығы). Сондықтан кетіру ұзақтылығының теңестіруде бойынша есептеу кептіру коэффиентінің маңызын білу қажет тәжірибеде анықтау, кептіруде келтірілген дәнді дақылдардың кептіру режимы шартына келтіреді.

Инженерлі есептеуде сонымен қоса қисық кептіруде эмпирикалық,математикалқ жолмен алынған тәжірибелі өңделген мәлімдемелерде қолдануыға болады. Керек теңестірулер арнайы әдебиетте келтірілген.

Жалған сұйытылған қабат. Бидай қабатына аэродинамикалық немесе механикалық күштердің әсері дән аралықәлсіз байланыс анықталған шарттар бойынша жүргізіледі, қабат пороздылығы үлкейіп оның құрылымы жойылады. Басында тығыз қабат бозарданады, содан кейін барып жалған сұйылғанға өтеді, ал іщкі әсерінен көлемі үлкейеді. Бидай қабаттың бозаңдануында фаза бөлімінің шекарасында диффузионды және термиялық керілуі төмендейді, ол жылу және ылғал ауысуына интенсивтайды.

Жалған сұйытылған қабат өзінің отауын формальды оның кейбір қасиеті сұйық қасиетімен ұқсастығының арқасында алды.

Жалған сұйытылған қабат қабат гидродинамикасы қисық жалған сұйытылған көбірек сипаттайды, өзімен бірге ауа жылдамдылығынан қабаттың керілуіне тәуелді. Бидайдың тығыз қабаты жалған сұйытылған қалыпқа ауаның критикалық жылдамдылығына өтіп, мына формуламен анықтайды:

50<Re<1000 ауытқуда қолданады, мұнда Re- критерий Rейнольдса Ar-критерий Архимеда

Мұнда ауаның жылуылығы м/с

бидайдың диаметрінің эквиваленті, м

V-кинетикалық газдың вязкость м/с

Мұнда - бос құлаудың теңдігі, м/с

p-бидай тығыздығы, кг/м

p-газ тығыздығы, кг/м

Ауаның критикалық жылдамдылығы қабаттың керілуі максималды маңыздылығына жетеді, келесі жылдамдығының өсумен ол қабатта каналдардың құрылуына байланысты бірнеше рет кішіреп, сол арқылы ауаның бөлігі өтеді. Осыған байланысты жалған сұйытылған басында кейбір «өтпелі зона» байқалады, біркелкі емес қабат құрылымына және оның «тасуына» тұрақсыздылығына тән.

Қажетсіз механикалық ауысу кептіргіште кептіру процесін жалған сұйытылғаны 2ші стадияда қабатты энергетикалық ауысуы мен оның біркелкі «тасу» жүргізу қажет. Мұндай гидродинамикалық режимде барлық бидай кептіргіш агентінде жуылады.

Интенсивті араласу қорытындысында және қабат көлемінде дән байланысуында температураның тегістелуі жүреді. Жалған сұйытылған қабат өтпелі қасиеті бар, осыған байланысты кептіру процесін бидайдың ауысуын қосуға болды, орнынан кептіру камерасынан шығару орнын қосуға болады. Өздігінен ауысу қорытындысы интенсивті араласу кептіру камерасында дәннің болу қабатта әркелкі. Бұл қыздыру және бидайды кептірудің әркелкілігіне әкеледі.Қыздыру мен кептірудің біркелкілігінің ең жақсы қорытындысы бидайдың ақпаратта ұйымдастырылған түрде ауысады, кептіргіш камерасында дәннің болу уақыты алдын-ала қамтамасыз етеді. Мұндай жағдайда болу уақыты кең шекте басқырып, бидай ылғалдылығымен және таңдалған кептіру режиміне сәйкес келеді.

Бидайды кептіру кезіндегі жалған сұйытылған қабатта тұруының бір ерекшелігі, жылуалмасу газбөлгіш торының интенсивті жақында өтеді. Кептіру агентіне өту кезңнен бастап қабат температурасы ерекше тез кішірейді, ол 30-50 мм жоғарыда бидай температурасы бірдей болады. Осыған байланысты қыздыру процесін бөлек алынған бидайды келесі түрде көруімізге болады. Бидай қиын траекторияда қозғалыс жасай, қабаттың төменгі бөлігіне келесі уақытта түседі, жылуалмасу зонасында жылу кейбір көлемін алады. Содан ауа легімен лақтырылып, ол қабаттың жоғарғы бөлігіне түседі, онда ол басқа бидайды суығырақ бетіне қатысты жанасу арқасында аккумумерленген жылудың бөлігін жоғалтады. Осыған байланысты төменгі қабаттан бидайдың темпемтураны алуы активті жылуалмасу зонасына қайтадан келгенше төмендеп, жаңа жылу импульс алады. Тек солай бөлек бидай температурасы үздіксіз жоғарлайды, ал кейбір қисық толқын тәрізді максимумдар кезектесіп, минимум және максимум біртіндеп жоғарлайды. Жалпы бидайдың бидайдың қисық температурасы жоғарлауы өзімен көптеген қисық нүктелердің максимум және минимум аралығында орталығын білдіреді.

Бидай дәнінің кептіру жылдамдығын теңестіру арқылы анықтауға болады:

Мұнда - кептіру агентінің температурасы ° С

- коэффициент, кептіру агентінің температура функциясы болады

- бастапқы бидай ылғалдылығы, %

кептіру агентінің масслы жылдамдығы, кг/м

h-бидай қабаттың қалыңдығы м

γ-бидай үйіндісінің массасы, кг/м

Кептіру агентінің температурасы жоғарлауы кептіру процесі тездейді, бірақ бидай қызуын күшейтеді. Мысалы температураның 60 тан 140° С жоғарлауы. Кептіру жылдамдығы 2,5 есе бидайдың интенсивті қызуы 4 есе өседі. Ұқсас заңдылық және кептіру агентінің өзгеруінде алынады.

Жалған сұйытылған дамуы, қабат биіктігіне тәуелсіз, бидай қыздырудың біркелкілігін қамтамасыз етіп және кептіру агентінің өңделген температурасы бірдей.

Жалған сұйытылған қабатта кептіру бидай ылғалдылығының 3-4 % төмендеуі оның температурасы 55-60° С дейін жоғарлауымен келеді, келесі кептіру бидайдың қатты 0ызуына әкеледі. Осыған байланысты тұтастай циклді кептіру бидайды суыту, қыздыру циклін кезектесіп қолданады.

Кептіру циклінің ұзақтығы бидай температурасын мүмкін болатындай есептеп шектейді. Бидай қызуының ұзақтығын есептеу формуласы бастапқы температурадан тапсырылған температураныболады:

Мұнда - бидайдың меншікті жылу сыйымдылығы КДж\кгК

- меншікті жылусыйымдылықтың ылғалдылығы КДж\кгК

=

- оршаған ортада меншікті жылуды жоғалту кД/кг Бидайды жалған сұйытылған қабат тұтастай кептіру стадия басында бидайды қыздыру алдын-ала қолданады.

Бидайд қабатына жалған сұйытылған қалыпқа келуі, оған дірілдің тербелісі немесе қосымша ауа легінің әсері және діріл жолы әсер етеді. Дірілдің қолдануының ауа жылдамдығын төмендеуін қиын қыстаудан төмен және ауа шығынын есептеу, қолданыстағы жылу санынан шығады.

Қабат қалпына тербеліс амплитудасы әсіресе әсер етеді, ол әртүрлі дәнді дақыл мәдениетте 2 мен 10 шегінде, ал тербеліс тазалығы 30-10 Гц шегінде болады.

Қолданылатын әдебиеттер:

Қолданылатын әдебиеттер:

1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В., Технология зерносушения. Учебник. Алматы, Изд. АтУ, 2000.

2. Гинзбург А.С., Основы теории и техники сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1973.

3. Гинзбург А.С., Технология сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1976.

4. Жидко В.И., Резчиков В.А., Зерносушение и зерносушилки, – М.: Колос, 1982г, -139с.

4-тақырып: Бір дәнді кептіру («элементарлы» қабаты)

Дәннің маңызды біркелкі еместігі оның көлемі, ылғалдылығы сонымен қоса олардың әртүрлі жылуфизикалық және ылғалауысу қасиеті, бөлек алынған дәннің қыздыру жылдамдығы мен кептіру әркелгіні анықтайды. Осыған байланысты бір дәннің дәл кептіру қасиетін алу үшін сынамамен тәжірибе жүргізу қажет, ол бірнеше жүздеген немесе мыңдаған дәннен тұру керек. Тек осы жағдайда ғана дәннің барлық өзгергіштігі мен әртүрлісапалығын аңғаруға болады. Мұндай сынаманы бидай қабатының «элементарлы» бөлігі ретінде қарастырылады. Тығыздық қабатына қолдануын «элементарлы» қабат деп атаса, ал тығыз қабаттың өзін элементарлы қабатты суммасы деп қарастырады.

Айта кететін жайт «элементарлының» астында бір дән қабатының қалыңдығы ретінде түсінуіміз керек. Алайда тәжірибе жүзінде мұндай қабат көрсету моделі бола алмайды, себебі қабатта газдың қозғалуы бірқалыпсыз. Дисперсионды материалдық қабатында екі қатар бөлімшелері қажалған төсегіші бар, бөлімше қабатына ұқсас. Газ қозғалысының қасиеті қабатта бірқалыптылығы бөлікшелердің бірнеше қатардан өтуден кейі болады. Сондықтан бидайдың элементарлы қабаты, көрсеткіш моделі болу үшін, оның қалыңдығы минималды аз болуы қажет, бірақ дән, төсегіші бір тәртіппте тірі қиылысуда оның беткейінде орта есепке тірі қиылысуды бидай қабатында нормальды құрылымда болады. Бұндай шарт 3-4 дәнде қабат қалыңдығы қанағаттандырылады.

Элементарлы қабатта әрбір бөлек алынған дәннің біркелкі қызуы, дән температурасының туралығы оның сақталуында сапалығын қамтамасыз етеді.

Өту қасиетін қарастырса кептіру процесі, бидайдың элементарлы қабатқа 4 әртүрлі мәдениет мысалында: бидай, күріш, асбұршақ және күнбағыс болады.

Берілген суреттен қарасақ бидай дәнін кептіру мен қисық кептіруде көрінген кептіргіш агентінің жоғарғы температурамен (80-140°) салыстырмалы, көптеген өндірістік кептіргіштерге тән, бір бидайдың өте интенсивті кептіруіне тән, 15-50° С кейін ақ бидайдың температурасы 50-55° С жетеді және сулы термометр температурасынан көбірек артады. Термограммада бидай температурасынның ылғи да бір жері болмайды. Бидайды кептірудің мұндай интенсивтілігінде оның беткейі мен қабықшадай тез буланып, бидай булану ішіне зонасы кіреді. Кептіру жылдамдығы осындай уақыт аралығында ылғи да болады. Оның үлкенділігін бір бидай дәнін кептіру кезінде келесі формула арқылы анықтайды:

Мұнда Т- кептіру агантінің температурасы ° С

К - 0,011т-0,4340

W°-бастапқы бидай ылғалдылығы %

V- кептіру агентінің жылдамдығы м/с

ρ- кептіру агентінің тығыздығы кг/м

һ- қабат қалыңдығы,м

γ- бидай тығыздығы, кг/м

Температура жоғарлаған сайын кептіру агантінің булану процесінің ылғалдылығы тездейді, бірақ көп мөлшерде бидайдың кептіру интенсивтігі өседі.

Термограммада күріш, бидай сияқты, ылғи да бір бидай температурасының ауданы болмайды. Сонымен бірге кептіру жылдамдығы процесс бойы кетуші болады, бұл күріш дәннің спецификалық құрылымымен түсіндіріледі. Күріштегі тісті қабыршағы ядроға қарағанда аз ылғалдылығы бар. Түсті қабыршақтақтан тез ылғалдылығы кетіру үшін процестің басында дәннің ішіне булануы әкеледі, ядродан ылғалдылығын кетіру қабыршақ арқылы жүреді, бұл кептіру жылдамдылығын төмендетеді.

Күріштің бір дәні қисық кептіру келесі түрі формула бойынша анықтайды

Мұнда - бидай ылғалдылығының маңыздылығы %

- Бастапқы бидай ылғалдылығы, %

- Кептіру ұзақтылығы, мин

t-Кептіру агентінің температурасы, ° С

Бидай температурасы кез-келген уақытта формула бойынша анықталады:

Мұнда

Бір асбұршақ тұқымын кептіру процесін өтуімен көрсетіеді. Термограммада сонымен қоса температураның әрқашанда ауданы болмайды, кептіру жылдамдығы бүкіл процесс кезінде кетіп отырады.

Сулы күнбағыс тұқымында оның бастапқы ылғалдылығынан қауыздық ылғалдылығынан көбірек болады. Мысалы, барлық тұқымда 14,2% ылғалдылығы болса, соның ішінде қауыздық ылғалдылығы 19,1%, ал ядро 9,6% құрайды. Кептіру процесі кезінде қауыз тез әлсіреп және келесі барлық процес бойы ядродан сыртқы ортаға ылғалды тасқыш рөлін атқарады. Сонымен кептіру кинетикасы тұтастай күнбағыс тұқымы бастапқы кептіру периоды қауыздан ылғал беру жылдамдылығын анықтап, келесі ядродан ылғал беру жылуалмасуы шағын анықтайды.

Қолданылатын әдебиеттер:

1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В., Технология зерносушения. Учебник. Алматы, Изд. АтУ, 2000.

2. Гинзбург А.С., Основы теории и техники сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1973.

3. Гинзбург А.С., Технология сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1976.

4. Жидко В.И., Резчиков В.А., Зерносушение и зерносушилки, – М.: Колос, 1982г, -139с.

5-тақырып: Тығыз қозғалмайтын қабатта кептіру.

Тығыз қозғалмайтын қабат қасиеті әрқашанда дәнде келтіреледі. Кептіру агентінмен жуылатын дән беті өзгеріссіз. Кептіру интенсивтігі қозғалмайтын қабатта маңызды мөлшерде бидай мен кептіру агентінің ішкі жылу және ылғал алмасуымен анықталып бидай аралық кеңістіктен су буын әкетеді.

Тығыз қозғалмайтын қабатта кептіру кезінде қабаттың барлық қалыңдығында бидай ылғалдылығының төмендеуі бірақ жүрмейді, зоналар бойынша: басында кептіру агентінің кіру жағынан себу қабаты кебеді және кептіру зонасы ақырындап орта қабатқа ауысады, содан кейін орта қабат кебеді ,ал кептіру зоналары ары қарай ауысады. Қабатты вертикаль бойынша үрлеуде төменгі қабаттың ылғалдылығы сол уақыттан бастап төмендейді. Ортаңғы мен жоғарғы қабаттың ылғалдылығы алғашқы уақытта аз ғана өзгереді. Бастапқы ылғалдылық пен температура тәуелділігі бидай мен кептіру агентін бірегеше рет жоғарлатады (1-1,5 % ), өзгеріс немесе аздау төмендетілген болып қалады. Төменгі қабатты кептіру, бұл кезеңде кептіру ерекше интенсивті өтеді.

Кептіру зонасы ортаңғы қабатқа жеткенде, төменгі қабатты кептіру бұл уақытта аяқталады. Енді ортаңғы қабатты кептіру интенсивті өтеді, ал сондан кейін жоғарғы.

Мұндай кептіру тәсіліне жоғарғы және тәменгі қабат ылғалдылығының әркелкілігі тән, ұзақ уақыт кептіру кезінде аңғарылады. Тек қана жоғары қабат кепкенде, бұл әркелкілік қысқарылады. Төменгі немесе ортаңғы қабат үйіндісі ұзақ уақыт кептіру агентімен байланыста болады және оның ылғалдылығын қалыптывесқа жақыдатады. Сондықтан бидайды қатты кептіріп тастамау үшін қатысты ылғалдылығы 55-65% кептіру агенті қолданады, бидай ылғалдылығы 12-14% келуі керек. Бидайдыкептіруде қозғалмайтын қабатта кептіру агентінің температурасы қатаң шектеледі. Ол ереже бойынша бидайды кептіруде талап етілетін шарттан ауыспауы керек. Осыған байланысты кептіру процесі ұзақ және кептіру зонасы барлық қабатты басып алғанша дейін жүреді. Кептіру зонасының қабатынан өту жылдамдығы кептіру агенті мен бидай ылғалдылығының параметрлерінің тәуелді.

Кептіру агентінің қозғалмайтын қабаттан өтуі, оның параметрлерінің уақыт бойынша осыған байланысты ылғалдылық пен бидай температурасы өзгереді.

Қозғалмайтын қабатты үрлеу қалыңдығын бастапқы бидай ылғалдылығының тәуелділігімен алынады. Әдетте ол 0,6-1,5м аралығынды болады, бірақ кейде ол 3,5 м дейін жеткізеді. Бірақ қабат қалыңдығында оның керілуі кезде өседі.

Қозғалмайтын қабатқа біркелкі емес кептіру, бірнеше перидты бидай қабаты үрлеу бағының өзгеруі мүмкін. Кептіруде қабатты реверсивті үрлеу кезінде бірінші периодта (кептіру агенті төменнен жоғарғы қарай қозғалады) төменгі қабат кебеді, ал ортаңғының өлігін ғана кебеді. Кептіру агентінің бағытының қозғалысы өзгергеннен кейін жоғарғы қабат интенсивті кебеді, төменгі қабат кепкен сияқты солай бірінші периодта кебеді. Төменгі қабат ылғалдылығы бұл уақытта бірнеше рет артады (0,5-1% ке)

Ортаңғы қабат ылғалдылығы бұл уақытта өзгереді: басында төмендеуі ақырындайды, содан кейі ылғалдылықөсе бастайды, максимумға жетіп қайтадан төмендейді. Ортаңғы қабатта қисық кептіру кезінде «шолп» пайда болады, бұл келесідей түсіндіріледі. Кептіру агентінің төменнен жоғарғы қозғалысы кезінде үйіндінің төменгі бөлігінде кептіру зонасы пайда болады, ол тез арада жоғары қарай ауысады. Ол ақырындап ортаңғы қабатын басады. Кептіру агентінің бағыты қозғалысы өзгергеннен кептіру зонасы үйіндінің жоғарғы бөлігінде пайда болады. Кептіру агенті жоғарғы қабатқа өткенде, жоғары ылғалдылығы бар, дымқылданып, ылғалдылықтың аз бөлігін ортаңғы және аз мөлшерде төменгі қабатқа тасымалдайды, онда ол құрғақ бидаймен сіңіп, оның ылғалдылығы жоғарлайды.

Ылғалдылықтың аз «шолп» қарамасақ ортаңғы қабатты кептіру бағытының өзгерткен кейін кептіру агентінің қозғалысы ақырындайды. Нәтижесінде бұл процесте ортаңғы қабаттың ылғалдылығы жоғары, төменгі және жоғары қабатқа қарағанда. Кептіру режимін былай таңдайды, яғни қалған ылғалдылығы 2 % аспауы керек.

Гравитациялы- қозғалмалы тығыз қабатта кептіру.

Гравитациялы- қозғалмалы тығыз қабат кептіру камераны жоғары үздіксіз нәрі бидаймен құрылады және оның төменгі бөлігін таңдауда жасалады. Дегенмен қабат қозғалысында бөлек бидай бір-біріне қатысты араласады, олардың арасындағы байланыс сақталады. Активті беті жаңарады, бірақ оның үлкендігі барлық бидайдың суммарлы-геометриялық бетінен едәуір төмен болып қалады.

Бидай ауысуының орташа жылдамдылығы әдетте бірнеше мм/с аспайды. Дегенмен қабат кеңейді, оның шынылығы жоғарлайды, ол кептіру процесінің жылдамдылығына әкеледі. Егер қозғалмалы қабат әдейі конструктивті элементтерден тұрады. Мысалы көпқатарлы ауа бөлігіне каналдар жүйесінен онда тура бидай қиылысу легі көп рет өзгереді. Бұл бидайды араласуына әкеледі, сонымен қоса кептіру процесі тездетеді.

Бидайдың камерада ауысу жылдамдылығы, кептіру ұзақтығы, шығару немесе тиеу жабдықтар көмегімен басқарылады. Кептіру камерасында бидайдың болу уақытын кең кеңістікте өзгертуге болады.

Бидайды гравитациялы-қозғалмалы қабатта кептіру, қозғалтын қабатқы қарағанда кептіргіш агентінің одан да жоғары температурасын қолдануға болады.

Үрленетін қабат қалыңдығын кептіргіш камерасының конструкцияна байланысты 100-300 мм ауытқуында алады. Удельді тапсырыста кептіргіш агент 3500 ден 4000 м/(сағ*т). Кептіргіш агентінің үлкен удельді тапсырысы кептіру зонасының кеңістігін барлық қабатта үрленетін қабаттың өз қалыңдығын қамтамасыз етеді.

Гравитациялы-қозғалмалы қабатта кептіру практикада бірнеше нұсқауда жүргізіледі. Көбінесе кептіру нұсқауы шахтылы түрдегі аппарат ауабөлгіш қорабы бар кең тараған. Дән онда жоғарыдан төмен қарай қозғалады, кезегімен тураматік зоналармен, қарсытік немесе кептіргіш агентінің легімен үрленетін қиылыспа қабатында өтеді.

ВНИИЗЕ-де тәжірибелі жабдықтардың құрылған( физикалық модель) бидайдың кептіру процесін оригиналды өндірістік жабдықтарта жүргізіледі. Бидай қабатында қарама-қарсы тік-туратік үрлеудің араласуы кептіргіш агентінің бағытының өзгеруі құралда моделденеді.

Кептіргіш жылдамдылығы бидай ылғалдылығымен ылғал диффузиясының коэффициент пен ылғал алмасуына тәуелді, яғни кептіру процесі кезінде өзгереді. Кептіру жылдамдылығын бұндай шарттарда аналитикалық жолмен есептеу қиын, сондықтан техникалық есептеу үшін теңестіру қолданады:

Мұнда кептіру жылдамдығы %/мин

К- кептіру оэффициенті, %/мин

-қазіргі бидй ылғалдығы, %

-бидай ылғалдылығының тең массасы, %

Теңестіру интегралдағанда ауытқуда теналамыз:

Немесе

Кептіру коэффициенті бидай қасиетінен және барлық процесс параметрлеріне тәуелді (температура, кептіру агентінің жылдамдылығы мен ылғалдылығы, бидай ылғалдылығы мен температурасы, үрленетін қабаттың қалыңдығы). Сондықтан кетіру ұзақтылығының теңестіруде бойынша есептеу кептіру коэффиентінің маңызын білу қажет тәжірибеде анықтау, кептіруде келтірілген дәнді дақылдардың кептіру режимы шартына келтіреді.

Инженерлі есептеуде сонымен қоса қисық кептіруде эмпирикалық,математикалқ жолмен алынған тәжірибелі өңделген мәлімдемелерде қолдануыға болады. Керек теңестірулер арнайы әдебиетте келтірілген.

Жалған сұйытылған қабатта кептіру.

Жалған сұйытылған қабат. Бидай қабатына аэродинамикалық немесе механикалық күштердің әсері дән аралықәлсіз байланыс анықталған шарттар бойынша жүргізіледі, қабат пороздылығы үлкейіп оның құрылымы жойылады. Басында тығыз қабат бозарданады, содан кейін барып жалған сұйылғанға өтеді, ал іщкі әсерінен көлемі үлкейеді. Бидай қабаттың бозаңдануында фаза бөлімінің шекарасында диффузионды және термиялық керілуі төмендейді, ол жылу және ылғал ауысуына интенсивтайды.

Жалған сұйытылған қабат өзінің отауын формальды оның кейбір қасиеті сұйық қасиетімен ұқсастығының арқасында алды.

Жалған сұйытылған қабат қабат гидродинамикасы қисық жалған сұйытылған көбірек сипаттайды, өзімен бірге ауа жылдамдылығынан қабаттың керілуіне тәуелді. Бидайдың тығыз қабаты жалған сұйытылған қалыпқа ауаның критикалық жылдамдылығына өтіп, мына формуламен анықтайды:

50<Re<1000 ауытқуда қолданады, мұнда Re- критерий Rейнольдса Ar-критерий Архимеда

Мұнда ауаның жылуылығы м/с

бидайдың диаметрінің эквиваленті, м

V-кинетикалық газдың вязкость м/с

Мұнда - бос құлаудың теңдігі, м/с

p-бидай тығыздығы, кг/м

p-газ тығыздығы, кг/м

Ауаның критикалық жылдамдылығы қабаттың керілуі максималды маңыздылығына жетеді, келесі жылдамдығының өсумен ол қабатта каналдардың құрылуына байланысты бірнеше рет кішіреп, сол арқылы ауаның бөлігі өтеді. Осыған байланысты жалған сұйытылған басында кейбір «өтпелі зона» байқалады, біркелкі емес қабат құрылымына және оның «тасуына» тұрақсыздылығына тән.

Қажетсіз механикалық ауысу кептіргіште кептіру процесін жалған сұйытылғаны 2ші стадияда қабатты энергетикалық ауысуы мен оның біркелкі «тасу» жүргізу қажет. Мұндай гидродинамикалық режимде барлық бидай кептіргіш агентінде жуылады.

Интенсивті араласу қорытындысында және қабат көлемінде дән байланысуында температураның тегістелуі жүреді. Жалған сұйытылған қабат өтпелі қасиеті бар, осыған байланысты кептіру процесін бидайдың ауысуын қосуға болды, орнынан кептіру камерасынан шығару орнын қосуға болады. Өздігінен ауысу қорытындысы интенсивті араласу кептіру камерасында дәннің болу қабатта әркелкі. Бұл қыздыру және бидайды кептірудің әркелкілігіне әкеледі.Қыздыру мен кептірудің біркелкілігінің ең жақсы қорытындысы бидайдың ақпаратта ұйымдастырылған түрде ауысады, кептіргіш камерасында дәннің болу уақыты алдын-ала қамтамасыз етеді. Мұндай жағдайда болу уақыты кең шекте басқырып, бидай ылғалдылығымен және таңдалған кептіру режиміне сәйкес келеді.

Бидайды кептіру кезіндегі жалған сұйытылған қабатта тұруының бір ерекшелігі, жылуалмасу газбөлгіш торының интенсивті жақында өтеді. Кептіру агентіне өту кезңнен бастап қабат температурасы ерекше тез кішірейді, ол 30-50 мм жоғарыда бидай температурасы бірдей болады. Осыған байланысты қыздыру процесін бөлек алынған бидайды келесі түрде көруімізге болады. Бидай қиын траекторияда қозғалыс жасай, қабаттың төменгі бөлігіне келесі уақытта түседі, жылуалмасу зонасында жылу кейбір көлемін алады. Содан ауа легімен лақтырылып, ол қабаттың жоғарғы бөлігіне түседі, онда ол басқа бидайды суығырақ бетіне қатысты жанасу арқасында аккумумерленген жылудың бөлігін жоғалтады. Осыған байланысты төменгі қабаттан бидайдың темпемтураны алуы активті жылуалмасу зонасына қайтадан келгенше төмендеп, жаңа жылу импульс алады. Тек солай бөлек бидай температурасы үздіксіз жоғарлайды, ал кейбір қисық толқын тәрізді максимумдар кезектесіп, минимум және максимум біртіндеп жоғарлайды. Жалпы бидайдың бидайдың қисық температурасы жоғарлауы өзімен көптеген қисық нүктелердің максимум және минимум аралығында орталығын білдіреді.

Бидай дәнінің кептіру жылдамдығын теңестіру арқылы анықтауға болады:

Мұнда - кептіру агентінің температурасы ° С

- коэффициент, кептіру агентінің температура функциясы болады

- бастапқы бидай ылғалдылығы, %

кептіру агентінің масслы жылдамдығы, кг/м

h-бидай қабаттың қалыңдығы м

γ-бидай үйіндісінің массасы, кг/м

Кептіру агентінің температурасы жоғарлауы кептіру процесі тездейді, бірақ бидай қызуын күшейтеді. Мысалы температураның 60 тан 140° С жоғарлауы. Кептіру жылдамдығы 2,5 есе бидайдың интенсивті қызуы 4 есе өседі. Ұқсас заңдылық және кептіру агентінің өзгеруінде алынады.

Жалған сұйытылған дамуы, қабат биіктігіне тәуелсіз, бидай қыздырудың біркелкілігін қамтамасыз етіп және кептіру агентінің өңделген температурасы бірдей.

Жалған сұйытылған қабатта кептіру бидай ылғалдылығының 3-4 % төмендеуі оның температурасы 55-60° С дейін жоғарлауымен келеді, келесі кептіру бидайдың қатты 0ызуына әкеледі. Осыған байланысты тұтастай циклді кептіру бидайды суыту, қыздыру циклін кезектесіп қолданады.

Кептіру циклінің ұзақтығы бидай температурасын мүмкін болатындай есептеп шектейді. Бидай қызуының ұзақтығын есептеу формуласы бастапқы температурадан тапсырылған температураныболады:

Мұнда - бидайдың меншікті жылу сыйымдылығы КДж\кгК

- меншікті жылусыйымдылықтың ылғалдылығы КДж\кгК

=

- оршаған ортада меншікті жылуды жоғалту кД/кг Бидайды жалған сұйытылған қабат тұтастай кептіру стадия басында бидайды қыздыру алдын-ала қолданады.

Бидайд қабатына жалған сұйытылған қалыпқа келуі, оған дірілдің тербелісі немесе қосымша ауа легінің әсері және діріл жолы әсер етеді. Дірілдің қолдануының ауа жылдамдығын төмендеуін қиын қыстаудан төмен және ауа шығынын есептеу, қолданыстағы жылу санынан шығады.

Қабат қалпына тербеліс амплитудасы әсіресе әсер етеді, ол әртүрлі дәнді дақыл мәдениетте 2 мен 10 шегінде, ал тербеліс тазалығы 30-10 Гц шегінде болады.

Қолданылатын әдебиеттер:

1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В., Технология зерносушения. Учебник. Алматы, Изд. АтУ, 2000.

2. Гинзбург А.С., Основы теории и техники сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1973.

3. Гинзбург А.С., Технология сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1976.

4. Жидко В.И., Резчиков В.А., Зерносушение и зерносушилки, – М.: Колос, 1982г, -139с.

6-тақырып: Биологиялық факторлар

Дәріс жоспары:

1. Сақтау кезінде астық түйірі құрамының өзгеруі

2. Сақтау кезінде астық түйіріне ферменттің әсері.

3. Астық түйірінің ескіруі.

Дәріс мақсаты: Сақтау кезінде астық түйірлері беріктігіне әсер ететін биологиялық факторлар

Биологиялық факторлар, астықты сақтау кезіндегі тұрақтылыққа әсер етеді, оларды екі топқа бөлуге болады: биологиялық факторлар, астықтың табиғатын анықтайды (химиялық құрамы, морфологиялық және анатомиялық құрылымы) және сыртқы қайнар көзінің биологиялық факторлары. Соңғыға құтыла алмайтын факторлар, сақталатын астықпен тығыз байланысты (микроорганизмдер) және астық массасымен әлсіз байланысқан, құтылуға болатын зақымданушылардың бар болуы (нан қорларын зақымдаушылар) жатады.

Астық массасын сақтау кезінде өндіргіштілік жағдайда ақуыздылық кешеннің өзгеруі маңызды емес. Элеватор сүрмелерінде бидайдың төрт жылдық сақталуы оның ұн тарту және нан пісіру қасиетін нашарлатпайды, шикі клейковинаның құрамы аз мөлшерде өзгереді, оны тұрақты деп санауымызға болады. Клейковинаның ақуыздық қасиеті маңызды емес, тек қана аз мөлшерде клейковинаның қатаюы белгіленеді, ұзақ сақтау кезінде бұл өзгерістер одан да маңыздырақ болады.

Сақтау кезінде ақуыздың тұрақтылығына шығу қасиеті және белгілері әсер етеді, мысалы, бидай сортының шынылылығы ақуыз тұрақтылығына ие.

Көптеген зерттеулер бекіткендей, астықты ұзақ мерзімде сақау кезінде біртіндеп ақуыз денатурациясы жүреді, оның тұтынушылық қасиетінің төмендеуіне және тұқымның тіршілік әрекетінің жоғалуына әкеп соқтырады.

Сақтау процесінде тіпті оптималды жағдайда көмірсулар, өте ақырын болса да, микроорганизмдердің және астықтың тыныс алуы кезінде шығындалады.

Көптеген зерттеулкр бекіткендей, астық 15% және одан да жоғары ылғалдылықта, көмірсулар шығыны, және бірінші кезекте крахмал, үлкейеді, құрғақ астық массасының төмендеуіне әкеп соқтырады.

Бидай дәніндегі қанттың жалпы құрамы жоғарылауға бейім. Сақтау кезінде қалпына келмейтін қанттардың саны азайғанда қалпына келетін қанттар құрамы жоғарылайды.

Сақтау процесі кезінде көміосулардың өзгеруі әртүрлі астық мәдениеті үшін бірдей болып келеді.

Астықты және түқымды сақтау кезінде липидтік кешендегі өзгеріс қышқылдағыш өзгерістердің зерттеулері болуы мүмкін, ашыған дәм және иіс туғызатын, сонымен қатар гидролитикалық үрдісте бос май қышқылдарының болуы.

Астық қарқынды түрде ауа бойынша қышқылданғыш әрекеттен сақтандырылған, соған байланысты белсенді антиоксиданттардан тұрады. Астықты сақтау кезінде оның ашып кету қасиеті сирек байқалады.

Ал, майлы дақылдарды кезінде олардың ашып кетуі басты проблема болып табылады.

Температураның және ылғалдылықтың көтерілуі кезінде сақталынатын астықта липазалардағы бос май қышқылдары ыдырайды. Астықта липидтік фракция гидролизі ақуызға және көмірсуларға қарағанда тезірек өтнеді, сондықтан сақтау кезінде майдағы қышқыл санының жоғарылауы қалыпты емес астықтың басқа да сапа көрсеткіштерін көрсетеді.

Дәннің пісіп жетілуі бойынша және оның жиналып алынғанынан кейінгі нісіп жетілуі кезінде заң түрінде ферменттердің белсенділігінің төмендеуі байқалады. Дән ферменттерінің белсенділігі ылғалдылығы критикалық көрсеткіштен төмен жерде сақталса және төмен температурада болса, онда аз. Жоғары ылғалдылықта дәннің барлық ферменттерінің белсенділігі артады, ол дәндер тіршілігінің интенсификациясына әкеліп соғады. Әсіресе осы процестер жылдам ақау дәндерде: суыққа тұрақты, шикі, т.с.с жүреді.

Ерекше ферменттердің маңызды қасиетін отандық биохимик А.И. Опарин ашқан, олардың әсерінің қайтарымдығы болып табылады. Бір жағдайда фермент заттық ыдырау реакциясын катализдейді, ал бір жағдайда заттардың синтезі жүреді. Тірі жасушаның протоплазмасымен адсорбирленген ферменттер , заттар синтезін жүзеге асырады артықшылықпен, ал ерітілген түрде жасушалы шырындағылар – гидролизді жүзеге асырады.

Морфологиялық құрылымы дәннің әртүрлі дақылдардың астық және бұршақ тұқымдастар ішінде бірдей. Майлы дақылдар біршама морфологиялық құрылымымен ерекшеленеді. Әртүрлі дақылдардың морфологиялық құрылымы бірдей болса да дәндеодің өлшемдері, олардың қалыптары, сыртқы бетінің жағдайы, дәндердің жеке бөліктерінің қатынасты пайызы арақлықтары үлкен, айырмашылықтары көп, ол соңында оларды сақтауда тұрақтылыққа әсер етеді.

Тек әртүрлі сорттар емес, сонымен қатар бір сортты дәндерде және ұрықтарда тыныс алу интенсивтілігі және сақтаудағы тұрақтылығы әртүрлі болуы мүмкін. Тыныс алудың біршама интенсивтілігі ірі өскіні бар ұрықтарда жоғары болады. Жұмсақ бидай сорттары әдетте қаттылардан қарағанда біршама интенсивті тыныс алады. Осымен дәнді сақтаудағы тұрақтылықтың әртүрлілігі түсіндіріледі.

Ескерген жөн, кейбір дақылдар дән топтары (күріш, тары, арпа, құмай жүгері) сыртқы қабаттары түсті (қабықшалы дақылдар). Оларда үлкен механикалық қаттылық бар, түсті қабықша біршама деңгейде ядроға микроорганизмдердің енуіне кедергі келтіреді діннің, нан қорларының зиянкестермен бүлінуіне кедергі келтіреді, оң фактор болып табылады.

Сол кезде қабықты дақылдарда жылу-ылғал алмасу дән арасында және дән арасындағы кеңістіктегі ауадағы процессбаяулайды. Кейбір жағдайда бұл оң фактор, ал кейбіреулерінде теріс, баяу кебеді және дән белсенді желдетуду салқындайды, кептіруде энергия шығыны, ылғалдылық жылдам жоғарылайды, температура бірден жоғарылайды дән тіршілігінің белсенділігінде, өзін-өзі жылыту жылдам жүреді.

Жылу және ылғал алмасу, дәндердің физиологиялық және микробиологиялық процестер сипаты оның өзектілігіне тәуелді. Практикада өңдеу және дәнді сақтау үшін тек өзектілік қана емес, тікөзек құрылымы да маңызды. Мысалы, бидай дәндерінің өзектілігі, бұршақ, тары біршама ұқсас (35-45%), ал тікөзектің құрылымы әртүрлі. Кішкентайлары өлшемдері бойынша дән араларындағы кеңістіктері ұсақ ұрықты дақылдарда бар, қима бойынша каналдар үлкен емес, олар ауаның жүрісіне кедергі келтіреді. Ең бірінші ол белсенді желдетуде энергетикалық шығынның жоғары болуын тудырады. Мұндай дәнді сақтауда барлық процестер ылғал алмасу, жылу баяулатылғаннан, олар дән сақтауда практикалық мәні бар.

Биологиялық факторға тән сақталатын кейбір сақылдардың өзіндік ерекшеліктерін, әсіресе ең бірінші майлы ұрықтар және күрішті жатқызуға болады. Біршама лабильді фракция, сақтау жағдайына реакция беретін липидті фракция болып табылады, сол майлы ұрықтарды сақтаудағы ерекшеліктері болады. В.Г. Щерваков ескертеді, жоғары ылғалды майлы ұрықтарда гидролитикалық процестер үлкен интенсивтілікті болып келеді. Осы процестер ушін қосымша қордың болуы гидролитикалық ферменттердің индуктирленген синтезіне әкеледі, олардың белсенділігі тез өседі. Нәтижесінде майдың гидролитикалық төмендеуінен дәннің егін және технологиялық сапасы төмендейді. Липаз ферментінің белсенді болуы және май гидролизінің күшейтілу нәтижесінде бос май қышқылдары түзіледі, ал май майлы емес заттарға ауысы бастайды, ол оның дәмін, түсін және иісін өзгертеді.

Күріш-дәнін сақтау спецификалық дақыл болып табылады. Азықтық күріш дәнінің негізгі сапа көрсеткіштері органолептикалық себептер болып табылады, дәннің сарғыш эндоспермасының болуы, жалпы жарма шығуы, сонымен қатар толық және ұнтақталған дән, тағы да аспаздық артықшылықтар. Жалпы жарма шығуна бүтін және ұнтақталған ядро қаттылыққа және шынылылығына әсер етеді. Күріш эндоспермасында жинау процесінде, кептіру, тасымалдау және сақтауда ұсақ жарылған жерлер пайда болады, жарықша болуы жоғарылайды, ал ұнтақталған ядро қауыздалған және ажарланған жерде пайчда болады.

Сақтаудағы дәннің сапасына негізгі сырттан биологиялық факторлар әсер етеді, саңырауқұлақтар, ашытқылар, бактериялар, жәндіктер, кенелер, кеміргіштер және құстар сияқтылар. Дәннің бұзылу деңгейі біршама осы факторлардың жетілу интенсивтілігіне тәуелді, типіне және дән сақтау жағдайына да тәуелді. Сыртқы биологиялық факторлардың әсерінен дәнді барынша қорғаштаған жөн.

Дәннің ескіруі. Биологиялық факторлардың сақтауға әсері, процестер тереңдігі дәнде болатын жағдайға тәуелді, сақтау ұзақтығына тәуелді. Дәннің ұзақ уақыт сақталуы және ескіруі көптеген зерттеулермен зерттелген. Ертеректе айтылғандай дән және ұрықтар сақтауда тұрақты және көп жылдар бойы сапасын сақтап тұра алады. Сонда да сақталатын дән, кез келген тірі ағза ретінде, бірітіндеп ескіреді, оның өнуінде және технологиялық қасиеттерінде білінеді. Біртіндеп биологиялық өзгерістер дәннің қосымша заттарының және олардың бір-біріне әсері дәннің ескіруіне әкеліп соғады. Толық және бірдей шығын себептерін түсіндіру ұрықтардың тіршілігінін ұзақ уақыс сақтауда әлі жоқ. Н.П. Козьмина ұрықтардың ескіруі биохимиялық механизмдердің бірінен, өнгіштігінің жоғалуы РНК транскрипциясының тұрақталуы және ДНК репликациясы болып табылады. Дәнді сақтау уақыты өске сайын оның өсіндісінде РНК және ДНК болуы азаяды.

Астықта ұнтақтау, нан пісіру сапасының сақталуы ұзақ уақыт сақтау кезінде оның шығу қасиеті және белгілеріне байланысты. Л.А. Трисвятский жақсы піскен, кептірілген және салқындатылған бидай дәнінің партиясы 10 жыл мерзімде ұн тарту, нан пісіру сапасының өзгерісіз сақталатынын көрсетеді. Олардң ұзақ мерзімде сақталуы астық клейковинасының нығаюына әкеледі.

Жармалық дақылдарды ұзақ мерзім сақталса оның ядросы омырылғыш келеді, өндірілетін жараның сапасын төмендетеді. Майлы дақылдарда май қышқылданады, ол май сапасының және шығымының төмендеуіне әкеліп соқтырады. Осындай нұсқамен, биологиялық және химиялық факторлар астық сапасын және құндылығын сақтау кезінде шешуші фактор болып табылады. Астықтың тұрақты сақталуы астықтағы барлық заттардың балансталған қатынастарына және физикалық және биологиялық ортасына байланысты.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Астық табиғатынан анықталатын биологиялық фактор топтарына не кіреді?

2. Сыртқы көздерден биологиялық фактор топтарына не кіреді?

3. Ақуыз төзімділігіне байланысты астықты сақтау қалай әсер етеді?

4. Көміртегі мөлшеріне байланысты астықты сақтау қалай әсер етеді?

5. Липазаға жоғары температура мен ылғалдықтың әсері?

Қолданылатын әдебиеттер:

1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В., Технология зерносушения. Учебник. Алматы, Изд. АтУ, 2000.

2. Гинзбург А.С., Основы теории и техники сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1973.

3. Гинзбург А.С., Технология сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1976.

4. Жидко В.И., Резчиков В.А., Зерносушение и зерносушилки, – М.: Колос, 1982г, -139с.

7-тақырып: Метрологиялық факторлар

Дәріс жоспары:

1. Кептіру объектісі ретіндегі астық түйір

2. Астық түйірді кептіру әдістері

3. Астық түйірді кептіру заңдылықтары

4. Астық түйірі қабатының жағдайына сипаттама және оны кептіру

Дәріс мақсаты: Кептіру әдісіне, астық түйірлерге қысқаша сипаттама беріледі, сонымен қатар, астық түйірін кептіру заңдылықтары қарастырылады.

Биологиялық факторлар, астықты сақтау кезіндегі тұрақтылыққа әсер етеді, оларды екі топқа бөлуге болады: биологиялық факторлар, астықтың табиғатын анықтайды (химиялық құрамы, морфологиялық және анатомиялық құрылымы) және сыртқы қайнар көзінің биологиялық факторлары. Соңғыға құтыла алмайтын факторлар, сақталатын астықпен тығыз байланысты (микроорганизмдер) және астық массасымен әлсіз байланысқан, құтылуға болатын зақымданушылардың бар болуы (нан қорларын зақымдаушылар) жатады.

Астық массасын сақтау кезінде өндіргіштілік жағдайда ақуыздылық кешеннің өзгеруі маңызды емес. Элеватор сүрмелерінде бидайдың төрт жылдық сақталуы оның ұн тарту және нан пісіру қасиетін нашарлатпайды, шикі клейковинаның құрамы аз мөлшерде өзгереді, оны тұрақты деп санауымызға болады. Клейковинаның ақуыздық қасиеті маңызды емес, тек қана аз мөлшерде клейковинаның қатаюы белгіленеді, ұзақ сақтау кезінде бұл өзгерістер одан да маңыздырақ болады.

Сақтау кезінде ақуыздың тұрақтылығына шығу қасиеті және белгілері әсер етеді, мысалы, бидай сортының шынылылығы ақуыз тұрақтылығына ие.

Көптеген зерттеулер бекіткендей, астықты ұзақ мерзімде сақау кезінде біртіндеп ақуыз денатурациясы жүреді, оның тұтынушылық қасиетінің төмендеуіне және тұқымның тіршілік әрекетінің жоғалуына әкеп соқтырады.

Сақтау процесінде тіпті оптималды жағдайда көмірсулар, өте ақырын болса да, микроорганизмдердің және астықтың тыныс алуы кезінде шығындалады.

Көптеген зерттеулкр бекіткендей, астық 15% және одан да жоғары ылғалдылықта, көмірсулар шығыны, және бірінші кезекте крахмал, үлкейеді, құрғақ астық массасының төмендеуіне әкеп соқтырады.

Бидай дәніндегі қанттың жалпы құрамы жоғарылауға бейім. Сақтау кезінде қалпына келмейтін қанттардың саны азайғанда қалпына келетін қанттар құрамы жоғарылайды.

Сақтау процесі кезінде көміосулардың өзгеруі әртүрлі астық мәдениеті үшін бірдей болып келеді.

Астықты және түқымды сақтау кезінде липидтік кешендегі өзгеріс қышқылдағыш өзгерістердің зерттеулері болуы мүмкін, ашыған дәм және иіс туғызатын, сонымен қатар гидролитикалық үрдісте бос май қышқылдарының болуы.

Астық қарқынды түрде ауа бойынша қышқылданғыш әрекеттен сақтандырылған, соған байланысты белсенді антиоксиданттардан тұрады. Астықты сақтау кезінде оның ашып кету қасиеті сирек байқалады.

Ал, майлы дақылдарды кезінде олардың ашып кетуі басты проблема болып табылады.

Температураның және ылғалдылықтың көтерілуі кезінде сақталынатын астықта липазалардағы бос май қышқылдары ыдырайды. Астықта липидтік фракция гидролизі ақуызға және көмірсуларға қарағанда тезірек өтнеді, сондықтан сақтау кезінде майдағы қышқыл санының жоғарылауы қалыпты емес астықтың басқа да сапа көрсеткіштерін көрсетеді.

Дәннің пісіп жетілуі бойынша және оның жиналып алынғанынан кейінгі нісіп жетілуі кезінде заң түрінде ферменттердің белсенділігінің төмендеуі байқалады. Дән ферменттерінің белсенділігі ылғалдылығы критикалық көрсеткіштен төмен жерде сақталса және төмен температурада болса, онда аз. Жоғары ылғалдылықта дәннің барлық ферменттерінің белсенділігі артады, ол дәндер тіршілігінің интенсификациясына әкеліп соғады. Әсіресе осы процестер жылдам ақау дәндерде: суыққа тұрақты, шикі, т.с.с жүреді.

Ерекше ферменттердің маңызды қасиетін отандық биохимик А.И. Опарин ашқан, олардың әсерінің қайтарымдығы болып табылады. Бір жағдайда фермент заттық ыдырау реакциясын катализдейді, ал бір жағдайда заттардың синтезі жүреді. Тірі жасушаның протоплазмасымен адсорбирленген ферменттер, заттар синтезін жүзеге асырады артықшылықпен, ал ерітілген түрде жасушалы шырындағылар – гидролизді жүзеге асырады.

Морфологиялық құрылымы дәннің әртүрлі дақылдардың астық және бұршақ тұқымдастар ішінде бірдей. Майлы дақылдар біршама морфологиялық құрылымымен ерекшеленеді. Әртүрлі дақылдардың морфологиялық құрылымы бірдей болса да дәндеодің өлшемдері, олардың қалыптары, сыртқы бетінің жағдайы, дәндердің жеке бөліктерінің қатынасты пайызы арақлықтары үлкен, айырмашылықтары көп, ол соңында оларды сақтауда тұрақтылыққа әсер етеді.

Тек әртүрлі сорттар емес, сонымен қатар бір сортты дәндерде және ұрықтарда тыныс алу интенсивтілігі және сақтаудағы тұрақтылығы әртүрлі болуы мүмкін. Тыныс алудың біршама интенсивтілігі ірі өскіні бар ұрықтарда жоғары болады. Жұмсақ бидай сорттары әдетте қаттылардан қарағанда біршама интенсивті тыныс алады. Осымен дәнді сақтаудағы тұрақтылықтың әртүрлілігі түсіндіріледі.

Ескерген жөн, кейбір дақылдар дән топтары (күріш, тары, арпа, құмай жүгері) сыртқы қабаттары түсті (қабықшалы дақылдар). Оларда үлкен механикалық қаттылық бар, түсті қабықша біршама деңгейде ядроға микроорганизмдердің енуіне кедергі келтіреді діннің, нан қорларының зиянкестермен бүлінуіне кедергі келтіреді, оң фактор болып табылады.

Сол кезде қабықты дақылдарда жылу-ылғал алмасу дән арасында және дән арасындағы кеңістіктегі ауадағы процессбаяулайды. Кейбір жағдайда бұл оң фактор, ал кейбіреулерінде теріс, баяу кебеді және дән белсенді желдетуду салқындайды, кептіруде энергия шығыны, ылғалдылық жылдам жоғарылайды, температура бірден жоғарылайды дән тіршілігінің белсенділігінде, өзін-өзі жылыту жылдам жүреді.

Жылу және ылғал алмасу, дәндердің физиологиялық және микробиологиялық процестер сипаты оның өзектілігіне тәуелді. Практикада өңдеу және дәнді сақтау үшін тек өзектілік қана емес, тікөзек құрылымы да маңызды. Мысалы, бидай дәндерінің өзектілігі, бұршақ, тары біршама ұқсас (35-45%), ал тікөзектің құрылымы әртүрлі. Кішкентайлары өлшемдері бойынша дән араларындағы кеңістіктері ұсақ ұрықты дақылдарда бар, қима бойынша каналдар үлкен емес, олар ауаның жүрісіне кедергі келтіреді. Ең бірінші ол белсенді желдетуде энергетикалық шығынның жоғары болуын тудырады. Мұндай дәнді сақтауда барлық процестер ылғал алмасу, жылу баяулатылғаннан, олар дән сақтауда практикалық мәні бар.

Биологиялық факторға тән сақталатын кейбір сақылдардың өзіндік ерекшеліктерін, әсіресе ең бірінші майлы ұрықтар және күрішті жатқызуға болады. Біршама лабильді фракция, сақтау жағдайына реакция беретін липидті фракция болып табылады, сол майлы ұрықтарды сақтаудағы ерекшеліктері болады. В.Г. Щерваков ескертеді, жоғары ылғалды майлы ұрықтарда гидролитикалық процестер үлкен интенсивтілікті болып келеді. Осы процестер ушін қосымша қордың болуы гидролитикалық ферменттердің индуктирленген синтезіне әкеледі, олардың белсенділігі тез өседі. Нәтижесінде майдың гидролитикалық төмендеуінен дәннің егін және технологиялық сапасы төмендейді. Липаз ферментінің белсенді болуы және май гидролизінің күшейтілу нәтижесінде бос май қышқылдары түзіледі, ал май майлы емес заттарға ауысы бастайды, ол оның дәмін, түсін және иісін өзгертеді.

Күріш-дәнін сақтау спецификалық дақыл болып табылады. Азықтық күріш дәнінің негізгі сапа көрсеткіштері органолептикалық себептер болып табылады, дәннің сарғыш эндоспермасының болуы, жалпы жарма шығуы, сонымен қатар толық және ұнтақталған дән, тағы да аспаздық артықшылықтар. Жалпы жарма шығуна бүтін және ұнтақталған ядро қаттылыққа және шынылылығына әсер етеді. Күріш эндоспермасында жинау процесінде, кептіру, тасымалдау және сақтауда ұсақ жарылған жерлер пайда болады, жарықша болуы жоғарылайды, ал ұнтақталған ядро қауыздалған және ажарланған жерде пайчда болады.

Сақтаудағы дәннің сапасына негізгі сырттан биологиялық факторлар әсер етеді, саңырауқұлақтар, ашытқылар, бактериялар, жәндіктер, кенелер, кеміргіштер және құстар сияқтылар. Дәннің бұзылу деңгейі біршама осы факторлардың жетілу интенсивтілігіне тәуелді, типіне және дән сақтау жағдайына да тәуелді. Сыртқы биологиялық факторлардың әсерінен дәнді барынша қорғаштаған жөн.

Дәннің ескіруі. Биологиялық факторлардың сақтауға әсері, процестер тереңдігі дәнде болатын жағдайға тәуелді, сақтау ұзақтығына тәуелді. Дәннің ұзақ уақыт сақталуы және ескіруі көптеген зерттеулермен зерттелген. Ертеректе айтылғандай дән және ұрықтар сақтауда тұрақты және көп жылдар бойы сапасын сақтап тұра алады. Сонда да сақталатын дән, кез келген тірі ағза ретінде, бірітіндеп ескіреді, оның өнуінде және технологиялық қасиеттерінде білінеді. Біртіндеп биологиялық өзгерістер дәннің қосымша заттарының және олардың бір-біріне әсері дәннің ескіруіне әкеліп соғады. Толық және бірдей шығын себептерін түсіндіру ұрықтардың тіршілігінін ұзақ уақыс сақтауда әлі жоқ. Н.П. Козьмина ұрықтардың ескіруі биохимиялық механизмдердің бірінен, өнгіштігінің жоғалуы РНК транскрипциясының тұрақталуы және ДНК репликациясы болып табылады. Дәнді сақтау уақыты өске сайын оның өсіндісінде РНК және ДНК болуы азаяды.

Астықта ұнтақтау, нан пісіру сапасының сақталуы ұзақ уақыт сақтау кезінде оның шығу қасиеті және белгілеріне байланысты. Л.А. Трисвятский жақсы піскен, кептірілген және салқындатылған бидай дәнінің партиясы 10 жыл мерзімде ұн тарту, нан пісіру сапасының өзгерісіз сақталатынын көрсетеді. Олардң ұзақ мерзімде сақталуы астық клейковинасының нығаюына әкеледі.

Жармалық дақылдарды ұзақ мерзім сақталса оның ядросы омырылғыш келеді, өндірілетін жараның сапасын төмендетеді. Майлы дақылдарда май қышқылданады, ол май сапасының және шығымының төмендеуіне әкеліп соқтырады. Осындай нұсқамен, биологиялық және химиялық факторлар астық сапасын және құндылығын сақтау кезінде шешуші фактор болып табылады. Астықтың тұрақты сақталуы астықтағы барлық заттардың балансталған қатынастарына және физикалық және биологиялық ортасына байланысты.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Астық түйірінің физикалық және физика-химиялық қасиеттерін атаңыз?

2. Қандай материалмен ылғал байланыс пішіндерін білесіңіздер?

3. Гигроскопиялық дегеніміз не?

4. Астық түйірі ылғалдығының төрт жағдайын атаңыз?

5. Динамикалық тепе-теңдік дегеніміз не?

6. Қандай ылғалдықты тепе-те деп атайды?

7. Жылуөткізгіш дегеніміз не?

8. Жылусыйымдылығын есептеу формуласы қандай?

9. Скваживость анықтама бер?

10. Сыпучесть анықтама бер?

11. Құрғақ астық түйір үшін бұрылу бұрышы қандай болуы керек?

12. Аэродинамикалық қарсыласу мәніне сипаттама беріңіз?

Қолданылатын әдебиеттер:

1. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В., Технология зерносушения. Учебник. Алматы, Изд. АтУ, 2000.

2. Гинзбург А.С., Основы теории и техники сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1973.

3. Гинзбург А.С., Технология сушки пищевых продуктов, – М.: Пищевая промышленность, 1976.

4. Жидко В.И., Резчиков В.А., Зерносушение и зерносушилки, – М.: Колос, 1982г, -139с.

8-тақырып: Астық түйір массасының жабысуы

Жоспар:

1. Астық түйірін әртүрлі кептіру технологиясымен қарастыру

2. Бидай микрофлорасының өзгеруі

Барлық мәдениеттердің дәні және астықтың массасы жағынан қоршаған ортадан интенсивті түрде әртүрлі заттардың және газдардың сіңіру қабілеті бар. Бұл әрбір дәннің көп кеуекті коллойдты құрылысын және астықтың өз массасын түсіндіреді. Астықтан сорбцияланған заттарды жою қиынырақ соғады. Кей кезде дәнмен сіңірілген газдың арасында химиялық өзара әрекеттестік, өтуі мүмкін, ол дегеніміз хемосіңіру пайда болады. Технологиялық кептіру үрдісінің берілген температура тәртібі бұзылған кезде,кептірілген астықтың түтінінің иісі, күкірт газдың, сұйық отынның иісі шығуы мүмкін.

Одан басқа, бұл жағдайда астық қатерлі канцерогенді көміртегілерін сіңіруі мүмкін, негізінен бензапиренді .

Зиянды заттардың уларды сіңіруі физико-химиялық астықтың құрамына, оның ылғалдылығына және ластану дәрежесіне байланысты болады.

Сорбция процесі кезінде солай аталатын астық бетінің қарқындылығына, макро және микро капиллярдың ауданын құрайтын және оның шындық үстін бірнеше рет жоғарлататындығына қатысады.

Г.А. Егоровтың берілгендері бойынша астықтың әртүрлі мәдениеттерінің жоғарғы беті шамамен 200-250м/сағ болады.

Сіңу процесі бидай мен тұқым қабықшаларында ерекше болады,капиллярлы кеуекті құрылымын береді. Бидайдың сіңу тәсілінің әсері,оның химиялық құрамын анықтайды. Мысалы, бидайда гидрофильді коллойдтың аз болуы және липидтердің көп құрамы, оның ылғал теңдігінде аз болады.

Бидай бетінде ылғал және бидай массасында органикалық қоспалары ластанған, жоғары ылғалданған зиянды заттар мен адсорбцияның әсері бар.