RU2400313C1

RU2400313C1 - Method of grain separation according to protein content

Info

Publication number: RU2400313C1
Application number: RU2009110527/12A
Authority: RU
Inventors: Евгений Юрьевич Буслов (RU); Евгений Юрьевич Буслов; Борис Абрамович Зон (RU); Борис Абрамович Зон; Анатолий Васильевич Корниенко (RU); Анатолий Васильевич Корниенко; Анатолий Александрович Спиваков (RU); Анатолий Александрович Спиваков
Original assignee: Евгений Юрьевич Буслов; Борис Абрамович Зон; Анатолий Васильевич Корниенко; Анатолий Александрович Спиваков
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-09-27

Abstract

FIELD: agriculture. ^ SUBSTANCE: invention relates to agriculture and may be useful for separation of high protein content fraction from commercial grain. ^ EFFECT: method includes running grains through a colour-separator and individual grains separation according to the colour which is typical for protein content in an each grain. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть полезно для выделения из товарного зерна фракции с высоким содержанием белка (клейковины).The invention relates to agricultural production and may be useful for isolating high-protein fractions (gluten) from commercial grain.

Для определения содержания клейковины в зерне существуют стандартные методы, основанные, например, на биохимических реакциях [ГОСТ 13586.1-68. Зерно. Методы определения количества и качества клейковины]. Однако эти методы являются аналитическими и не позволяют сортировать зерно в зависимости от содержания клейковины.To determine the gluten content in grain, there are standard methods based, for example, on biochemical reactions [GOST 13586.1-68. Corn. Methods for determining the quantity and quality of gluten]. However, these methods are analytical and do not allow grain sorting depending on the gluten content.

Известно, что устройства для сортировки зерна по цвету (фотосепараторы) проводят выделение некондиционных включений из зерна и круп (например, патенты США №6784996, 00113/50, 2004; 5779058, В07С 5/342, 1998; Японии JP2005180958, 2005; фотосепаратор Ф 5.1, htt://www.vselmash.ru; htt://www.alaipress-altai.ru; фотосепаратор SS-B AG, htt://www.csort.ru). Однако применение их для разделения зерна на фракции, различающиеся содержанием белка (клейковины), не известно.It is known that devices for sorting grain by color (photo separators) carry out the isolation of substandard inclusions from grain and cereals (for example, US patents No. 6,784,996, 00113/50, 2004; 5779058, B07C 5/342, 1998; Japan JP2005180958, 2005; photo separator F 5.1, htt: //www.vselmash.ru; htt: //www.alaipress-altai.ru; SS-B AG photo separator, htt: //www.csort.ru). However, their use for the separation of grain into fractions that differ in the content of protein (gluten) is not known.

Технический результат заключается в возможности разделения зерна по содержанию в нем белка (клейковины).The technical result consists in the possibility of separating grain according to its protein (gluten) content.

Технический результат достигается тем, что способ разделения зерна по содержанию белков, характеризующийся тем, что осуществляют пропускание зерна через цветосепаратор, оснащенный видеокамерами с высоким цветовым разрешением, и сепарацию отдельных зерен по цветовому оттенку, характерному для содержания белков в каждом зерне, при этом разделение зерен по цветовому оттенку проводят в зависимости от порога разделения по интенсивности отраженного света.The technical result is achieved by the fact that the method of separating grain by protein content, characterized in that the grain is passed through a color separator equipped with high-resolution video cameras, and the separation of individual grains according to the color shade characteristic of the protein content in each grain, while grain separation the color shade is carried out depending on the separation threshold for the intensity of the reflected light.

Используемые в фотосепараторах видеокамеры обладают высоким разрешением цветового тона. Например, видеокамеры AVIIVA SM2CL2014 (фирма Atmel, США), используемые в фотосепараторе Ф5.1, производимом ОАО «Воронежсельмаш», различают 255 цветовых тона. Цветовой тон зерна зависит от его коэффициента отражения при данной длине волны света, который, в свою очередь, зависит от количества содержащихся в зерне различных веществ, в том числе и клейковины (белка). Зерна, содержащиеся в ворохе зерна, полученного после его уборки и послеуборочной обработки, обладают разным содержанием клейковины. Это возможно в силу того, что в ворохе содержатся зерна из разных частей колоса (верхней, средней, нижней), условия созревания которых могут отличаться, неоднородности распределения удобрений по посевной площади, генетическими отличиями различных экземпляров растений и др. Следовательно, может различаться и содержание белка в разных зернах из одного и того же вороха.Camcorders used in photo separators have high color tone resolution. For example, AVIIVA SM2CL2014 video cameras (Atmel, USA) used in the F5.1 photo separator manufactured by Voronezhselmash OJSC distinguish 255 color tones. The color tone of a grain depends on its reflection coefficient at a given wavelength of light, which, in turn, depends on the amount of various substances contained in the grain, including gluten (protein). Grains contained in a heap of grain obtained after harvesting and post-harvest processing have different gluten content. This is possible due to the fact that the heap contains grains from different parts of the ear (upper, middle, lower), the ripening conditions of which may differ, heterogeneous distribution of fertilizers over the sown area, genetic differences between different plant specimens, etc. Consequently, the content may vary protein in different grains from the same heap.

Сущность изобретения состоит в следующем. Ворох зерна, предварительно очищенный от инородных включений, пропускается через фотосепаратор, оснащенный видеокамерами с высоким цветовым разрешением. Сепарация проводится в зависимости от цветового оттенка каждого конкретного зерна, связанного с содержанием белка в этом зерне. Порог сепарации определяется предварительно экспериментально. Он зависит от сорта зерна, климатических условий его произрастания, особенностей почвы и др.The invention consists in the following. A heap of grain, previously cleaned of foreign inclusions, is passed through a photo separator equipped with high-resolution video cameras. The separation is carried out depending on the color shade of each specific grain associated with the protein content in this grain. The separation threshold is determined previously experimentally. It depends on the type of grain, climatic conditions of its growth, soil characteristics, etc.

Для проверки положений, изложенных в данной заявке, было проведено разделение на фракции 1 кг пшеницы сорта «Московская-39» урожая 2008 г, содержащей согласно паспортным данным 19% клейковины. Разделение проводилось на экспериментальном фотосепараторе Ф5.1. Порог сепарации был выбран равным 50 из 255 градаций видеокамеры, что соответствует содержанию клейковины 23% в данном конкретном зерне.To verify the provisions set forth in this application, we divided into fractions 1 kg of wheat of the Moskovskaya-39 variety from the 2008 crop, which contains 19% gluten according to the passport data. The separation was carried out on an experimental photodetector F5.1. The separation threshold was chosen equal to 50 out of 255 gradations of the video camera, which corresponds to a gluten content of 23% in this particular grain.

На фиг.1. приведено разделение зерен пшеницы (в процентах) в зависимости от порога Т интенсивности отраженного света, измеряемой по 8-разрядной шкале монохромной видеокамеры, при освещении белыми (кривые 1 и 2) и красными (кривые 1' и 2') светодиодами.In figure 1. wheat grains are separated (in percent) depending on the threshold T of reflected light intensity measured on an 8-bit scale of a monochrome video camera under illumination with white (curves 1 and 2) and red (curves 1 'and 2') LEDs.

На фиг.2 изображен спектр красного светодиода.Figure 2 shows the spectrum of a red LED.

В белом свете наилучшее разделение исходного вороха по клейковине достигается при пороговом значении Т=50: среднее содержание клейковины в ворохе «хорошего» зерна составляет 23% против 19% в исходном ворохе по данным анализа, выполненного в соответствие с требованиями ГОСТ 13586.1-68.In white light, the best separation of the initial gluten heap is achieved at a threshold value of T = 50: the average gluten content in the “good” grain heap is 23% versus 19% in the initial heap according to the analysis performed in accordance with the requirements of GOST 13586.1-68.

При освещении красными светодиодами оптимальное значение порога Т=44. При этом среднее содержание клейковины в ворохе «хорошего» зерна составляет уже 24,5% против 19% в исходном ворохе.When illuminated with red LEDs, the optimal threshold value is T = 44. Moreover, the average gluten content in a pile of “good” grain is already 24.5% versus 19% in the initial pile.

В выделенной фракции пшеницы, массой 280 г, клейковина оказалась на уровне 23%, тогда как в другой фракции, массой 720 г, клейковина оказалась на уровне 17%.In the selected fraction of wheat, weighing 280 g, gluten was at the level of 23%, while in the other fraction, weighing 720 g, gluten was at the level of 17%.

Claims

A method of separating grain by protein content, characterized in that grain is passed through a color separator equipped with high-resolution video cameras, and individual grains are separated by the color shade characteristic of the protein content in each grain, while the grain separation by color shade is carried out depending from the threshold of separation according to the intensity of the reflected light.