Исследование способов сушки зерна овса прошедшего гидротермическую обработку

Овес это одна из основных зерновая культура во всем обществе. Значительная часть овса выращивается в России, так же часто его выращивают в европейских и американских странах. Овес имеет пленчатое покрытие, благодаря которому зерно содержит большое количество клетчатки, значительное внимание овсу уделяется из-за высокого содержания пищевых волокон, фитохимической и питательной ценности. Употребление овса имеет большие преимущества для здоровья, такие как гипохолестеринемические и противоопухолевые свойства. Продукты питания, выполненные на основе зерна овса, такие как хлеб, печенье, пробиотические напитки, сухие завтраки, хлопья и детское питание, имеют большое значение. Изучение и разработки овса и его продуктов могут быть полезны в борьбе с различными болезнями, известными человечеству [1].

Зерно овса богато витаминами В1, В2 соединениями железа, кальция и фосфора и имеет большое значение в питании человека. Из зерна овса изготавливают крупу, толокно, муку, суррогат кофе, галеты, печенье и другие продукты, которые хорошо усваиваются организмом человека и имеют диетическое значение

Основные площади посева овса находятся в Нечерноземной зоне, меньше его высевают в Центрально-Черноземной зоне, Среднем Поволжье и Сибири. Возделывается преимущественно яровой овес, озимый же занимает небольшие площади. Овес часто высевают в смеси с горохом и викой на занятых парах для получения сена и зеленого корма.

В 2020 году площади посева овса в РФ достигли минимальных, по крайней мере за последние 30 лет, размеров и составили 2 421,7 тыс. га. За год они снизились на 4,9%, за 5 лет – на 20,5%, за 10 лет – на 16,5%, к 2001 году - на 50,2%, к 1990 году - на 73,4%.

Валовые сборы овса в 2020 году составили 4 132,0 тыс. тонн, что на 6,6% меньше, чем в 2019 году. За 5 лет они снизились на 8,9%, к 2001 году –46,5%, к 1990 году – на 66,5%.

В 2020 году цены на овес были в среднем существенно выше, чем в 2019 году. За год (в ноябре 2020 г. по отношению к ноябрю 2019 г.) цены сельхозпроизводителей на овес выросли на 60,3%, за два года – на 73,6%, за пять лет – на 95,0% [2].

В процессе современного развития зерноперерабатывающих предприятий наблюдаются тенденции к совершенствованию техники и технологии, а так же к совершенствованию технологических, энергоемких процессов переработки зерна овса в мучные, крупяные продукты. Одной из таких технологических операций является сушка зерна прошедшего гидротермическую обработку, в процессе которой важно быстро и качественно с соблюдением температурных режимов провезти обработку зерновой смеси нагретым воздухом определенной температуры не превышающей 40 ⁰С для обеспечения сохранения биологически-активных веществ в зерне, при этом важно учитывать энергоемкость процесса и его длительность, достигающую 150 минут тепловой обработки при сушке в аппаратах конвекционного типа и до 90-100 минут в аппаратах работающих под разряжением в виде вакуума, при этом для вакуумной сушки важно учитывать давление в диапазоне от -0,04 мПа до – 0,06 мПа [3].

В процессе разработки вопросов длительности сушки зерна овса прошедшего гидротермическую обработку были выполнены экспериментальные исследования влияния длительности процесса сушки на изменение влажности зерна. Данные экспериментальных исследований представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Экспериментальные данные конвекционной сушки зерна овса

Анализ таблицы 1 показывает, что за первые 30 минут влажность зерна уменьшалась в небольших количествах, это напрямую зависит от температуры сушильного шкафа, она достигла оптимальной температуры через 30 минут после чего ее значения не изменялись. К концу сушки, а именно последние 20 минут влажность зерна уменьшалась не значительно. Из полученных данных можно выяснить что оптимальное время сушки составляет от 130 до 150 минут при 40 градусах Цельсия.

Таблица 2

Экспериментальные данные вакуумной сушки зерна овса

Проведя анализ данной таблицы, мы видим, что первые 20 минут сушки результатов не дали, но уже следующие 20 минут нам дали результат. Исход из анализа данной таблицы мы видим, что оптимальное время сушки составляет 90-100 минут при 40 градусах и давлении –0,04 мПА.

Проведя сравнительный анализ вакуумной и конвекционной сушки зерна овса прошедшего гидротермическую обработку следует отметить что оптимальным методом является сушка зерна в вакуумном сушильном шкафу с температурой 40 ⁰С и давлением в пределах от –0,04 мПа до –0,06 мПа, однако с экономической точки зрения метод вакуумной сушки является более энергозатратным, и требует совершения большего количества технологических операций чем при конвекционной сушке.