сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Чувашская республика, Россия
сотрудник
Россия
ГРНТИ 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
ОКСО 110000 СЕЛЬСКОЕ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
ТБК 56 Сельское хозяйство
В статье приводится описание экспериментов по сушке хмеля в лабораторных условиях в стеллажных сушилках с электрическим нагревом, которые по итогам испытаний позволят получить образцы сухого хмеля, сравнимые по качеству с полученными в промышленных сушилках. Шишки хмеля были собраны вручную. Описывается исследование объемно-массовых характеристик шишек хмеля, технология экспериментальной обработки данных, а также зависимости объемной массы хмеля от погодных условий, фазы спелости и сортовых особенностей. Обосновываются основные технические требования при проектировании перспективных хмелесушилок, работающих на различных физических принципах. Цель исследований - аналитическое и экспериментальное определение количества влаги и сухого вещества, для обеспечения максимальной выгоды по затратам времени и энергии, необходимых для сушки хмеля. Исследования актуальны благодаря потребности в современном, эффективном, пожаробезопасном оборудовании для сушки хмеля, предназначенном для удовлетворения потребностей малых и крупных производителей. Актуальность исследований заключается в снижении зависимости хмелеводческих предприятий от зарубежных производителей сушильных комплексов, импортозамещении, расширение инвестиционных возможностей указанных организаций, создание технологических условий для интенсификации хмелеводства в стране. Представленные исследования будут востребованы в процессе разработки концепции перспективных хмелесушилок.
объемно-массовые характеристики, сушка хмеля, производство хмеля, принцип сушки.
Хмель – специфическая сельскохозяйственная техническая культура, шишки этого растения являются незаменимым сырьем для пивоваренной промышленности [1,5,8,10]. На сегодняшний день многие научные труды посвящаются исследованию и повышению уровня энергообеспеченности в отечественном сельском хозяйстве, который намного отстает от зарубежных [2-4,6,7,9,11-13]. В связи с чем становится актуальным вопрос о создании энергосберегающего хмелесушильного комплекса, обладающего простотой конструкции, невысокой стоимостью по сравнению с зарубежными аналогами и повышенной производительностью.
Сушка хмеля является одной из неотъемлемых и наиболее важных операций при его производстве. Потребителями конечного продукта являются сельскохозяйственные производители, желающие как расширить, так и возобновить производство хмеля. Актуальность исследований заключается в снижении зависимости хмелеводческих предприятий от зарубежных производителей сушильных комплексов, импортозамещении, расширении инвестиционных возможностей указанных организаций, создании технологических условий для интенсификации хмелеводства в стране.
Условия, материалы и методы исследования. Задача исследования характеристик энергоэффективности состоит в том, чтобы аналитически связать характеристики объекта воздействия (хмеля) с характеристиками хмелесушилки в зависимости от способа применения различных физических принципов сушки, а также нахождении совокупности характеристик энергоэффективности, их компонентов и способа их соединения для получения с допустимой степенью приближения заданной совокупности характеристик хмелесушилки.
В рамках решения поставленных задач предполагается использование следующих научных подходов и методов.
1. Экспериментальное определение объемно-массовых характеристик шишек хмеля. Сбор планируется ручной в тару с заранее определенными размерами. Далее планируется сбор информации - взвешивание образцов сырого хмеля и их последующая сушка с повторным взвешиванием. Из этого последует анализ содержания влаги и требуемого влагоотделения проектируемых сушилок. Факторами эксперимента являются погодные условия и фаза технической спелости шишек, а также сортовые особенности хмеля. Это послужит основой для дальнейшей теоретической проработки проблемы исследований.
2. На основе полученных экспериментальных данных в дальнейшем планируется осуществление теоретической проработки кинетики процесса сушки, а также процессов взаимодействия различных агентов на объект сушки.
Исследования по сушке хмеля привели к установлению условий, при которых сушка хмеля может быть выполнена на открытом воздухе с использованием активного проветривания со скоростью потока воздуха до 1
метра в минуту. Следует отметить, что при максимальной загрузке температура сушки должна начинаться примерно при 40 °C в течение первого часа сушки и после этого подниматься на 10 °С в час до устойчивого максимума 65 °C.
Образцы высушенной продукции предполагается брать из высушенных шишек для отчетов об оценке и для анализа аромата. Качественные результаты экспериментов по сушке будут оценены по весу и по органолептическим показателям, основанным на физической оценке образцов экспертами.
1. Дмитриев Ю.П., Медведев В.И., Акимов А.П., Дмитриева О.Ю., Дмитриев С.Ю., Максимов А.Н., Андреев В.А. Машинные технологии для возделывания хмеля //Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13. № 2 (49). С. 86-92.
2. Захаров А.И., Евграфов О.В., Макушев А.Е., Толстова М.Л., Захаров Д.А. Перспективы повышения эффективности хмелеводческого кластера Чувашской Республики //Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2018. № 2 (14). С. 111-118.
3. Макушев А.Е., Захаров А.И., Захаров Д.А., Толстова М.Л. Факторы повышения эффективности производства хмеля в Чувашской Республике //Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12. № 4 (46). С. 106-109.
4. Захаров А.И., Макушев А.Е., Белов В.В., Толстова М.Л. факторы повышения эффективности производства хмеля в региональном АПК //Известия Международной академии аграрного образования. 2017. № 36. С. 161-166.
5. Медведев В.И., Казаков Ю.Ф., Пушкаренко Н.Н., Смирнов П.А., Васильев А.О. Современный уровень механизации возделывания хмеля в Чувашской Республике: проблемы и направления развития //Известия Международной академии аграрного образования. 2017. № 37. С. 27-31.
6. Макушев А.Е., Владимиров В.В., Захаров А.И. Возможности развития хмелеводства в Чувашской Республике //Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016. Т. 11. № 4 (42). С. 15-19.
7. Алатырев С.С., Юркин А.П., Воронин В.В., Кручинкина И.С., Алатырев А.С. Способ уборки кочанной капусты и устройство для его осуществления. Патент на изобретение RUS 2554403 19.03.2014
8. Юрьев В.И., Дмитриев Ю.П., Дмитриев С.Ю. Комплекс машин для возделывания хмеля в летне-осенний период //Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. № 4. С. 38-41.
9. Юрьев В.И., Дмитриев Ю.П., Дмитриев C.Ю. Комплекс машин для возделывания хмеля в весенне-летний период //Сельскохозяйственные машины и технологии. 2012. № 6. С. 45-47.
10. Vasiliev A.O., Andreev R.V., Pushkarenko N.N., Smirnov P.A. Ivanov, E.A. Modern ways of improving the mechanization of hop cultivation. 30th IBIMA Conference: 8-9 November 2017, Madrid, Spain, P. 5294-5289.
11. Makushev, A.E., Tolstova, M.L., Ivanova, E.V., Aleksandrova, Z.A., Stepanov, A.V. Integration as a basic condition for development and implementation of the effective financial strategy of the region //Proceedings of the 30th International Business Information Management Association Conference, IBIMA, 2017, P. 5285-5288.
12. Lozhkin A.G., Makushev A.E., Pushkarenko N.N., Kornilova L.M., Stepanova V.V., Fedorova O.N. Revival of Hop-production in the Chuvash Republic: Problems, challenges and opportunities //Proceedings of the 30th International Business Information Management Association Conference, IBIMA, 2017 - P. 5295-5299.
