Оптимизация режимов сушки семян киноа в барабанной сушилке с канальной насадкой
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-
Аннотация
Приводятся результаты экспериментальных исследований первичных технологических процессов переработки семян киноа отечественной селекции на пилотной сушильной установке. Цель исследования – выявить рациональные значения параметров процесса послеуборочной сушки семян в барабанной сушилке непрерывного действия. Объектом исследований являлся процесс конвективной сушки семян киноа отечественной селекции НПО «КВИНОА ЦЕНТР», г. Новокубанск Краснодарского края, сорта Кади, урожая 2024 года. Эксперимент проведен на пилотной установке барабанной сушилки с канальными насадками для поперечной подачи сушильного агента. Изучено влияние на процесс основных технологических параметров (температура и расход теплоносителя, производительность по влажному материалу). Оптимизация сушки проводилась из условия минимизации удельных энергозатрат при достижении влажности семян киноа до 8,0–8,5 % на выходе из сушилки. Многокритериальная задача оптимизации решалась с использованием метода трехфакторного планирования эксперимента Бокса-Уилсона. Дисперсионный анализ проводился по методу ANOVA. Для анализа и визуализации экспериментальных данных использована методология поверхности отклика. Нахождение области оптимальных значений проводилось по функции желательности Харрингтона. Из анализа массива решений установлены рациональные интервалы значений входных факторов: температура теплоносителя на входе в барабан 323–325 град. К; расход теплоносителя 0,312–0,316 м3/с; производительность по влажным семенам 1583,8–1586,12 кг/ч. Применение указанных режимов удаления влаги из семян киноа обеспечивает минимизацию энергозатрат на процесс сушки при требуемых показателях хранения.
Об авторах
С. В. Роднищеваспирант, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Д. В. Дмитриев
учредитель, ООО «Научно-производст-венное объединение КВИНОА ЦЕНТР», Краснодарский край, 352240, Россия
И. А. Бакин
д.т.н., професор, заведующий кафедрой, кафедра процессов и аппаратов перерабатывающих производств, ул. Тимирязевская, 49, г. Москва, 127434, Россия
С. В. Шахов
д.т.н., профессор, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
И. А. Глотова
д.т.н., профессор, кафедра технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, ул. Мичурина, 1, г. Воронеж, 394087, Россия
А. С. Муравьев
к.т.н., доцент, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Список литературы
1. Romano N., Ureta M.M., Guerrero-Sánchez M. et al. Nutritional and technological properties of a quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) spray-dried powdered extract // Food Research International. 2020. Vol. 129. 108884. doi: 10.1016/j.foodres.2019.108884
2. Kuktaite R., Repo-Carrasco-Valencia R., Mendoza C. et al. Innovatively processed quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) food: chemistry, structure and end-use characteristics // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2021. Vol. 102. P. 5065–5076. doi: 10.1002/jsfa.11214
3. Manjarres Hernández E.H., Morillo Coronado A.C., Cárdenas Chaparro A. et al. Yield, phenology and triterpene saponins in Colombian quinoa // Frontiers in Sustainable Food Systems. 2022. Vol. 6. 919885. doi: 10.3389/fsufs.2022.919885
4. Султанова З.С., Тодерич К.Н. Возделывание киноа в условиях Южного Приаралья // Science Review. 2019. Т. 8. № 25. С. 16–18. doi: 10.31435/rsglobal_sr/31102019/6749
5. Доклад о человеческом развитии в Российской Федерации за 2018 год / под ред. С.Н. Бобылева, Л.М. Григорьева. М.: Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации, 2018. 172 с.
6. Воршева А.В. Квиноа – новая перспективная крупяная культура для России, питательная ценность и история возделывания: обзор // АгроЭкоИнфо. 2024. № 1(61). doi: 10.51419/202141131
7. Alandia G., Rodríguez J.P., Jacobsen S.E. et al. Global expansion of quinoa and challenges for the Andean region // Global Food Security. 2020. Vol. 26. 100429. doi: 10.1016/j.gfs.2020.100429
8. Moscon E., Blum L.E., Spehar C. et al. Kinetics and quality of quinoa seeds after drying and during storage // Journal of Agricultural Science. 2020. Vol. 12. № 2. P. 71–81. doi: 10.5539/jas.v12n2p71
9. Bakhtavar M.A., Afzal I. Climate smart Dry Chain Technology for safe storage of quinoa seeds // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. 12554. doi: 10.1038/s41598-020-69190-w
10. Ахунбаев А.А. Оптимизация формы насадки барабанных сушилок // Universum: технические науки. 2023. № 6-1(111). С. 21–26. doi: 10.32743/UniTech.2023.111.6.15705
11. Бакин И.А., Шахов С.В., Мустафина А.С. и др. Оптимизация параметров технологии сушки и хранения сублимированной растительной продукции // ФЭС: Финансы. Экономика. Стратегия. 2023. Т. 20. № 7. С. 49–58.
12. Ткач В.В., Шевцов А.А. Виртуальный испытательный стенд для компьютерного проектирования барабанных сушилок по кинетическим закономерностям процесса сушки // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2023. Т. 50. № 1. С. 152–160. doi: 10.21822/2073-6185-2023-50-1-152-160
13. Пат. 2367865 C1 Российская Федерация, МПК F26B 11/04. Барабанная сушилка с канальной насадкой / Антипов С.Т., Шахов С.В., Гавриленков А.М.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. № 2008128107; заявл. 09.07.2008; опубл. 20.09.2009, Бюл. № 26.
14. Воронов С.С., Кузнецов И.В., Гавриленков А.М. и др. Реализация осциллирующих режимов сушки в барабанном сушильном агрегате // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-1. С. 161–165.
15. Jabir K., Palwasha G., Qingyun L. et al. Drying kinetics and thermodynamic analysis; enhancing quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) quality profile via pre-treatments assisted germination and processing // Ultrasonics Sonochemistry. 2025. Vol. 117. 107337. doi: 10.1016/j.ultsonch.2025.107337
16. Орлова Т.В., Айдер М. Крахмал зерна квиноа (Chenopodium quinoa Willd.): состав, морфология и физико-химические свойства // Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 1. С. 98–112. doi: 10.21603/2074-9414-2021-1-98-112
17. Бойко А.Ф., Воронкова Н.М. Теория планирования многофакторных экспериментов. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2020. 75 с.
18. Subramani D., Tamilselvan S., Murugesan M. et al. Optimization of sand puffing characteristics of quinoa using response surface methodology // Current Research in Nutrition and Food Science. 2020. Vol. 8. № 2. P. 469–478. doi: 10.12944/CRNFSJ.8.2.16
19. Макарова Д.Ю., Новикова Е.К., Александрова Л.Ю. Методология поверхности отклика в количественном определении полисахаридов в корнях купены лекарственной // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2023. Т. 22. № 4. С. 208–213. doi: 10.37903/vsgma.2023.4.28
20. Carvalho A.M.X., Souza M.R., Marques T.B. et al. Familywise type I error of ANOVA and ANOVA on ranks in factorial experiments // Ciencia Rural. 2023. Vol. 53. № 7. e20220146. doi: 10.1590/0103-8478cr20220146
21. Tabatabaei M., Hartikainen M., Miettinen K. et al. ANOVA-MOP: ANOVA decomposition for multiobjective optimization // SIAM Journal on Optimization. 2018. Vol. 28. № 4. P. 3260–3289. doi: 10.1137/16M1096505
22. Коршунов А.О., Лаврентьева Е.А., Лазарев М.А. и др. Оптимизация процесса омыления таллового пека методом планирования эксперимента // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2022. № 1(385). С. 173–187. doi: 10.37482/0536-1036-2022-1-173-187
23. Захахатнов В.Г., Попов В.М., Афонькина В.А. Функция желательности Харрингтона как критерий оптимального выбора зерносушилки // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 2(94). С. 110–114. doi: 10.37670/2073-0853-2022-94-2-110-114
Рецензия
Для цитирования:
Роднищев С.В., Дмитриев Д.В., Бакин И.А., Шахов С.В., Глотова И.А., Муравьев А.С. Оптимизация режимов сушки семян киноа в барабанной сушилке с канальной насадкой. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2025;87(2):101-111. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-
For citation:
Rodnishchev S.V., Dmitriev D.V., Bakin I.A., Shakhov S.V., Glotova I.A., Muravyev A.S. Optimizing quinoa seed drying modes in a drum dryer with a channel nozzle. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2025;87(2):101-111. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-




























