Почти все современные сушилки, использующие в качестве сушильного агента нагретый воздух, являются сушилками конвективного типа.

Воздух в них переносит тепло к зерну и удаляет испаряющуюся влагу. Этому способу сушки присущи некоторые недостатки, касающиеся нерационального использования энергии оборудованием, поскольку сушка таким способом неизбежно сопровождается потерями тепла на нагрев конструкций и окружающей среды, также она приводит к перегреву зерна и не способствует полному подавлению первичной микрофлоры.

Инфракрасный метод сушки зерна

Существенные преимущества перед сушилками конвективного типа имеет инфракрасный метод сушки. Его принцип заключается в том, что влага, находящаяся в зерне, поглощает инфракрасные лучи и нагревается, т. е. энергия переходит непосредственно к влаге, чем и достигается высокая эффективность и экономичность. В процессе инфракрасной сушки энергия подводится непосредственно к зерну, поэтому появляется возможность достичь не только высокой эффективности, но и высокой экономичности сушки.

Процесс испарения можно проводить достаточно интенсивно даже при воздействии температуры до +40…+60°С. При этом корпус оборудования не нагревается и нетехнологическое тепло сохраняется. Вместе с тем инфракрасная сушка зерна при температуре +40…+60°С приводит к уничтожению всей микрофлоры, имеющейся на его поверхности. А инфракрасное излучение и используемое для сушки оборудование совершенно безвредны для окружающей среды.

При низкой температуре оборудование не нагревается, нет потерь тепла через стенки, вентиляцию. В то же время инфракрасное излучение при температуре +40…+60 градусов позволяет уничтожить всю микрофлору на поверхности зерна, делая его чистым.

Благодаря этому методу снижается удельное энергопотребление агрегата, повышается производительность и качество зерна.

Немаловажно и то, что оборудование является простым и, следовательно, надежным. Проблемы, которые пытаются решить экспериментаторы, преимущественно состоят в необходимости соблюдать равномерный слой зерна, подвергающегося инфракрасному облучению.

По результатам испытаний Ассоциации аттестации зерна Японии, сушка зерна длинноволновым инфракрасным излучением является таким же натуральным способом, как и сушка на солнце.

Излучение с такой длиной волны может легко проникать внутрь зерна и нагревать его без помощи горячего воздуха. Скорость сушки в этом случае значительно возрастает.

Отмечается одновременный нагрев внутренней части и поверхности зерна.

Сушка делает вкуснее

Относительно сушки продовольственных видов зерна исследователи единогласно отмечают значительное улучшение вкусовых качеств, но, как мы с вами понимаем, это чрезвычайно субъективный фактор.

Для нас важнее экономия энергии и повышение производительности. Что ж, некоторые ближневосточные производители оборудования для инфракрасной сушки зерна приводят такие факты: в некоторых экспериментальных установках режим интенсивной работы ИК-энергопривода позволяет испарить из зерна около 25% воды всего за 90-110 с, после чего происходит окончательное испарение влаги за 5-6 минут.

Общее время просушки зерна до влажности 12-14% не превышает 8-10 минут; пророщенные зерна не теряют своей биологической ценности, а время их кулинарной обработки значительно сокращается.

Сам процесс сушки в некоторых моделях начинается с того, что галогенными лампами генерируется инфракрасное излучение, которое затем проходит через слой материала, преобразуясь в тепловую энергию.

Оно нагревает материал, выпаривая оттуда влагу. Такая технологическая схема позволяет обеспечить неизменную толщину слоя зерна по высоте аппарата. Вследствие этого толщина слоя оказывается равна ширине зазора, образованного перфорированным цилиндром и вращающимися дисками. Вот почему процесс сушки протекает равномерно и эффективно.

Любопытно, что ученые и практики обычно отзываются об инфракрасном методе сушки зерна так: «Проводятся эксперименты по применению инфракрасного излучения для сушки зерна, однако в ближайшем будущем большинство сушилок для зерна будет конвективного типа с использованием нагретого воздуха». И не объясняют, почему.

Хотя причины, конечно, есть.

Недостаток ИК-сушки — скромная мощность оборудования

Основное отличие ИК-сушки от других видов термического воздействия на материал – быстрый нагрев материала. ИК-сушка нашла достаточно широкое применение в пищевой промышленности на сушке пористых растительных материалов, имеющих незначительное сопротивление переносу влаги. Зерно имеет коллоидную структуру и характеризуется высоким сопротивлением переносу влаги, поэтому по достижении предельно допустимой температуры влагосъем незначителен.

Однако при отлежке (для зерна длительность 2-4 ч) влага в зерновке перераспределяется и поле влажности выравнивается, при этом часть влаги переходит в оболочку, имеющую пористую структуру и легко отдающую влагу.

Поэтому при сушке зерна после отлежки с какой угодно интенсивностью не только не повышается его температура, но снижается вплоть до температуры мокрого термометра, что установлено многими исследователями.

Но как только влага оболочки будет испарена, температура зерновки быстро возрастает, следовательно, необходимо снижать температуру агента и интенсивность воздействия ИК-излучения. При таком способе интенсивный нагрев реализуется в камере, в которой совместно воздействуют на зерно ИК-излучение и конвективный агент сушки, а затем интенсивность воздействия снижают (прекращают ИК-воздействие), на выходе из камеры зерно разделяют на две части, одну часть охлаждают, другую рециркулируют, смешивают с влажным и направляют на отлежку, причем охлаждают энергосберегающим способом, то есть при подаче наружного воздуха в количестве 200-300 м3/ч в течение 3-5 ч в вентилируемом бункере.

За указанное время при этой подаче температура зерна снизится с +46…+43°C, а семян с +43…+39°С до температуры на 4-6°C выше наружного воздуха с влагосъемом от 1,7 до 3%. То есть методы сушки зачастую комбинируются.

Первоочередное комбинированное воздействие ИК-излучения на семена после отлежки позволяет на 17% повысить влагосъем по сравнению с первоочередным воздействием агентом конвективной сушки, а рециркуляция агента сушки позволяет на 13% снизить затраты на сушку.

Способ инфракрасной сушки материалов, преимущественно семян и зерна, заключающийся в том, что материал горизонтально перемещают, воздействуют агентом сушки, ИК-излучением, отлеживают, возвращают в сушильные камеры, отличается тем, что материал перемещают направленным потоком агента сушки, который рециркулируют, после отлежки на материал одновременно воздействуют ИК-излучением и агентом сушки, затем только агентом сушки, разделяют и одну часть охлаждают, а другую после смешивания с влажным материалом отлеживают.

Как видим, достаточно эффективное промышленное оборудование существует и, безусловно, будет совершенствоваться и пока основным его недостатком является скромная мощность. 

По материалам зарубежной печати

Читайте также:

Семь способов сушки зерна

Украинский опыт конвейерных сушилок