Экспериментальное исследование режимов циклической конвентивной сушки перги в соте
Заготовленная пчелами свежая перга имеет влажность 24...28°%. Требования ТУ 10 РФ 505-92 «Перга сушеная» допускают влажность продукта не более 18%. Многочисленные исследования показывают, что с целью доведения влажности продукта до требований ТУ наиболее целесообразно использовать конвективную сушку [1]. Традиционно конвективную сушку перги проводят следующим образом: атмосферный воздух разогревают до температуры 40...42°С и при его скорости 1,8...2,0 м/с обдувают перго-вые соты. Во время традиционной конвективной сушке влагоемкий потенциал теплоносителя используется незначительно, поэтому энергоемкость технологического процесса неоправданна высока и составляет 34.37 кВтч/кг получаемого продукта [2]. Для снижения энергоемкости процесса сушки нами предложено многократно использовать ограниченный объем теплоносителя. Замена теплоносителя свежим атмосферным воздухом происходит периодически при увеличении его влажности до 75.80%. Предложенный энергосберегающий способ сушки перги является одной из операций способа извлечения перги из сотов патент РФ №2185726 [3]. Для проведения сушки перги в предложенном нами энергосберегающем режиме разработаны специальные конструкции сушильных установок [4,5].
В связи с вышесказанным цель экспериментального исследования заключалась в определении влияния скорости циркуляции потока теплоносителя на энергоемкость предложенного способа сушки и скорость изменения относительной влажности перги.
Объекты и методы исследования. Заготовленные для опыта соторамки разделяли на шесть групп, по 14 рамок в каждой группе. Масса каждой партии сотов, состоящей из 14 рамок, составляла 12,5±0,3 кг. Подготовленные к опыту соторамки хранили в плотно закрытых ульевых ящиках.
Исследуемую партию сотов размещали в сушильной камере. Терморегулятором задавали температуру теплоносителя 41±0,50С, после чего установку приводили в действие. Периодически, через каждые 10 ч сушки, сушильную камеру открывали, из двух сотов отбирали пробы перги массой 2 г и контролировали текущую величину относительной влажности продукта. Влажность перги определяли в соответствии со стандартной методикой, приведенной в ТУ 10РСФСР 505-2 «Перга сушеная».
Сушку проводили в помещении с температурой воздуха 16±2 0С, исследовали следующие диапазоны скорости циркуляции теплоносителя 1,3...1,6; 2,2...2,5; 3,4...3,7 м/с. Энергопотребление установки контролировали с помощью однофазного электромеханического счетчика электрической энергии: СО-505ГОСТ 6570-96.
Сушка каждой партии сотов при исследуемой скорости потока теплоносителя продолжалась на протяжении 50 часов. Опыты проводили с двукратной повторностью.
Результаты исследования. Посредством статистической обработки результатов эксперимента были установлены зависимости, которые представлены графически на (рис.) и в виде математических моделей (1)—(3).
Критерием качества аппроксимации эмпирических данных полученными регрессионными моделями служит коэффициент детерминации, определяющий долю объясненной дисперсии в общей вариации результативной переменной:
Значения коэффициента лежат в диапазоне [0;1]. Чем ближе ^ к единице, тем точнее подобранная модель аппроксимирует экспериментальные данные, тем теснее результаты наблюдения примыкают к линии регрессии.
Для моделей (1)-(3) значения ^ составляют соответственно 0,997, 0,998 и 0,999, что указывает на высокую точность построения зависимостей.
Выводы
Анализ установленных зависимостей позволяет утверждать, что скорость циркуляции теплоносителя в сушильной установке является фактором, значимо влияющим на величину остаточной влажности перги в соте по окончании сушки. Особенно эффективно влажность продукта снижается на протяжении первых 30 ч исследуемого процесса, после чего процесс удаления влаги из продукта замедляется.
Энергоемкость технологического процесса для диапазонов скорости циркуляции теплоносителя 1,3.1,6; 2,2...2,5; 3,4...3,7 м/с составила 13,1, 13,5, 15,4 кВтч/кг соответственно. На основании полученных результатов исследования появляется возможность выбора требуемого режима сушки продукта.
Предложенный способ сушки перги позволяет снизить энергоемкость технологического процесса более чем в два раза.
Литература
1. Каширин Д.Е., Харитонова М.Н. Качество перги, стабилизированной различными способами, в процессе ее хранения // Инновационные технологии в пчеловодстве: мат-лы науч.-практ. конф. (21-23 нояб. 2005 г.). - Рыбное, 2006. - С. 195-197.
2. Некрашевич В.Ф., Бронников В.И., Винокуров С.В. Способы сушки перговых сотов // Сб. науч. тр. - Т 2 / КГСХА. - Кострома, 2000. - С. 58-59.
3. Пат. № 2297763 Российская Федерация. Способ извлечения перги из сотов / Д.Е. Каширин. Опубл. 27.04.2007, Бюл. № 12.
4. Пат. № 2275563 Российская Федерация. Установка для сушки перги в сотах / Д.Е. Каширин. Опубл. 27.04.2006, Бюл. № 12.
5. Пат. № 2391610 Российская Федерация. Установка для сушки перги / Д.Е. Каширин. Опубл. 10.06.2010, Бюл. № 16.
Н.В. Бышов, Д.Е. Каширин
Технологии извлечения перги из природного сырья с целью получения биологически активных продуктов
