Особливості технології очищення зерна окремих культур

Реферат на тему:

«Особливості технології очищення зерна окремих культур»

Післязбиральна обробка зерна тієї чи іншої культури залежить як від його фізичних особливостей, так і від складності видалення з нього окремих домішок.

Очищення зерна злакових культур. Насіння татарської гречки із зерна пшениці видаляють на решетах з довгастими отворами завширшки 2 мм з наступним пропусканням на кукільних трієрах з діаметром отворів у циліндрах 5,5 мм. Робочі крайки лотків встановлюють у нижнє положення. Насіння амброзії трироздільної з насіння пшениці та ячменю видаляють на ситах з довгастими (завширшки 3,5-4,5 мм) або круглими (діаметр 4-6 мм) отворами та на вівсюжних трієрах (діаметр комірок у циліндрах 8,5 мм). Швидкість повітряного потоку під час очищення 8,5 - 9 м/с. При потребі додатково регулюють нахил лотків трієра.

Насіння дикої редьки із зерна жита видаляють, застосовуючи решета з довгастими отворами завширшки 2,2 мм і трієри з діаметром комірок у циліндрах 8,5 мм. Так видаляють до 80 % насіння дикої редьки.

Насіння вівсюга із вівса видаляють фрикційними сепараторами (трієрами ТФ-600), робоча поверхня яких вкрита байкою або полотенними гірками ОСГ-1,2.

У воросі проса вологість окремих компонентів неоднакова, тому його треба негайно підсушити. З домішок у масі проса переважають квіткові плівки, які, як і дрібне насіння бур'янів, дуже гігроскопічні. На травмованих (шеретованих) зернах швидко поселяються плісеневі гриби, підвищується інтенсивність дихання зернової маси, тому великі партії проса обробляють хлорпікрином (при вологості зерна 19 % витрачають 200 г/м³, що е одночасно ефективним заходом боротьби із шкідниками). Добрі наслідки дає підсушування проса в нерухомому шарі, що зменшує травмування зерна. Такого самого режиму обробки потребують гречка та зернобобові, особливо квасоля і соя, зерно яких дуже травмується під час обробки.

Трохи менше травмуються чина і горох. Тому при обмолоті їх треба стежити за якістю роботи молотильного барабана. Так, при обмолоті гороху швидкість барабана має становити 600 об/хв, квасолі та сої -- до 400 об/хв. Через нерівномірність дозрівання квасолі та високу розтріскуваність стручків вологість їх при збиранні має становити 15 -17 %, а кількість обертів молотильного барабана -- 280 - 350 об/хв, причому сталеві била треба замінити на гумові, а на планках деки встановити гумові накладки.

Для запобіганню травмуванню та розколюванню насіння, яке дуже травмується, особливо круп'яних і бобових культур, максимально знижують висоту його падіння, а для плавного його спуску використовують гнучкі рукави з брезенту або мішковини. Норії заповнюють зерном повністю, особливо сухим, яке не повинно висипатися з ковшів норії. Швидкість руху стрічки конвеєра -- до 2 м/с (при використанні скребкових конвеєрів 0,8 - 4,2 м/с). У місцях перепаду зерна встановлюють лоткові спуски, а в місцях можливих ударів -прокладки, які зменшують висоту падіння зерна.

Зібрані качани кукурудзи мають більш вологий стрижень і зерно вологістю від 17 до 45 %. Крім того, зерно має великий зародок (8 - 15 % від маси), який дуже пошкоджується. Тому збирання кукурудзи починають з регулювання молотильного барабана комбайна (частота обертів на вході 40 - 45, на виході -- 200 об/хв). Вологість зерна більшості качанів повинна бути не більше 20 і не менше 17 - 18 %.

Качани насінної кукурудзи краще збирати без обмолочування. Вологість зерна у них не повинна перевищувати 25 %. Післязбиральну обробку кукурудзи в качанах починають з очищення їх від обгорток і негайного сушіння. Сушити качани кукурудзи слід до вологості 18 -- 19 %, яка забезпечує найменшу травмованість зерна. Молотильний пристрій молотарки МКП-12 працює за принципом видушування зерен при бічному тиску на нього: на ділянці завдовжки 43 см вал барабана має шнек і дві гвинтоподібні лопаті, а на ділянці 53 см -- три пари прямих лопатей різної довжини. Качани, потрапляючи на барабан, обертаються навколо своєї осі і вздовж барабана. Прути деки, гальмуючи їх рух, тиснуть на зерно збоку, внаслідок чого відбувається вилущування зерна кукурудзи, яке просипається в щілини між прутами, а стрижні рухаються до випускного отвору, захоплюються лопатями крильчатки і спрямовуються у вихідний люк. Ворох надходить на скатну дошку, де за допомогою гребінки й повітря виділяються великі та легкі домішки і подаються в окремий бункер.

Особливо травмується зерно у кременистої та зубовидної кукурудзи, у крохмалистої -- трохи менше, у восковидної -- посередньо. Досліджено, що в разі недотримання вимог обробки насіння зернових пошкоджується на 20 - 39 %, кукурудзи -- на 40 - 80 %. При утворенні дрібних тріщин на ендоспермі зерна схожість його знижується на 6 - 8 %, а при утворенні їх біля зародка -- на 50 %. Приблизно половину травм зерну завдають транспортувальні та навантажувально-розвантажувальні машини.

У зерновій масі кукурудзи, що надійшла з поля у вигляді вороху, за нормальних умов обмолоту зерно основної культури має вологість 18 - 19 %. Зернову масу обробляють на ворохоочисниках та сепараторах ЗСМ-50, ЗСМ-100 або ЗС-50. Одержану фракцію основного зерна сушать на сушарках шахтного типу, після чого виділяють зернові домішки та биті зерна, подаючи в сепаратори великий потік повітря (12 - 15 тис. м³/год) із швидкістю 8-9 м/с. Для першого очищення на сепараторах встановлюють сортувальні решета -- розміром отворів 12-14 мм, а для другого 10-12 мм (відповідно розмір отворів підсівних решіт 2 і 4,5 - 5 мм) з тим, щоб за другого пропуску відібрати крупніше насіння, видаляючи дрібне, тоді як під час першого очищення видаляються лише домішки.

Особливості очищення зернової маси рису та сорго полягають у тому, що після збирання їх внаслідок нерівномірного дозрівання зерна у волоті є велика кількість недозрілих зерен, які зовні не відрізняються від дозрілих, тому навіть після очищення потрапляють на зберігання. Збиральна вологість дозрілого зерна сорго становить не менш ніж ЗО %, рису -- 20-25 %. Зерно рису дуже травмується. Починається його травмування ще в полі при висиханні та збиранні внаслідок важкообмолочуваності, після чого на ньому утворюються тріщини. Тому для збирання рису використовують двобарабанні комбайни. Вологий ворох рису, що надходить від комбайнів, має високі вологість та інтенсивність дихання. Якщо зернову масу насипають товстим шаром, вона швидко зігрівається і вже на першій стадії самозігрівання відбувається реакція меланоїдиноутворення, яка призводить до появи пожовтілих зерен, внаслідок чого отримують крупу нижчого сорту. Тому післязбиральна обробка зерна рису полягає в негайному висушуванні до базисної вологості або постійному вентилюванні зернової маси для її охолодження чи відведення теплоти, яка перешкоджає самозігріванню.

Очищення насіння олійних та інших культур. Ворох соняшнику починають очищати на машинах ВО-50. Він надходить на післязбиральну обробку засміченим і вологим, тому кут природного схилу насіння становить понад 50°, що свідчить про погану сипкість. Великий коефіцієнт тертя насінин потребує використання широких отворів і великого кута нахилу самотічних труб. Великий вміст олії в насінні соняшнику є причиною його низької швидкості падіння (4-8 м/с, тоді як у пшениці 9-11,5 м/с). Тому швидкість струменя повітря як при очищенні, так і при сушінні насіння соняшнику має бути меншою, ніж при сушінні зерна пшениці.

Насіння соняшнику сушать, зважують і відправляють на склад чи в надсепараторний бункер для зберігання до початку подальшого очищення. Після очищення вороху насіння соняшнику розділяють на чотири фракції. У першій крупній фракції насіння коротких домішок не міститься, тому в трієрах його не обробляють, а очищають від пошкоджених, зіпсованих насінин на сепараторах типу БАС. Другу, третю й четверту фракції обробляють паралельно в трьох трієрах з діаметром отворів у барабанах 8,7 -- 9 мм. Вологість насіння соняшнику, за якої воно добре зберігається, становить 6 - 7 %. Особливістю післязбиральної обробки насіння соняшнику та інших олійних культур є те, що їх збирають або на початку осені, або наприкінці літа, коли значно збільшується кількість опадів. У вологому насінні олійних культур самозігрівання відбувається швидше, ніж у насінні зернових, оскільки при окисленні олії виділяється більше теплоти, ніж при окисленні крохмалю.

На збереженість насіння олійних культур впливає також вміст у воросі битого та облущеного насіння, яке швидко пліснявіє, в нього пошкоджується зародок, розкладається олія, і воно стає гірким. Тому при очищенні вороху олійних культур насамперед необхідно видалити недозріле й бите насіння.

Ворох багаторічних трав як об'єкт післязбиральної обробки характеризується такими особливостями: має велику вологість, містить значний процент домішок і невимолочені суцвіття. Тому ворох насіння конюшини і люцерни відразу після збирання підсушують. Для цього найдоцільніше використовувати конвеєрні та карусельні сушарки або установки для активного вентилювання. Після підсушування ворох (з великою кількістю невимолочених суцвіть) подають на конюшинотерку або пропускають через комбайн, а ворох вівсяниці польової та грястиці збірної після просушування пропускають через терку. Ворох келерії лучної має закручені волоски, насіння з пониженою сипкістю, тому насіння багаторічних трав обробляють на терках двічі. Після обробки його очищають на повітряно-решітних машинах або на машинах фірми «Петкус». Продуктивними для попереднього очищення вороху багаторічних трав є машини К-522 і К-523 з великою шириною решіт та машина «Петкус-вібрант». На них повітряним струменем видаляють легкі домішки, щупле насіння основної культури та насіння ромашки і щавлю. Крім того, за допомогою решіт видаляють насіння пирію, смикавця (ситі бульбоносної), свиріпи, щавлю, ромашки.

Основне очищення вороху здійснюють на машинах «Петкус-селектра», які мають два аспіраційних канали: на першому вида-ляються легкі домішки, на другому -- щупле насіння. При обробці насіння конюшини та люцерни трієри вимикають, а тимофіївку об-робляють на машинах з трієрами (діаметр отворів у барабанах 1,5 -4,8 мм) для видалення насіння щавлю, свиріпи, зірочника, ромашки, осоту, лободи та інших бур'янів.

Спеціальну обробку насіння проводять на електромагнітних машинах (конюшини, люцерни) або на сортувальних гірках (тимофіївки та ін.). На електромагнітних машинах з насіння, що має гладеньку поверхню, видаляють насіння з шорсткою поверхнею. Особливо важко відділяти насіння повитиці, яке за масою і формою подібне до насіння конюшини, люцерни, але має шорстку поверхню. Тому його відділяють за допомогою залізних ошурок на електромагнітних машинах.

На сортувальних гірках з гумовою поверхнею з насіння тимофіївки видаляють насіння ромашки непахучої, келерії польової, що має великий коефіцієнт тертя.

Післязбиральна обробка вороху льону-довгунця полягає у висушуванні його на карусельних чи конвеєрних сушарках, оскільки ворох має вологість до 60 % та містить невимолочене (в коробочках) насіння. Крім того, насіння льону завжди буває недозрілим і має вологість ЗО -- 45 %. Воно дуже крихке: сире розплющується під час післязбиральної обробки, а сухе розколюється або від нього відколюються невеликі шматочки, що значно знижує його схожість. Ворох льону висушують до вологості насіння 18 - 19 %, обмолочують на стаціонарних комбайнах чи льономолотарках. Обмолочене насіння очищають на сортувальних столах і гірках.

Насіння у насінниках цукрових буряків, які комбайнували після Дефоліації, або з великою кількістю недозрілих плодів вологе. Якщо насіння дозріло в суху й жарку погоду, то у воросі міститься багато Дефектних плодів.

У воросі цукрових буряків після збирання переважають однонасінні коробочки, які складаються з трьох частин: оплодня, зародка й перисперму. В оплодні міститься насінина, яка прикрита кришечкою. В багатонасінних буряків насінини розділені прошарком здерев'янілої паренхіми, хоч бувають супліддя і без неї. Оплодень захищає насінину від травмування, маса його становить 65 - 70 % від маси насінини. На оплодні може бути багато збудників різних інфекцій, він дуже гігроскопічний, тому шліфуванням поліпшують санітарний стан насіння, збільшують його сипкість.

Кожна насінина буряків має дві оболонки, одна з яких легко руйнується. Насіння містить значну кількість крохмалю, білка й жиру, тому вологість його під час зберігання не вище 12%. Через високі засміченість і вологість буряковий ворох (до 20 %), який надходить на обробку, потребує термінового сушіння, інакше він почне самозігріватися. Для цього краще використовувати установки активного вентилювання з використанням тепловентиляційних агрегатів. Якщо вологість вороху вища за 22 %, температура теплоносія має бути не вище 38 - 40 °С, а за вологості менш як 22 % -- не більше 42 °С.

Після підсушування (зменшення вологості на 3 - 5 %) ворох пропускають через ворохоочисники ОВП-20А або ОВС-25. Якщо у воросі міститься менше 20 % смітних або зернових домішок, то після по-переднього просушування проводять первинне очищення на ЗАВ чи зерноочисних комплексах. Використовуючи різні парусність, розмірність, гігроскопічність та вологість компонентів насінного вороху, проводять вторинне та спеціальне очищення.

Насіння цукрових буряків сушать до вологості 12 - 13 % на різних сушарках, у тому числі й на барабанних, дотримуючись режиму сушіння 42 - 43 °С.

Контроль за якістю післязбиральної обробки насіння проводять постійно за такими показниками: температура, вологість, зараженість. Контроль за якістю зернової маси залежно від її цільового призначення здійснює лабораторія, дотримуючись прийнятих методик та періодичності. Так, температуру, вологість і зараженість свіжозібраного зерна визначають щодня.

Для обробки насіння буряків після очищення його на ворохоочисниках машини й комплекси певним чином переобладнують:

збільшують у КЗС і ЗАВ завальне вікно в бічній вертикальній стінці бункера до 60 - 65°, а у завальній ямі ставлять вібраційну решітку;

заміняють зернопроводи, які з'єднують завантажувальну норію з машиною попереднього очищення, на зернопроводи діаметром 20 см, а з повітряними решітними машинами -- на зерно проводи діаметром 15 см;

встановлюють додатково трієрний блок (діаметр отворів у циліндрах 11,2 мм) або дві бурякові гірки ОСГ-0,5;

регулюють паливну апаратуру на м'який режим сушіння (замість форсунки 0 2,2 мм ставлять форсунку 0 0,8 мм);

встановлюють в кінці лінії машини для затарювання (ваговибійний апарат та мішкозашивну машину з конвеєром);

встановлюють на повітрорешітних машинах решета Б1 і Б2 з незаштампованими полями.

Вторинне очищення насіння буряків проводять на повітрорешітних машинах та гірках, регулюючи їх залежно від стану маси. Після цього його калібрують на фракції 4; 3,5 - 4,45; 4,5 - 5,5 мм. Великі фракції насіння шліфують, при цьому видаляється близько 10 % навколоплідника, повторно калібрують та обробляють захисно-стимулюючою речовиною чи дражують.

При вологості насіння буряків 12 % його можна зберігати насипом або в мішках, складених у 12 рядів, час від часу переміщуючи їх (верхні мішки вниз, і навпаки). Засіки для зберігання насіння буряків насипом влаштовують на дерев'яній підлозі, а мішки складають на дерев'яних настилах. Сушіння -- основна технологічна операція з приведення зерна й насіння до стійкого стану. Тільки після того, як із сві-жозібраної зернової маси видалено всю надлишкову вологу і зерно доведено до сухого стану, можна розраховувати на подальшу надійну збереженість продукції.

Сушіння полягає у видаленні з матеріалу будь-якої рідини, в результаті чого в ньому збільшується відносний вміст сухої частини.

Відомо, що в сухій зерновій масі всі живі компоненти, крім шкідників та комах, перебувають в анабіотичному стані. Зберігання зерна сухим -- основний засіб підтримання високої життєдіяльності насіння в зернових партіях усіх культур, а також якості продовольчого зерна протягом тривалого строку зберігання.

Усі способи сушіння зерна враховують сорбційні та інші його властивості. Зерно як об'єкт сушіння - це живий організм з капілярно-пористою структурою. Плодові оболонки насіння пронизані капілярами, тому є проникними для пари води. Насінні оболонки й алейроновий шар, навпаки, відносно малопроникні для пари водя і за неправильного режиму сушіння можуть бути причиною здуття зерна, спричиненого затримкою видалення водяної пари, яка накопичилась всередині ендосперму. Крім того, зародок містить дуже чутливі до температури водорозчинні білки -- альбуміни. При температурі вище 41 - 42 °С білки зародка, наприклад пшениці, денатурують, тобто насіння втрачає схожість. Білки клейковини більш термостійкі, однак температура нагрівання нормальної, міцної і слабкої за пружністю клейковини сильної пшениці не повинна пе-ревищувати відповідно 50, 45 і 55 °С.

Сушіння -- складний технологічний тепломасообмінний процес, який повинен забезпечити збереженість усіх властивостей речовин у зерні, що можливо за умови дотримання оптимальних параметрів цього процесу. Так, під час сушіння постійно змінюються термодинамічні й теплофізичні властивості зерна, зокрема теплоємність і теплопровідність. Тому необхідно суворо додержувати рекомендованих режимів сушіння насіння кожної культури залежно від його вологості та цільового призначення.

Застосовують три способи сушіння (зневоднення) зерна: теплове (в тому числі вакуумне); сорбщйне (контактне); механічне (відтискання, центрифугування). Найчастіше практикують теплове сушіння, рідше -- сорбційне, а механічне -- тільки у мийних машинах на борошномельних заводах. Під час теплового сушіння рідина перетворюється на пару, на що витрачається теплова енергія. При сорбційному сушінні волога із зерна може видалятися як у пароподібному, так і в рідкому стані, причому цей процес не пов'язаний з необхідністю використання додаткового джерела енергії.

Серед численних способів теплового сушіння, які різняться способом передачі теплоти зерну, найпоширеніший конвективний. Суть його полягає в тому, що теплота передається конвекцією від теплоносія, який вбирає вологу, і видаляється в атмосферу. За таким принципом працюють шахтні, рециркуляційні, барабанні, стрічкові та інші типи сушарок.

Процес сушіння ґрунтується на здатності зерна випаровувати по-верхнею вологу за умови, що тиск водяної пари в зерні вищий за тиск її в зовнішньому повітрі.

Під час сушіння зерна відбуваються такі фізичні явища: передача теплоти від агента сушіння до зерна; рух вологи з центральних шарів зерна до поверхневих; випаровування вологи з поверхні зерна та дифузія її в навколишнє середовище; переміщення вологи при наявності температурного градієнта з потоком теплоти внаслідок термовологопровідності.