RU2368851C1 - Method of drying procedure in microvave field - Google Patents

Method of drying procedure in microvave field Download PDF

Info

Publication number
RU2368851C1
RU2368851C1 RU2008123429/06A RU2008123429A RU2368851C1 RU 2368851 C1 RU2368851 C1 RU 2368851C1 RU 2008123429/06 A RU2008123429/06 A RU 2008123429/06A RU 2008123429 A RU2008123429 A RU 2008123429A RU 2368851 C1 RU2368851 C1 RU 2368851C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
field
seeds
microvave
temperature
Prior art date
Application number
RU2008123429/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Волошко (UA)
Александр Юрьевич Волошко
Владимир Григорьевич Диндорого (UA)
Владимир Григорьевич Диндорого
Виктор Васильевич Кириченко (UA)
Виктор Васильевич Кириченко
Ирина Ивановна Клименко (UA)
Ирина Ивановна Клименко
Людмила Андреевна Луценко (UA)
Людмила Андреевна Луценко
Вера Павловна Петренкова (UA)
Вера Павловна Петренкова
Наталья Александровна Пинчукова (UA)
Наталья Александровна Пинчукова
Виктор Леонидович Самойлов (UA)
Виктор Леонидович Самойлов
Владимир Петрович Семиноженко (UA)
Владимир Петрович Семиноженко
Дмитрий Семенович Софронов (UA)
Дмитрий Семенович Софронов
Олег Валерьевич Шишкин (UA)
Олег Валерьевич Шишкин
Original Assignee
ЗАО "Технологический парк "Институт монокристаллов"
Государственное научное учреждение "Научно-технологический комплекс "Институт монокристаллов" НАН Украины"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Технологический парк "Институт монокристаллов", Государственное научное учреждение "Научно-технологический комплекс "Институт монокристаллов" НАН Украины" filed Critical ЗАО "Технологический парк "Институт монокристаллов"
Application granted granted Critical
Publication of RU2368851C1 publication Critical patent/RU2368851C1/en

Links

Landscapes

  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention refers to bulk produce drying and can be used in agricultural industry to dry seeds, particularly corn heads and other crops in order to obtain seed grains. According to the invention produce are dried in microvave field at a temperature of 30-35°C in vacuum under residual pressure of 50-100 Mm hg, which is maintained at continuous dry air or inert gas blowing.
EFFECT: invention ensures drying time and energy cost reduction.

Description

Изобретение относится к области сушения сыпучих сельскохозяйственных продуктов и может быть использовано в аграрной промышленности для сушения семян, в частности кочанов кукурузы и других позднеспелых культур, для получения посевного материала.The invention relates to the field of drying bulk agricultural products and can be used in the agricultural industry for drying seeds, in particular heads of corn and other late-ripening crops, to obtain seed.

Одной из наиболее острых проблем при получении кондиционного посевного материала разных позднеспелых культур является сохранение его посевных качеств в условиях продолжительного хранения (в частности в зимний период или на более продолжительное время). Продолжительное хранение зерна возможно, если влажность зерна не превышает 10-15%.One of the most acute problems in obtaining conditioned seed of various late-ripening crops is the preservation of its sowing qualities under conditions of prolonged storage (in particular in winter or for a longer time). Long-term storage of grain is possible if the grain moisture does not exceed 10-15%.

На большинстве территорий Европы урожай позднеспелых культур (кукуруза, подсолнечник и др.) собирают при влажности зерна 20-50%. Такое зерно не подлежит продолжительному хранению вследствие заражения грибковыми заболеваниями с последующим плесневением. Зерно такой влажности в процессе хранения теряет свои посевные качества, а именно энергию прорастания и всхожесть.In most of Europe, late-ripe crops (corn, sunflower, etc.) are harvested at a grain moisture content of 20-50%. Such grain is not subject to long-term storage due to infection with fungal diseases, followed by mold. A grain of this moisture loses its sowing qualities during storage, namely, germination energy and germination.

Как правило, в производственных условиях проблему доведения как продовольственного зерна, так и посевного материала (семян) решают с помощью сушения на специальных сушилках различных типов, но эти технологические процессы являются трудоемкими и энергоемкими. Известны способы сушения продуктов растительного происхождения с использованием микроволнового излучения (СВЧ) в сочетании с вакуумным отделением воды. Применение микроволновых технологий в сельском хозяйстве позволяет значительно снизить энергозатраты, которые составляют более 30% в себестоимости продукции. Использование микроволновой энергии позволяет обеззараживать сельскохозяйственные продукты от фитопатогенов различных видов, вызывающих порчу зерна [Калiнiн Л.Г., Тучний В.П., Левченко С.А., Бабаянц О. В. Вплив мiкрохвильового поля на фiтопатогени - збудники основних захворювань насiння злакiв i соняшнику. Мiкрохвильовi технологiї в народному господарствi. Втiлення. Проблеми. Перспективи: Збiрник статей, вип.2-3, Київ-Одеса, ТЕС, 2000 р., с.73-77]. Использование энергии микроволнового поля снижает микротравмированность семян зерновых культур, что дает возможность сохранить высокое качество зерна при продолжительном хранении, в частности показатели всхожести и энергии прорастания семян. Кроме того, положительный эффект влияния микроволнового поля на семена злаковых, масляных и других культур сохраняется пять и даже более месяцев, что позволяет, используя микроволновую технологию сушения семян перед закладыванием его на хранение (то есть задолго до посева), исключить операцию предпосевной стимуляции начального роста.As a rule, in a production environment, the problem of bringing both food grains and seeds (seeds) is solved by drying on special dryers of various types, but these processes are time-consuming and energy-intensive. Known methods of drying products of plant origin using microwave radiation (microwave) in combination with a vacuum separation of water. The use of microwave technology in agriculture can significantly reduce energy costs, which make up more than 30% of the cost of production. The use of microwave energy makes it possible to disinfect agricultural products from phytopathogens of various types causing grain spoilage [Kalinin L.G., Tuchny V.P., Levchenko S.A., Babayants O. V. Microfibre field infiltration into phytopathogens - the main stomata occurring in grains i sleepyhead. Mikrokhvilovi technology in the national statehood. Tuesday. The problems. Perspectives: Journal of articles, vip.2-3, Kyiv-Odessa, TEC, 2000 pp. 73-77]. Using the energy of the microwave field reduces the microtrauma of seeds of grain crops, which makes it possible to maintain high grain quality during long-term storage, in particular, germination and germination energy of seeds. In addition, the positive effect of the influence of the microwave field on the seeds of cereal, oil and other crops lasts five or even more months, which allows, using the microwave technology of drying the seeds before putting it into storage (that is, long before sowing), to exclude the operation of presowing stimulation of the initial growth .

Известен способ вакуумного сушения продуктов растительного и животного происхождения, согласно которому сушение продуктов осуществляется путем их нагревания и перемешивания в герметичной вакуумной камере с последующим отделением воды и откачкой газов [патент РФ №2151984, кл. F26B 7/00, 5/04, 3/347]. При этом в камере создают остаточное давление 3-5 Па, выпаривание воды выполняют при нагревании продукта микроволновой энергией до 70-90°С, а сушение осуществляют до достижения продуктом влажности 9-13%.A known method of vacuum drying products of plant and animal origin, according to which the products are dried by heating and mixing in a sealed vacuum chamber, followed by separation of water and pumping gases [RF patent No. 2151984, class. F26B 7/00, 5/04, 3/347]. At the same time, a residual pressure of 3-5 Pa is created in the chamber, water is evaporated when the product is heated with microwave energy to 70-90 ° C, and drying is carried out until the product reaches a moisture content of 9-13%.

Известен способ сушения материалов в таре [патент РФ №2244886, кл. F26B 7/00, 3/347], при котором материал упаковывают в воздухопроницаемую тару и осуществляют сушение в два этапа. На первом этапе сушат СВЧ - энергией с одновременным вакуумированием до критической температуры для материала, который высушивается (для каждого материала критическая температура разная), а потом только выдерживают под вакуумом до достижения заданной влажности.A known method of drying materials in containers [RF patent No. 2248886, class. F26B 7/00, 3/347], in which the material is packaged in a breathable container and is dried in two stages. At the first stage, they are dried with microwave energy with simultaneous evacuation to a critical temperature for the material that is being dried (the critical temperature is different for each material), and then they are only kept under vacuum until the specified humidity is reached.

Известен способ и устройство для обработки сельскохозяйственной продукции [патент РФ №2242906, кл. A23L 3/40, 3/54, F26B 7/00, 11/18]. Способ, согласно изобретению, включает загрузку продуктов в камеру в лотках в позиционно-регламентированном положении, создание вакуума и обеспечение комплексного прогрева материала за счет теплового воздушного потока, ультразвуковых упругих колебаний, инфракрасного и СВЧ-излучения. При конденсации пара осуществляют фракционное разделение и утилизацию летучих компонентов и экстракта в индивидуальные приемники. Лотки для продуктов свободно подвешены на барабане с возможностью вращательного движения базовой оси и периодического приближения и отдаления сырьевого материала относительно источника излучения.A known method and device for processing agricultural products [RF patent No. 2242906, class. A23L 3/40, 3/54, F26B 7/00, 11/18]. The method according to the invention includes loading products into the chamber in trays in a positionally-regulated position, creating a vacuum and providing complex heating of the material due to heat air flow, ultrasonic elastic vibrations, infrared and microwave radiation. During steam condensation, fractional separation and disposal of volatile components and extract are carried out in individual receivers. Food trays are freely suspended on the drum with the possibility of rotational movement of the base axis and periodic approach and removal of the raw material relative to the radiation source.

Недостатками приведенных способов является высокая температура (более 45°С) и продолжительность сушения при значительных энергозатратах. Использование этих способов для сушения семян с целью получения посевного материала не обеспечивает посевные качества семян (энергию прорастания и лабораторную всхожесть), потому что при температуре 40°С и выше начинается коагуляция белков и зародыши семян теряют жизнеспособность.The disadvantages of the above methods is the high temperature (more than 45 ° C) and the duration of drying with significant energy consumption. The use of these methods for drying seeds in order to obtain seed does not ensure the sowing quality of seeds (germination energy and laboratory germination), because at a temperature of 40 ° C and higher, protein coagulation begins and seed embryos lose their viability.

Известен способ и устройство для сушения сыпучих диэлектрических материалов [патент Украины №64308, кл. F26 3/347, 7/00, 9/06]. Способ, согласно изобретению, включает вакуумирование объема с материалом, его СВЧ-нагрев с использованием сухого воздуха и сушение до достижения необходимой влажности материала. Технологический режим сушения, в соответствии с данным изобретением, а именно: давление 20 мм рт.ст. и менее, а также температура сушения до 80°С, делает невозможным использование его для сушения сыпучих сельскохозяйственных продуктов, а именно семян для получения посевного материала, так как также не обеспечиваются необходимые посевные качества, в частности при сушении семян теряется их всхожесть.A known method and device for drying bulk dielectric materials [patent of Ukraine No. 64308, class. F26 3/347, 7/00, 9/06]. The method according to the invention includes evacuating the volume with the material, microwave heating it using dry air and drying to achieve the desired moisture content of the material. The technological mode of drying, in accordance with this invention, namely: pressure 20 mm Hg and less, as well as a drying temperature of up to 80 ° C, makes it impossible to use it for drying bulk agricultural products, namely seeds to obtain seed, since the necessary sowing qualities are also not ensured, in particular, their germination is lost when drying seeds.

Как прототип нами избран способ сушения сыпучих диэлектрических материалов по патенту Украины №64308.As a prototype, we have chosen the method of drying bulk dielectric materials according to the patent of Ukraine No. 64308.

В основу данного изобретения поставлена задача усовершенствование способа сушения, который бы обеспечил возможность сушения сыпучих сельскохозяйственных продуктов, в частности семян, сокращение продолжительности сушения, снижение энергозатрат при одновременном сохранении показателей посевного качества, а именно энергии прорастания и лабораторной всхожести.The basis of this invention is the task of improving the drying method, which would provide the possibility of drying bulk agricultural products, in particular seeds, reducing the drying time, reducing energy consumption while maintaining seed quality, namely, germination energy and laboratory germination.

Решение задачи, которая поставлена в основу данного изобретения, обеспечивается тем, что в способе сушения сыпучих сельскохозяйственных продуктов, который включает загрузку продуктов в камеру сушения, вакуумирование объема камеры, СВЧ - нагрев и сушение, согласно изобретению сушение осуществляется в вакууме при остаточном давлении 50-100 мм рт.ст., которое поддерживается на этом уровне постоянной продувкой осушенным воздухом или инертным газом, при температуре, которая не превышает 30-35°С.The solution to the problem, which is the basis of this invention, is provided by the fact that in the method of drying bulk agricultural products, which includes loading the products into the drying chamber, evacuating the chamber volume, microwave heating and drying, according to the invention, the drying is carried out in vacuum at a residual pressure of 50- 100 mm Hg, which is maintained at this level by constant purging with dried air or an inert gas, at a temperature that does not exceed 30-35 ° C.

Температурный режим сушения, а именно 30-35°С, является оптимальным, поскольку при температуре выше 35°С увеличивается вероятность потери всхожести семян, а при температуре ниже 30°С значительно уменьшается скорость сушения, что приводит к увеличению продолжительности процесса. Оптимальное остаточное давление в системе определено экспериментально и поддерживается на уровне 50-100 мм рт.ст. При давлении в системе менее чем 50 мм рт.ст. наблюдается резкое снижение посевных качеств семян из-за обедненности семян кислородом. При давлении больше чем 100 мм рт.ст. возрастает продолжительность сушения, что приводит к неоправданному увеличению энергозатрат.The temperature regime of drying, namely 30-35 ° C, is optimal, since at a temperature above 35 ° C the probability of loss of seed germination increases, and at a temperature below 30 ° C the drying speed is significantly reduced, which leads to an increase in the duration of the process. The optimal residual pressure in the system is determined experimentally and is maintained at a level of 50-100 mm Hg. At a system pressure of less than 50 mmHg there is a sharp decrease in sowing qualities of seeds due to depletion of seeds with oxygen. At pressures greater than 100 mmHg drying time increases, which leads to an unjustified increase in energy consumption.

Пример 1. 10 кг кочанов кукурузы с влажностью зерна 42-45% загружают в камеру сушения, вакуумируют при остаточном давлении в камере 60 мм рт.ст., поддерживают давление на этом уровне, регулируя продувкой потоком воздуха, включают СВЧ-нагрев, осуществляют сушение при температуре 30°С на протяжении 12 часов и выгружают высушенные кочаны кукурузы. Влажность высушенных кочанов кукурузы равняется 11-13%.Example 1. 10 kg of heads of corn with a grain moisture content of 42-45% are loaded into the drying chamber, vacuum at a residual pressure in the chamber of 60 mm Hg, pressure is maintained at this level, controlled by blowing with an air stream, microwave heating is turned on, drying is carried out at a temperature of 30 ° C for 12 hours and dried heads of corn are unloaded. The moisture content of dried heads of corn is 11-13%.

Согласно проведенным исследованиям лабораторная всхожесть кукурузы составила 98%, а энергия прорастания - 96%.According to studies, laboratory germination of corn was 98%, and germination energy - 96%.

Пример 2. 10 кг семян подсолнечника с влажностью 40% загружают в камеру сушения, вакуумируют до остаточного давления в камере 50 мм рт.ст., поддерживают давление на этом уровне, регулируя продувкой потоком воздуха, включают НВЧ-нагрев, осуществляют сушение при температуре 30°С на протяжении 14 часов и выгружают высушенные семена подсолнечника. Остаточная влажность семян составляет 13-14%.Example 2. 10 kg of sunflower seeds with a moisture content of 40% are loaded into the drying chamber, vacuum to a residual pressure in the chamber of 50 mm Hg, pressure is maintained at this level by regulating by blowing with an air stream, they include UHF heating, drying is carried out at a temperature of 30 ° C for 14 hours and unload the dried sunflower seeds. The residual moisture content of the seeds is 13-14%.

Согласно проведенным исследованиям лабораторная похожесть подсолнечника составила 99%, а энергия прорастания - 95%.According to studies, the laboratory similarity of sunflower was 99%, and the germination energy was 95%.

Предложенный способ сушения сельскохозяйственных продуктов обеспечивает сокращение продолжительности процесса сушения в 2 раза и снижение энергозатрат в 5 раз в сравнении с существующими современными технологиями сушения.The proposed method of drying agricultural products provides a reduction in the duration of the drying process by 2 times and a reduction in energy consumption by 5 times in comparison with existing modern drying technologies.

Claims (1)

Способ сушения сельскохозяйственных продуктов в микроволновом поле, который включает загрузку продуктов в камеру сушения, вакуумирование объема камеры, микроволновой нагрев и сушение, отличающийся тем, что сушение осуществляется в вакууме при остаточном давлении 50-100 мм рт.ст., поддерживаемом постоянной продувкой осушенным воздухом или инертным газом, при температуре 30-35°С. A method of drying agricultural products in a microwave field, which includes loading products into a drying chamber, evacuating the chamber volume, microwave heating and drying, characterized in that drying is carried out in vacuum at a residual pressure of 50-100 mm Hg, supported by continuous purging with dried air or inert gas at a temperature of 30-35 ° C.
RU2008123429/06A 2007-06-27 2008-06-09 Method of drying procedure in microvave field RU2368851C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200707260A UA86124C2 (en) 2007-06-27 2007-06-27 Method for drying agricultural products in micro-wave field
UAA200707260 2007-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2368851C1 true RU2368851C1 (en) 2009-09-27

Family

ID=41169640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123429/06A RU2368851C1 (en) 2007-06-27 2008-06-09 Method of drying procedure in microvave field

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2368851C1 (en)
UA (1) UA86124C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464759C1 (en) * 2011-03-29 2012-10-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) Method of grain treatment prior to sowing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464759C1 (en) * 2011-03-29 2012-10-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) Method of grain treatment prior to sowing

Also Published As

Publication number Publication date
UA86124C2 (en) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180168203A1 (en) Device and method of dehydration of biological products
US20200200475A1 (en) Dehydration below the triple point of water
JP2001513658A (en) Heat disinfection of seeds
Taskin Evaluation of freeze drying for whole, half cut and puree black chokeberry (Aronia melanocarpa L.)
JP6934643B2 (en) Room temperature drying device for food
WO2017007309A1 (en) System and method for freeze-drying batches of solid frozen protein rich food products in the industrial scale production of freeze-dried protein rich food, such as insects, shrimps, diced meat, in particular of red meat or poultry or diced tofu
RU2368851C1 (en) Method of drying procedure in microvave field
CA3080235C (en) A method for steam pasteurization of freeze-dried food
JP2015501648A (en) Method and apparatus for pasteurizing and / or sterilizing food products
JP6931938B2 (en) Room temperature drying device for food
CN112841299A (en) Spontaneous gas dormancy preservation method for instant sweet corn
CN109983289B (en) Method and device for drying bulk material
CN102917594B (en) Method for the preservation of organic piece goods and method for the production of preserved organic piece goods
Dang et al. Evaluation of the Novel Dehydration Concept for Wild Multi Floral Honey in Vietnam
RU2816517C1 (en) Method of drying vegetal raw materials
Sivamma et al. Applications of vacuum technology in food processing
JP7185349B2 (en) Room temperature drying equipment for food
RU2486770C1 (en) Medlar food product production method
RU2484654C1 (en) Pear food product production method
RU2500190C1 (en) Quince food product production method
Rahman et al. Quality changes during drying of foods
Zakhridinovna et al. The Importance of Fruit Drying in Different Methods Today
RU2501318C1 (en) Persimmon food product manufacture method
TW202345713A (en) Method for processing vanilla pod capable of reducing labor costs and product wastes
RU2499210C1 (en) Method for sublimation drying of farm animals blood

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110610