Способы хранения зерновых масс.

Способы хранения зерновых масс в основном базируются на их физических и физиологических свойствах. Кроме того, распространенность того или иного способа хранения зависит от уровня технического и экономического развития страны, климатических особенностей и других условий.Сезонность производства зерна и потребление его в течение всего года, а также необходимость иметь запасы продовольственных, кормовых и семенных фондов приводят к тому, что в народном хозяйстве одни партии зерна быстро расходуются на текущие нужды или перемещаются к местам потребления, другие сохраняются длительное время. Таким образом, хранение зерна может быть временным (краткосрочным) и длительным (долгосрочным). Первое по продолжительности исчисляется в сутках или месяцах (один — три), второе длится от нескольких месяцев до нескольких лет.Как временное, так и долгосрочное хранение зерновых масс должно быть организовано так, чтобы не было потерь в массе (кроме неизбежных) и тем более потерь в качестве.

Учитывая свойства зерновых масс и влияние окружающей среды на их состояние, даже кратковременное хранение партий зерна целесообразнее организовывать в специальных хранилищах, где обеспечивается стабильное состояние зерновой массы в пределах принятого режима хранения.Однако в практике хранения, особенно в урожайные годы, не представляется возможным сразу в период уборки урожая разместить все зерно в хорошо устроенные хранилища. Тогда возникает необходимость в организации временного хранения зерна на токах (в колхозах и совхозах) или открытых площадках на хлебоприемных предприятиях, в так называемых бу н тах.
Хорошая сыпучесть зерновой массы позволяет хранить ее в различных вместимостях, начиная от мешка и кончая большими силосами. Содержание в мешках получило название хранения в таре, а размещение в больших хранилищах (без тары) — в складах, бункерах и силосах — хранения насыпью. Основной способ хранения зерновых масс — хранение насыпью. Преимущества последнего способа следующие: значительно полнее используются зернохранилища; имеется больше возможностей для механизированного перемещения зерновых масс, облегчается борьба с вредителями хлебных запасов; удобнее организовать наблюдение за качеством зерна; отпадают расходы на тару и перекладывание продуктов.

Хранение в таре применяют лишь для некоторых партий посевного материала. Так, например, обязательно хранят в таре элитные семена и семена первой репродукции. Хранят также в таре семена с хрупкой оболочкой (арахис) или легко растрескивающиеся при пересыхании (сухая фасоль и др.). Хранят в таре семена, содержащие эфирные масла (кориандра, фенхеля, тмина и др.), и семена мелкосемянных культур (мак, табак и т. п.). Обязательно хранят в таре калиброванные и протравленные семена кукурузы, обработанные на заводах или в цехах.Основным видом тары для зерна являются мешки из грубых и прочных тканей. Для семян некоторых культур используют бумажные мешки с тканевой подкладкой, крафт-мешки и др.Хранение насыпью может быть напольным или закромным (в небольших закромах, в бункерах и силосах). Исходя из ранее рассмотренных режимов хранения зерновых масс, последние размещают в надземные хранилища (с полным или ограниченным доступом воздуха) и сооруженные в грунте (подземные).

23.Способы сушки зерновых масс. Режимы сушки в зависимости от исходной влажности зерна и семян. Все способы сушки зерна и семян можно разделить на две группы: 1) без специального использования тепла (без подвода тепла к высушиваемому объекту) и 2) с использованием тепла. Примером способов первой группы служит сушка путем контакта зерновой массы с водоотнимающими средствами твердой консистенции (сухой древесиной, активированным углем, сульфатом натрия и др.) или обработка зерновой массы достаточно сухим природным воздухом.Второй способ (с подводом тепла) основан на создании условий, обеспечивающих повышение влагоемкости окружающей зерно паровоздушной среды. В этом случае агентом сушки, или иначе, теплоносителем, является воздух, влагоемкость которого значительно повышается в результате его нагрева. Наиболее распространенный способ с использованием тепла - сушка в специальных устройствах - зерносушилках и сушка зерна на солнце (воздушно-солнечная сушка). Из способов сушки зерна, относимых к первой группе, в сельскохозяйственном производстве распространены химическая (сушка сульфатом натрия) и сушка природным воздухом с использованием для этого установок активного вентилирования зерновых масс. Химическая сушка. Сушки сульфатом натрия, или так называемая химическая сушка, была предложена Всесоюзным научно-исследовательским институтом кормов имени В. Р. Вильямса (1962--1965 гг.) для семян бобовых культур, используемых на посевные цели.Природный (высушенный озерно-морской минерал мирабилит) или технический сульфат натрия (побочный продукт, получаемый на заводах искусственного волокна и некоторых других химических производствах) обладают хорошей водопоглотительной способностью. Порошок этого обезвоженного вещества химически связывает значительное количество влаги.Сушку ведут, равномерно смешивая порошок с семенами перелопачиванием или используя зернопогрузчики. При влажности семян 20--24% за весь период сушки применяют двукратное перемешивание, а при большей влажности перемешивают 3--4 раза в течение суток в первый период сушки. Общая продолжительность сушки 5--10 суток в зависимости от исходной влажности семян, культуры, состояния наружного воздуха и других факторов.Расход сульфата натрия зависит от исходной влажности семян и химиката. Так, при влажности семян 20% берут 60 кг безводного сульфата натрия на 1 т семян для доведения их влажности до кондиционной, при 25% -- 120 кг, при 30% -- 180 кг и при 35%--240 кг. Влажность химиката должна быть 1--5%. Смесь сульфата натрия и семян размещают на специальных площадках под навесами. Обработка больших партий в складах не рекомендуется, так как воздух в складе увлажняется и температура его повышается.Присоединение воды к химикату в процессе сушки сопровождается выделением тепла, вследствие чего повышается температура смеси. Поэтому во время сушки необходимо вести наблюдения за ней и перемешивать смесь, как только ее температура достигнет 25--30°С. Перемешивать необходимо еще и потому, что увлажнившийся химикат кристаллизуется и может превратиться вместе с семенами в монолит.Заключительный этап работы - отделение увлажнившегося сульфата натрия от семян. Для этого применяют пневматическую семеочистительную колонку ОПС-2 с зернопогрузчиком или другие зерноочистительные машины.Использованный сульфат натрия имеет высокую влажность (до 40--45%) и вторично может быть применен после его высушивания, которое можно провести дешево только на следующий год, используя воздушно-солнечную сушку.Сухой препарат при смешивании с семенами пылит, поэтому занятые на этой работе люди должны надевать пылезащитные приспособления.Значительный расход сульфата натрия на сушку 1 т семян, неудобства работы с ним, необходимость его отделения от семян, трудности регенерирования или утилизации химиката во многих районах страны и т. д. ограничивают возможности его применения. Воздушно-солнечная сушка. Этот прием не потерял своего значения во многих районах страны при необходимости сушки небольших партий семян. Однако техника ее проведения часто не обеспечивает максимально возможного извлечения влаги, а при неправильно организованной сушке влажность зерна почти не снижается.Во время воздушно-солнечной сушки влага испаряется только через поверхность насыпи зерновой массы. Следовательно, эта поверхность должна быть оптимальной для какого-то объема и веса зерновой массы. Установлено, что чем тоньше слой зерна, тем интенсивнее идет его высушивание. Однако при малой толщине слоя требуется большая площадь для размещения зерна.Эффект сушки зависит также от интенсивности солнечной радиации и скорости ветра. Поэтому в одних случаях высота насыпи может быть повышена, а в других уменьшена. При сушке основных зерновых культур рекомендуется насыпь зерна 10--20 см, зернобобовых--10--15 см, проса -- 4--5 см.Важным фактором при солнечной сушке является характер основания, на котором находится зерновая масса. Только площадка из дерева или асфальта достаточно изолирует зерно от увлажнения снизу (от грунта) и предохраняет от возникновения большого температурного градиента. Практика показала, что нельзя сушить зерновую массу на площадках из бетона (если они не изолированы от грунта), прямо на грунте или даже с подстилкой брезентов на грунт.Площадки из дерева или асфальтированные должны быть хорошо изолированы от грунта, деревянные площадки следует устанавливать на столбах.Площадки нужно устраивать с небольшим уклоном (6°) к югу на территории тока или между складами. При таком наклоне их зерновая масса лучше прогревается, а с незагруженных площадок быстрее стекает дождевая вода.Зерновая масса, рассыпанная на площадке тонким слоем и лучше с гребнями (что увеличивает ее поверхность и создает разницу в давлении), нагревается с поверхности до 25--50°С, а иногда и больше. При этом в ней происходит сложное перемещение влаги. Нагревание поверхности насыпи и воздуха около нее приводит к интенсивному испарению влаги из зерен, находящихся в верхнем слое насыпи. Особенно успешно сушка происходит в ветреную погоду, так как выделяющиеся пары воды при этом не задерживаются над поверхностью насыпи. В результате создается большая разность во влажности и температуре верхнего и нижнего слоев зерна. При этом часть влаги в лежащих ниже слоях вследствие их прогревания также испаряется и уносится в виде пара через межзерновые пространства.Наряду с перемещением влаги к поверхности наблюдается и обратный процесс - перемещение ее во внутренние, самые нижние слои насыпи с образованием конденсата, что бывает заметно даже на ощупь. Подобное явление происходит вследствие термовлагопроводности: от верхнего нагревшегося слоя тепло постепенно передается лежащим ниже слоям, а вместе с ним перемещается и влага. Поэтому для успешного ее удаления необходимо зерновую массу периодически (через каждые 2--3 часа) перелопачивать, перемешивая нижние слои насыпи с верхними.При массовом применении воздушно-солнечной, сушки на токах перелопачивание заменяют перемещением зерновых масс при помощи зернопогрузчиков.При соблюдении правил воздушно-солнечной сушки влажность зерна в хорошую погоду может быть снижена в течение дня на 1--3% и более. Чем влажнее зерновая масса, тем больше влаги при благоприятных условиях может быть удалено из нее. При необходимости (учитывая прогноз погоды на следующие сутки) воздушно-солнечную сушку продолжают и на следующий день. Оставляя зерновую массу на ночь на площадке, ее целесообразно собрать в кучу и укрыть брезентами, пленками или другими гидроизоляционными материалами.Воздушно-солнечной сушкой, даже в условиях средней зоны РФ довольно часто можно снизить влажность зерновых масс с 15-18% до критической и ниже.Обогревание зерновой массы солнцем, кроме того, благотворно действует на ее состояние. Солнечная сушка свежеубранного зерна способствует его дозреванию и делает партии такого зерна более устойчивыми при хранении, так как при облучении солнечными лучами происходит частичная стерилизация зерновой массы от микроорганизмов. После солнечной сушки часто не обнаруживаются грибы из родов Aspergillus и Penicillium, т. е. плесени хранения, наиболее нежелательные в зерновой массе.

Тепловая сушка зерна и семян в зерносушилках -основной и наиболее высокопроизводительный способ. Чтобы наиболее рационально организовать сушку зерна и семян, необходимо знать и учитывать следующие основные положения.Предельно допустимую температуру нагрева, т. е. до какой температуры следует нагревать данную партию зерна или семян. Перегрев всегда приводит к ухудшению или даже полной потере технологических и посевных качеств. Недостаточный же нагрев уменьшает эффект сушки и удорожает ее, так как при меньшей температуре нагрева меньше будет удалено влаги.Оптимальную температуру агента сушки (теплоносителя), вводимого в камеру зерносушилки. При пониженной по сравнению с рекомендуемой температуре теплоносителя зерно не нагревается до нужной температуры или для достижения этого потребуется увеличивать срок пребывания зерна в сушильной камере, что снижает производительность зерносушилок. Температура агента сушки выше рекомендуемой недопустима, так как вызовет перегрев зерна.Особенности сушки зерна и семян в зерносушилках различных конструкций, так как эти особенности часто влекут изменение других параметров и прежде всего температуры агента сушки.Предельно допустимая температура нагрева зерна и семян зависит от: 1) культуры; 2) характера использования зерна и семян в дальнейшем (т. е. целевого назначения); 3) исходной влажности зерна и семян, т. е. влажности их до сушки.Зерна и семена различных растений обладают разной термоустойчивостью. Одни из них при прочих равных условиях выдерживают более высокие температуры нагрева и даже в течение более длительного времени. Другие и при более низких температурах изменяют свое физическое состояние, технологические и физиологические свойства. Например, семена кормовых бобов и фасоли при более высокой температуре нагрева теряют упругость оболочек, растрескиваются, снижается их полевая всхожесть. Зерно пшеницы, предназначенное для выработки хлебопекарной муки, можно нагревать только до 48--50°С, а зерно ржи -- до 60°С. При нагреве пшеницы выше указанных пределов резко снижается количество клейковины и ухудшается ее качество. Очень быстрый нагрев (при более высокой температуре теплоносителя) так же отрицательно влияет на рис, кукурузу и многие зернобобовые: (семена растрескиваются, что затрудняет их дальнейшую переработку, например, в крупу.Обязательно учитывают при сушке целевое назначение партий. Так, предельная температура нагрева семенного зерна пшеницы 45°С, а продовольственного 50°C. Еще больше разница в температуре нагрева у ржи: 45°С для посевного материала и 60°-- для продовольственного (на муку). (Вообще все партии зерна и семян, в которых необходимо сохранить жизнеспособность, нагревают до более низкой температуры. Поэтому ячмень для пивоварения, рожь для солода и т. д. сушат с применением режимов для посевного материала. Предельно допустимая температура нагрева зерна и семян зависит от их исходной влажности. Известно, что чем больше в этих объектах свободной воды, тем они менее термоустойчивы. Поэтому при содержании в них влаги более 20% и особенно 25% должна быть снижена температура теплоносителя и нагрева семян. Так, при исходной влажности гороха и риса 18% (табл.36) допустимая температура нагрева равна 45°С, а температура теплоносителя 60^оС. Если исходная влажность этих семян 25%, то допустимая температура соответственно будет 40 и 50°С. При этом снижение температуры приводит и к уменьшению испарения (или, как говорят, съема) влаги.Еще сложнее сушить крупносемянные бобовые и сою, когда при большой влажности (30% и выше) сушку в зерносушилках приходится проводить при низкой температуре теплоносителя (30°С) и нагрева семян (28--30°С) с незначительным съемом влаги за первый и второй пропуск.Особенности конструкций зерносушилок разных типов и марок определяют возможности их использования для сушки семян различных культур. Так, в барабанных сушилках не сушат бобовые, кукурузу и рис. Перемещение зерна в них и температура агента сушки (110--130°С) таковы, что зерна и семена указанных культур растрескиваются и сильно травмируются.

24.Характеристика основных видов зерносушилок (барабанные,шахтные, рециркуляционные, камерные и др.). Понятие - плановая тонна сушки.

Увеличение производства зерна, механизация уборки урожая и обмолот в процессе уборки привели к необходимости высушивать в короткие сроки большое количество зерна. По мере развития техники зерносушения в колхозах и совхозах строились или поступали в готовом виде зерносушилки различных типов.

Современные зерносушилки позволяют производителю не только сэкономить значительные средства, но и повысить качество зерна – ведь в процессе сушки зерно имеет возможность дозреть. На сегодняшний день наиболее популярны конвективные сушилки, в которых используется горячий или теплый воздух. Существует несколько видов конвективных зерносушилок: шахтные, барабанные, камерные и рециркулярные.

Шахтные зерносушилки

Название этого типа говорит само за себя – в наиболее удобном месте устанавливаются две одинаковые по размеру шахты с норией (специальный вертикальный подъемник). Горячий воздух поднимается снизу вверх, а зерно опускается самостоятельно под давлением собственного веса. Таким образом, все зерно высушивается и попадает в специальные камеры, где происходит процесс охлаждения. В зависимости от того, для чего будет использоваться зерно, шахтные сушилки делятся на продовольственные и семенные. У продовольственных шахтных сушилок удаляется до 6% влаги, в то время как у семенных – до 4%. Используемое в подобных сушках зерно должно быть тщательно очищено от соломы и шелухи, ведь под воздействием высокой температуры существует риск возгорания.
Барабанные зерносушилки

Этот тип сушилок, несмотря на то, что их монтаж не сложен, как и предыдущий используется в роли стационарных. Барабанные сушилки состоят из барабана, вращающего зерно по спирали, топки и камеры охлаждения. Сушильной областью является сам барабан, в котором зерно перемешивается и подвергается температурной обработке, после чего перемещается в разгрузочную область и удаляется. По производительности барабанные сушилки не уступают шахтным.

Камерные зерносушилки

Этот тип сушилок представляет собой две камеры с перфорированным полом. На этот пол высыпается слой зерна (который не должен превышать 80 см), после чего через отверстия в полу начинает поступать воздух. Камерные зерносушилки обычно не используют горячий воздух, он может быть чуть теплым, но благодаря этому вероятность пересушивания сведена к минимуму. Чтобы зерно тщательно просушилось, в процессе сушки оно перемешивается специальными шнеками.

Рециркулярные зерносушилки

Этот тип сродни шахтным сушилкам. Разница в том, что нагрев зерна в шахте производится сверху, после чего высушенное зерно падает вниз, перемешиваясь с сырым, что позволяет сразу частично высушить зерно. После этого, зерно делится на две части – одна отправляется обратно в шахту для сушки, а вторая – на хранение. Такой метод позволяет значительно снизить расходы на топливо для зерносушилок и увеличить производительность.

Приобретая зерносушилку, необходимо помнить, что процесс сушки в любом случае влияет на качество зерна, поэтому очень важно следить за температурным режимом. В противном случае, если зерно подгорит, может ухудшиться и качество будущей муки, и его всхожесть.

Так как производительность сушилок зависит от начальной и конечной влажности зерна и семян, их целевого назначения и культуры, установлен единый показатель – плановая тонна, или плановая единица сушки. Под плановой единицей (тонной) сушки понимают 1 т зерна продовольст­венной пшеницы, влажность которой в процессе обработки снижается с 20 до 14 %(на 6 %). Для определения времени, за которое будет просушена партия зерна, ее фактическую (физическую) массу следует перевести в плановые единицы и по­лученную величину разделить на паспортную производительность (Паспортная производительность сушилок выражается в плановых едини­цах сушки).

25.Хранение зерна в охлажденном состоянии. Основы режима. Плановая тонна охлаждения (т.е. работа по снижению температуры 1т зерна на 10⁰, т.е. с 25⁰ до 15⁰)
Данный режим основан на принципе термоанабиоза. Хранению в охлажденном состоянии способствует большая тепловая инерция зерновых масс.В зависимости от температуры слоев насыпи различают две степени охлажденного состояния: первая степень – когда температура все слоев зерновой насыпи ниже 10 °С; вторая степень – температура зерновой массы ниже 0 °С, данная степень является более глубоким, а следовательно, и более консервирующим.

Для охлаждения зерна используют не только атмосферный воздух, но и искусственно охлажденный при помощи холодильных установок. Применение искусственного холода позволяет быстро охладить партии зерна и семян, предупредить потери, возникающие вследствие активного развития микроорганизмов и насекомых. Недопустимо избыточное охлаждение посевного материала, так как в партиях семян с повышенной влажностью снижается всхожесть.

Зерновые массы охлаждают более холодным атмосферным или специально охлажденным воздухом. Охлаждение атмосферным воздухом бывает пассивное и активное. Пассивное охлаждение – это когда зерновую массу не перемещают и принудительно не нагнетают в нее воздух. Понижение температуры достигается проветриванием зернохранилищ и устройством в них приточно-вытяжной вентиляции. Эффективность пассивного охлаждения усиливают устройством приточно-вытяжных каналов непосредственно в складах. Но и это помогает далеко не всегда, так как при данной системе вентиляции через зерновую массу проходит недостаточно воздуха, чтобы ее охладить.

Наиболее прогрессивный метод охлаждения – активное вентилирование. К активному охлаждению относят перелопачивание (зерновую массу перебрасывают с одного места на другое лопатами из дерева, фанеры или легкого металла. Соприкасаясь с воздухом, зерно и примеси охлаждаются, при этом обновляется и запас воздуха межзерновых пространств); перемещение (перемещение зерновых масс на последовательно установленных транспортерах или через зерноочистительные машины, снабженные вентиляторами. При этом, чем длиннее путь зерна, тем больше оно соприкасается с воздухом и тем интенсивнее охлаждается); комбинирование охлаждение зерновых масс на транспортерах с одновременным использованием зерноочистительных машин.