Удмуртский государственный аграрный университет. Работа №65552

Корепанов Р.Л.

Разработка органических удобрений из кофейного жмыха с использованием процесса сушки

Актуальность Разработка технологии органических удобрений из кофейного жмыха с использованием процесса сушки является важным и актуальным направлением научных исследований.

Цель

Разработка технологии органических удобрений из кофейного жмыха с использованием процесса сушки.

Задачи

Собрать кофейный жмых в кофейнях УР

Рассмотреть различные способы сушки

Провести опыты на всхожесть семян Редиски с использованием органических удобрений – кофейного жмыха с различными режимами сушки.

Для сбора кофейного жмыха была выбрана территория УР, а именно кофейня Coffee Like в г. Ижевск. Сбор производился 26 мая.

Рисунок 1 - Фото опытных образцов

После сбора, весь материал был разделен на равные 2 части массой 300-305 грамм.

Для предварительной оценки параметров сушки кофейного жмыха были проведены однофакторные эксперименты по кинетике сушки. В ходе экспериментов выяснялись режимы сушки.

3.2.1. Конвективная сушка (сушильный шкаф). Кофейный жмых помещался в сушильный шкаф и нагревался. Нагрев производился до 80…120 °С.

Скорость испарения влаги растет при увеличении температуры теплоносителя, однако также увеличивается вероятность необратимого перегрева высушиваемого материала.

Время проведенного эксперимента составляло 18 минут. Сопровождалось все приятным запахом сушки кофе. По окончанию 18 минут кофейный жмых был изъят и остужен, в последующем были взвешены. На рисунке 2 показан внешний вид после конвективной сушки. При том, что масса контейнера, в котором производится взвешивание, составляет 26 г. Из 300 грамм собранного вещества, после конвективной сушки осталось 260 грамм.

Рисунок 2 – Кофейный жмых после конвективной сушки

3.2.2. Сушка в СВЧ поле. Время проведенного эксперимента составляло 10 минут. Сопровождалось большим выделением влаги из образцов в виде пара. Присутствовал так же приятный запах кофе. После обработки так же были взвешены. Из 305 гр. собранного вещества, после СВЧ-сушки осталось 244 гр. На рисунке 3 продемонстрирован сам образец.

Рисунок 3 – Кофейный жмых после сушки в СВЧ-поле

Эффективность СВЧ сушки выше, однако, расход электроэнергии повышенный, что связано с большой мощностью магнетрона при малой массе обрабатываемого продукта. Данная проблема решается большими объёмами.

Сушка естественным путем мной была исключена, так как необходимо большое количество производственных мощностей, а также огромная площадь помещения и затраты на организацию вентилируемого помещения.

Проверка опытных образцов на всхожесть.

Следующий этап исследований – проверка образцов на их свойства в качестве удобрения, на растении «Редис». Для этого были размещены 6 саженцев в посуду для выращивания растений и пронумерованы для рассады. В ряд под номером № 1 была помещена земля, а так же слой кофейного жмыха после СВЧ-сушки. В ряд № 2 была помещена земля, а также слой кофейного жмыха после конвективной сушки. В ряд №3 была помещена только земля. (рисунок 4).

Рисунок 4 – Фото опытных образцов на всхожесть через 2 дня.

На данном этапе видно, что «Редис» под номером №1 уже начали всходить. Образцы под номером №2 тоже начали всходить, но показатель роста меньше, чем у образцов под №1. «Редис» под №3 показал наименьший показатель роста.

Данные образцы поливались водой каждые 2 дня, так же производился фото-отчет. На рисунке 5 показаны результаты через 5 дней после посадки.

Рисунок 5 – Фото опытных образцов через 5 дней.

На рисунке 3.6 образцы №1, в которых был добавлен кофейный жмых после СВЧ-сушки увеличили свой рост. В образцах №2 где находилась земля и кофейный-жмых после конвективной сушки, «Редис» росла постепенно. На образцах под номером №3 «Редис» дал наименьший рост в сравнении с образцами №1 и №2, и показала наименьшую всхожесть.

Вывод

Кофейный жмых может быть использован в качестве удобрения. Но, только при СВЧ-сушке, кофейный жмых может дать свои питательные вещества в нужных объемах. На основании проведенных опытов, предложена технология производства удобрений из кофейного жмыха при СВЧ-сушке.

Список литературы

Коненков

П.Ф., Губкин В.Н. Повышение полевой

всхожести

семян овощных культур. М.:

Россельхозиздат

, 1986.- 85 с.

Лыков А.В. Теория сушки. - М.:

Госэнергоиздат

, 1950. - 416 с.

Лыков А.В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. – М.- Л.:

Госэнергоиздат

. – 1956. – 464 с.

Джессика Исто

Крафтовый

кофе / Исто Джессика, Москва, 2018

Белоус А.И.,

Мерданов

М.К., Шведов С.В. СВЧ-электроника в системах радиолокации и связи. Техническая энциклопедия. В 2-х книгах. Книга 1,