Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 3.

Нугманова А. А. и др. Обоснование рационального метода сушки гранул в кипящем слое. Введение Клейковина (природный наполнитель, стабилизирующая и связующая субстанция) вырабатывается из пшеничного зерна и используется как улучшитель пекарных свойств муки в ходе ее белкового обогащения. Выработка рациональных подходов к комплексной обработке зерна при извлечении белковых компонентов (клейковины и крахмала) определяет поиск эффективных способов и средств совершенствования деятельности предприятий агропромышленного комплекса. На предприятиях, вырабатывающих клейковину, в процессе улучшения технологии ее получения1 решается проблема сушки клейковины без деструкции белковых компонентов с целью сохранности ее нативных свойств, таких как способность удерживать воду (не меньше 150 %; т. е. 1,5 г воды на 1 г клейковины), цветность (от светло-желтой до светло-коричневой гаммы) (Мандреа, URL: https://www.newchemistry. ru/letter.php?n_id=8650). При изучении операции обезвоживания и совершенствовании технологии сушки и технического обеспечения важно проанализировать влияние различных факторов на длительность процедуры влагоудаления для разработки ее оптимального режима. Системный анализ известных технологий получения сухой пшеничной клейковины (СПК) свидетельствует о том, что для повышения эффективности процедуры удаления влаги и ее регулировки перспективным направлением представляется использование вакуумной самопроизвольной заморозки нативной клейковины в виде гранул перед обезвоживанием (Фоменко, 2019; Алексанян и др., 2018а; б). Этот метод способствует частичному высвобождению воды в связанном состоянии при росте ее объема в ходе заморозки, деструкции замкнутых пор, капилляров, клеток и уменьшении адгезионной связи между диспергированными клейковинными частями. В вакуумной камере целесообразно произвести предварительную сублимационную подсушку замороженного гранулированного продукта при радиационном энергоподводе до появления твердой корочки на поверхности гранул, что обусловливает существенное уменьшение адгезионного сцепления между ними. Гранулированный материал выводится из вакуумного отсека, и окончательное обезвоживание осуществляется традиционным способом для снижения длительности и энергоемкости операции (в частности, посредством сушки материала в псевдоожиженном состоянии). С целью определения предпочтительных метода и режимов влагоудаления из влажных термолабильных продуктов, к которым можно причислить клейковину, а также моделирования данной процедуры необходимо провести сравнительный анализ существующих способов обезвоживания подобных материалов, а также изучить гидродинамику при контакте гранул с ожижающим агентом в варианте применения сушки гранул в псевдокипящем слое. Информация о влияющих факторах, обусловливающих гидродинамическую обстановку в агрегате, используется для построения оптимизационных моделей операции удаления влаги и разработки методов инженерных расчетов аппаратов для сушки. Показателями активной гидродинамической обстановки в аппарате являются развитая поверхность фазового контакта, гидродинамическая стабильность обстановки в течение операции по всему объему камеры, стремление к перемещению потоков в установке в режиме идеального вытеснения. Рост гидродинамической активности в агрегате преимущественно обусловлен увеличением относительных межфазных скоростей, степени подвижности и числа столкновений частиц (как следствие, повышается усредненный коэффициент теплоотдачи) и способствует увеличению интенсивности осуществляемой операции, но предопределяет повышение затрат. По этой причине в каждом конкретном варианте появляется необходимость решения оптимизационной задачи. Цель настоящего исследования - определение рациональных гидродинамических режимов псевдоожижения при сушке замороженных гранул пшеничной клейковины с поверхностной сухой корочкой в кипящем слое. Материалы и методы Объектом исследования послужили замороженные гранулы пшеничной клейковины с поверхностной сухой корочкой, образовавшейся в процессе обезвоживания в псевдоожиженном слое. На основе проведенного сравнительного анализа существующих способов обезвоживания подобных материалов выбран рациональный способ сушки гранул в кипящем слое. При проектных процедурах в отношении агрегатов с псевдокипящим слоем осуществлен расчет его гидродинамических показателей, таких как: - потеря давления ожижающего агента АР, Па; 1 Оборудование по глубокой переработке зерна. Линии по производству крахмала и глютена из пшеницы // Оборудование из Китая. Китайско-российский золотой мост: сайт. URL: https:// china-bridge.ru. 288