Як відомо, в процесі переробки насіння зернових та олійних культур проходить досить велику кількість технологічних операцій, таких як очищення, сушка, руйнування оболонки, калібрування і т.д. При виконанні цих операцій зернова маса вступає в контакт з робочими органами технологічного обладнання. При цьому спостерігається певний вплив на якість насіння, крім основного, що передбачений тим чи іншим процесом. Одним з таких процесів є сушіння сировини, при проходженні якого також спостерігається побічний вплив на продукцію, наприклад підгоряння ядра при нечіткому регулюванні температури теплоносія, руйнування ядра внаслідок ударів насіння об конструкцію сушарок, коагуляція білків при підвищенні температури зернової маси вище 65°С, та інше.
Для деяких теплових процесів в сільському господарстві використовують інфрачервоне випромінювання, яке, в свою чергу, також має певну дію на продукцію. Інфрачервоне випромінювання дозволяє передавати енергію при відсутності безпосереднього контакту між джерелом випромінювання та продуктом і підкоряється тим же законам, що й електромагнітні коливання інших діапазонів спектру. Інфрачервоне випромінювання, що займає ділянку спектру від 760 нм до 420 мкм, має значну теплову дію, тому його застосування в сільськогосподарському виробництві пов'язане з обігрівом, сушкою продукції, тепловою дезінсекцією та інше.
Для інфрачервоного випромінювання повітря майже не є перешкодою. Одним з матеріалів, що добре поглинає інфрачервоне випромінювання, є вода, а відповідно і будь-яка жива матерія, що містить певну кількість води. На рис. 1 показаний спектр поглинання водою інфрачервоного випромінювання.
Дозована дія інфрачервоного випромінювання на насіння сільськогосподарських культур забезпечує благотворний вплив на його посівні якості. Інфрачервоні промені також застосовують замість повітряно-теплового або сонячного обігріву для зменшення твердонасіннєвості при передпосівній обробці насіння. Експозиція інфрачервоної обробки насіння складає близько 2 хвилин замість 5...7 днів при повітряно-тепловому обігріві. Опроміненість на поверхні зернової маси складає 40...50 Вт/м2, температура насіння 50...55°С. Інфрачервоне випромінювання активує ферменти зародишу, що підвищує енергію проростання насіння та урожайність зернових культур. При опромінюванні насіння ярової пшениці інфрачервоними променями, температура його поверхні за 10...30 с підвищується до 25...45°С, що не тільки не знижує якості зерна, але й підвищує урожай.
Дезінсекція інфрачервоними променями - ефективний метод знезараження зерна різноманітних культур, а також круп.
Інфрачервоні промені подають селективну дію на насіння, мікрофлору, на комах-шкідників, так як вони мають різноманітні спектри поглинання променевої енергії. Опромінення майже повністю знищує шкідливу мікрофлору на поверхні насіння. В зерні, нагрітому на протязі 1...2 хв до 50...55°С, гинуть такі шкідники, як кліщ, довгоносик, брухус, мукоїди, в усіх стадіях свого розвитку. При цьому насіннєві та продовольчі якості не змінюються. Питома витрата енергії на підсушку та дезінсекцію зерна складає близько 17 кВт/год.
Пропускання інфрачервоних променів різними культурами також не однакове. На рис. 2 показано залежність коефіцієнта пропускання інфрачервоного випромінювання для різних культур.
Як було сказано вище, при опроміненні зернового матеріалу проходить його нагрівання. Підвищення температури проходить досить швидко, але не на велику глибину, тобто прогрівається практично тільки оболонка насіння. Це явище є вигідним при обробітку насіння соняшнику перед обрушенням. Адже при опроміненні інфрачервоними променями проходить швидке нагрівання оболонки насіння соняшнику, при мінімальному ризику перегріву ядра. Висушування ж оболонки насіння значним чином впливає на якість його обрушення та процент вмісту лузки після обрушення. Особливе значення цей показник має при виробництві ядра насіння соняшнику для кондитерських цілей.
Крім всього цього, при опроміненні інфрачервоними променями відбувається й часткове знімання вологи з продукту, що обробляється. Але використання тільки інфрачервоного випромінювання недоцільне та досить енергоємне, тому необхідно комбінувати такий вид обробітку з іншими, наприклад з продуванням теплим повітрям, тощо.
Купченко А.В., інженер
Дніпропетровський державний агроуніверситет
1. Применение электроэнергии в сельском хозяйстве, справочник. - М.: Колос, 1974.
2. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. Электрическое освещение и облучение. - М.: Колос, 1982.
3. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. -М.: Агропром-издат, 1991.
