Введение. Организм человека испытывает потребности в энергии, минеральных соединениях и биологически активных веществах, которые обеспечиваются за счет употребления в пищу продуктов питания, полученных при переработке зерновых культур. Одним из перспективных способов переработки зерна в пищевой промышленности является экструзия [1–7]. В результате экструдирования злаковых и крупяных культур получают быстрорастворимые пищевые продукты, сухие завтраки (снеки, чипсы и т.д.), текстурированную муку и ингредиенты для кондитерской продукции [8].При производстве экструдата из зерновых культур необходимо стремиться к тому, чтобы влажность оболочек и эндосперма была максимально одинакова [9, 10].Из методических рекомендаций по техническому проектированию предприятий по переработке зерна известно, что для эффективной работы оборудования необходима исходная влажность материала 17–18 %. Выпускаемое в настоящее время оборудование для увлажнения и отволаживания зерна металлоемко, продолжительность отволаживания колеблется от 8 часов и более.Цель исследования – изучить влияние конструктивно-режимных параметров экспериментальной установки на энергоемкость и продолжительность отволаживания зерна.Задачи: определить энергоемкость и продолжительность процесса отволаживания зерна в зависимости от оборотов вала, угла наклона и шага установки лопаток для отволаживания зерна.Методы и результаты. Экспериментальные исследования проводились в Инжиниринговом центре ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет», в качестве объекта был взят сорт пшеницы Новосибирская-31 как наиболее распространенный в восточной зоне Красноярского края.Исследования проводились в два этапа: на первом этапе – исследования по изучению процессов влагопереноса при увлажнении зерна; на втором – при отволаживании. Влажность зерна при относительной влажности воздуха 43 % составляла 9,9 %. Оптимальная влажность зерна в процессе экструдирования должна соответствовать 17–18 %. Поэтому для достижения цели исследования на первом этапе определяли изменение влажности зерна пшеницы (W, %) в зависимости от времени его увлажнения (τ, мин).Так как поглотительная способность зерна зависит от его стекловидности, была определена стекловидность сухого зерна, которая для данного сорта составила 75,2 %. При изучении процесса увлажнения зерна его орошали расчетным количеством воды, необходимым для изменения влажности от 10 до 17 %. Температура воды составляла 20 ºС.Эксперимент проводился с перемешиванием увлажняемого зерна в смесителе лопастного типа и без перемешивания (рис. 1).Результаты эксперимента показали, что основная масса воды впитывается зерном в первые 2–3 мин. При увлажнении с перемешиванием необходимая влажность достигается за 5 мин, без перемешивания за 13–15 мин.Интенсификации процесса отволаживания зерна пшеницы можно добиться путем его перемешивания в процессе отволаживания.Для установления оптимальных конструктивно-технологических параметров и более полного изучения рабочего процесса отволаживателя зерна проведены однофакторные эксперименты. Интервалы и уровни варьирования факторов представлены в таблице.    Рис. 1. Динамика влажности зерна пшеницы в процессе отволаживания  Интервалы и уровни варьирования факторов ПараметрОбороты вала отволаживателя w, мин-1Угол наклона лопаток относительно вала отволаживателя, α°Шаг установки лопастей на валу отволаживателя L, ммx1x2x3Верхний уровень (+)1560300Основной уровень (0)1045200Нижний уровень (–)530100  В качестве критериев оптимизации выбраны показатели: y1 – стекловидность зерна Ос, %; y2 – удельные энергозатраты E, (кВт · ч)/т.Отволаживание зерна в бункере без перемешивания до полного распределения влаги в зерновке длится 10 ч. Для проведения экспериментальных исследований по определению конструктивно-режимных параметров отволаживателя зерна [11] была изготовлена лабораторная установка (рис. 2).При проведении экспериментальных исследований было установлено, что при увеличении частоты вращения вала установки наибольшая энергоемкость процесса при w = 15 мин-1.Анализируя данные рисунков 3 и 4, можно сделать вывод: шаг установки лопастей значительного влияния на энергоемкость и продолжительность отволаживания зерна не оказывает.Изменение стекловидности зерна в зависимости от времени отволаживания и угла наклона лопаток относительно вала отволаживателя представлено на рисунке 5.Из полученных данных видно, что угол наклона лопастей относительно вала отволаживателя оказывает влияние на время отволаживания, так, при α = 60° процесс перемешивания происходит более интенсивно, чем при α = 45° и α = 30°. При α = 60° процесс перераспределения влаги в зерновке полностью заканчивается через 1,5 ч, при α = 45° – через 2 ч, α = 30° – через 3 ч.    Рис. 2. Общий вид лабораторной установки для исследования процессов увлажнения и отволаживания зерна   Рис. 3. Зависимость энергоемкости, (кВт · ч)/т, от частоты вращения вала установки (w) и угла наклона лопаток ( a)   Рис. 4. Зависимость энергоемкости, (кВт · ч)/т, от частоты вращения вала установки (w) и шага установки лопаток (L)  Рис. 5. Изменение стекловидности зерна в зависимости от времени отволаживания и угла наклона лопаток ( a) при w = 10 мин-1, L = 200 мм  Из данных, представленных на рисунке 6, следует, что наименьшее время отволаживания зерна τ = 1,5 ч получено  при  частоте  вращения  вала  w = 15 мин-1, которое незначительно отличается от времени τ = 1,6 ч, полученного при w = 10 мин-1. При частоте вращения вала w = 5 мин-1 время отволаживания увеличивается до 2,8 ч.    Рис. 6. Влияние времени отволаживания на стекловидность зерна (%) в зависимости от частоты вращения вала (w) при L = 200 мм, α = 45°   Данные исследования позволили определить рациональные режимы, при которых имеет место наибольшая эффективность процесса отволаживания зерна пшеницы. Заключение. На основании результатов экспериментальных исследований определены рациональные режимы работы отволаживателя зерна: частота вращения вала отволаживателя φ = 10 мин-1; угол наклона лопаток относительно вала отволаживателя α = 60°; шаг установки лопаток на валу отволаживателя L = 200 мм. При рациональных режимах работы установки время отволаживания составляет t = 1,5 ч, энергоемкость процесса Е = 9,1 (кВт·ч)/т и стекловидность зерна равна 53–54 %, что свидетельствует о равномерном распределении влаги внутри зерновки и снижении ее прочности. По сравнению с вариантом без перемешивания зерна в предлагаемом варианте время отволаживания уменьшилось с 10 до 1,5 ч и энергоемкость – с 14,8 до 9,1 (кВт·ч)/т.