Фотосепарирование зерна тритикале по признаку стекловидности

 
Введение. Одним из показателей при оценке качества зерна злаковых культур (пшеница, рожь, тритикале) является стекловидность, которая оценивается по соотношению сте­кловидных, частично стекловидных и муч­нистых зерен в партии. При этом, например, зерно пшеницы в зависимости от стекловидности может быть отнесено к тому или иному классу (ГОСТ Р 52554-2006. Пшеница. Технические условия).

Чем выше стекловидность зерна, тем оно больше ценится и стоит дороже. Стекловидное зерно обладает более высокими мукомольными достоинствами. В про­цессе размола в муку стекловидный эндосперм образует большое количество крупок — промежуточных продук­тов помола, что очень важно для получения муки высокого качества. Удаление мучнистых зерен и повышение общей стекловидности при экономической целесо­образности могло бы иметь практическое значение.

В лабораторных условиях для определения стекло­видности зерна используются различия в его оптиче­ских характеристиках. Так, стекловидные зерна по срав­нению с мучнистыми имеют повышенный коэффициент пропускания в видимой области спектра. На этом свой­стве построена методика их лабораторного разделения на диафаноскопе (ГОСТ 10987-76. Методы определения стекловидности).

Для оценки возможности использования спектраль­ных методов анализа в технологии выделения стекло­видного зерна и оценки его качества в ФГБНУ «ВНИИ зерна и продуктов его переработки» были определены некоторые цветовые характеристики зерна тритикале (сорт «Тимирязевская 150», урожай 2015 г.). Были отобра­ны стекловидные зерна, частично стекловидные и муч­нистые.

Цветовые характеристики зерна тритикале различ­ной стекловидности (из одной и той же партии) опре­делялись на специальном приборе в видимом участке спектра (в цветовом пространстве RGB) при доминант­ных длинах волн: l = 617 нм (красном), l = 540 нм (зеле­ном) и l = 457 нм (синем).

Наибольшее различие в отражательной способности (при сопоставимом среднеквадратическом отклонении) по мере повышения стекловидности зерна тритикале наблюдается в области длин волн красного участка спек­тра при доминантной длине волны l = 617 нм [1]. Полу­ченные значения показаний прибора для этого диапазо­на представлены на рис. 1.

 
Как видно из рис. 1, разница в показаниях прибора между мучнистыми и стекловидными зернами позволя­ет их более-менее надежно идентифицировать.

Из полученных результатов следует, что спектраль­ный анализ отраженного света может обеспечить сорти­ровку стекловидных и мучнистых зерен (с некоторой ве­роятностью), что позволяет реализовать данный подход в процессе обогащения зерновой массы тритикале (и не только) стекловидными зернами путем удаления мучни­стых за счет различий в цветовых характеристиках.

Промышленное разделение зерна с учетом характе­ристик отраженного светового потока осуществлялось с помощью фотосепаратора мод. «Зоркий» (ООО «СиСорт», г. Барнаул, Россия), общий вид которого дан на рис.2.

В процессе эксперимента на данной промышленной установке из навески в 3912 г была выделено фракция 722 г (18,4%) «условно стекловидных» зерен и фракция 3190 г (81,6%) «условно мучнистых». Результаты контроль­ного анализа на диафаноскопе представлены в табл.

Как видно из таблицы, апробированная на фото­сепараторе технология обработки зерновой массы тритикале (и не только) позволяет при экономической целесообразности достаточно эффективно (с произ­водительностью около 0,8 т/ч на один лоток) выделять стекловидные (или мучнистые) зерна, повышая таким образом класс зерна и расширяя возможности его ис­пользования по целевому назначению.
 
Литература
1. Зверев С.В., Панкратьева И.А., Политуха О.В., Штейнберг Т.С., Шведова О.Г. Характеристики цвета зерна тритикале // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд: междунар. сб. науч. ст. / ФГБУ НИИПХ Росрезрерва; под общ. ред. СЕ. Уланина. Выпуск V. - М.: Галлея-Принт, 2016. - С. 112-117. - Прил. к информ. сб. «Теория и практика длительного хранения».

   

---