способ разделения зерна по содержанию белков

Формула изобретения

Способ разделения зерна по содержанию белков, характеризующийся тем, что осуществляют пропускание зерна через цветосепаратор, оснащенный видеокамерами с высоким цветовым разрешением, и сепарацию отдельных зерен по цветовому оттенку, характерному для содержания белков в каждом зерне, при этом разделение зерен по цветовому оттенку проводят в зависимости от порога разделения по интенсивности отраженного света.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть полезно для выделения из товарного зерна фракции с высоким содержанием белка (клейковины).

Для определения содержания клейковины в зерне существуют стандартные методы, основанные, например, на биохимических реакциях [ГОСТ 13586.1-68. Зерно. Методы определения количества и качества клейковины]. Однако эти методы являются аналитическими и не позволяют сортировать зерно в зависимости от содержания клейковины.

Известно, что устройства для сортировки зерна по цвету (фотосепараторы) проводят выделение некондиционных включений из зерна и круп (например, патенты США № 6784996, 00113/50, 2004; 5779058, В07С 5/342, 1998; Японии JP2005180958, 2005; фотосепаратор Ф 5.1, htt://www.vselmash.ru; htt://www.alaipress-altai.ru; фотосепаратор SS-B AG, htt://www.csort.ru). Однако применение их для разделения зерна на фракции, различающиеся содержанием белка (клейковины), не известно.

Технический результат заключается в возможности разделения зерна по содержанию в нем белка (клейковины).

Технический результат достигается тем, что способ разделения зерна по содержанию белков, характеризующийся тем, что осуществляют пропускание зерна через цветосепаратор, оснащенный видеокамерами с высоким цветовым разрешением, и сепарацию отдельных зерен по цветовому оттенку, характерному для содержания белков в каждом зерне, при этом разделение зерен по цветовому оттенку проводят в зависимости от порога разделения по интенсивности отраженного света.

Используемые в фотосепараторах видеокамеры обладают высоким разрешением цветового тона. Например, видеокамеры AVIIVA SM2CL2014 (фирма Atmel, США), используемые в фотосепараторе Ф5.1, производимом ОАО «Воронежсельмаш», различают 255 цветовых тона. Цветовой тон зерна зависит от его коэффициента отражения при данной длине волны света, который, в свою очередь, зависит от количества содержащихся в зерне различных веществ, в том числе и клейковины (белка). Зерна, содержащиеся в ворохе зерна, полученного после его уборки и послеуборочной обработки, обладают разным содержанием клейковины. Это возможно в силу того, что в ворохе содержатся зерна из разных частей колоса (верхней, средней, нижней), условия созревания которых могут отличаться, неоднородности распределения удобрений по посевной площади, генетическими отличиями различных экземпляров растений и др. Следовательно, может различаться и содержание белка в разных зернах из одного и того же вороха.

Сущность изобретения состоит в следующем. Ворох зерна, предварительно очищенный от инородных включений, пропускается через фотосепаратор, оснащенный видеокамерами с высоким цветовым разрешением. Сепарация проводится в зависимости от цветового оттенка каждого конкретного зерна, связанного с содержанием белка в этом зерне. Порог сепарации определяется предварительно экспериментально. Он зависит от сорта зерна, климатических условий его произрастания, особенностей почвы и др.

Для проверки положений, изложенных в данной заявке, было проведено разделение на фракции 1 кг пшеницы сорта «Московская-39» урожая 2008 г, содержащей согласно паспортным данным 19% клейковины. Разделение проводилось на экспериментальном фотосепараторе Ф5.1. Порог сепарации был выбран равным 50 из 255 градаций видеокамеры, что соответствует содержанию клейковины 23% в данном конкретном зерне.

На фиг.1. приведено разделение зерен пшеницы (в процентах) в зависимости от порога Т интенсивности отраженного света, измеряемой по 8-разрядной шкале монохромной видеокамеры, при освещении белыми (кривые 1 и 2) и красными (кривые 1' и 2') светодиодами.

На фиг.2 изображен спектр красного светодиода.

В белом свете наилучшее разделение исходного вороха по клейковине достигается при пороговом значении Т=50: среднее содержание клейковины в ворохе «хорошего» зерна составляет 23% против 19% в исходном ворохе по данным анализа, выполненного в соответствие с требованиями ГОСТ 13586.1-68.

При освещении красными светодиодами оптимальное значение порога Т=44. При этом среднее содержание клейковины в ворохе «хорошего» зерна составляет уже 24,5% против 19% в исходном ворохе.

В выделенной фракции пшеницы, массой 280 г, клейковина оказалась на уровне 23%, тогда как в другой фракции, массой 720 г, клейковина оказалась на уровне 17%.