Теоретические основы хранения зерна

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Состав и характеристика зерновой массы

Под одной партией зерна принято понимать однородную по внешним признакам и показателям качества зерновую массу. В состав каждой зерновой массы входят:

1 Зерна (семена) основной культуры, а также зерна (семена) других культурных растений, которые по характеру использования и ценности сходны с зерном основной культуры,

2 Различные фракции примесей минерального и органического происхождения. Выделяют два вида примесей:

- Сорная примесь (Все семена сорных растений, органический сор, мёртвые насекомые, вредная примесь, минеральная примесь)

- Зерновая примесь (Деформированное, недозревшее, морозобойное, поврежденное сушкой, изъеденное и битое зерно и т.д.)

У примесей влажность больше, чем у зерна, тем самым повышается общая влажность. Примеси являются очагом развития микробиологических процессов, болезней и т.д. Примеси требуют больших затрат по подготовке зерна к хранению. Для отделения примесей применяют специальные машины. Примеси ускоряют износ всего оборудования, имеют большое технологическое и экономическое значение. Норма по содержанию примесей для большинства зерновых культур 1-3% сорной, 1-3% зерновой, ограничительная 5% для сорной и до 15% зерновая.

3 Микроорганизмы. Самым вредными и нежелательными, являются плесневелые грибы. Они выделяют огромное количество дополнительного тепла, имеют большую скорость размножения. Так же выделяют неприятный запах, что не допускается. Некоторые грибы выделяют токсины.

4 Воздух межзерновых пространств, он отличается не только составом, но и давлением. Скважиность должна составлять 60-80% от всего объёма.

Кроме этих постоянных компонентов в отдельных партиях зерна, зараженных вредителями, появляется еще одно живое начало - насекомые и клещи. Поскольку зерновая масса для них является средой, в которой они существуют и влияют на ее состояние, их следует рассматривать как пятый, дополнительный и крайне нежелательный компонент зерновой массы.

Таким образом, необходимо помнить, что каждая зерновая масса - это комплекс живых организмов.

2. Свойства зерна как объекта хранения

Поскольку зерновая масса - это совокупность живых организмов (зерно и семена основной культуры, примеси различного происхождения, микроорганизмы), то она будет устойчива при хранении, если нежелательные физиологические процессы в ней не происходят или они очень сильно замедлены. Иными словами, зерно хранится успешно, если оно находится в состоянии анабиоза.

1. Дыхание. Основной формой жизнедеятельности всех живых компонентов зерновой массы является дыхание (газообмен). Дыхание может происходить аэробно и анаэробно с выделением конечных продуктов дыхания и энергии. Но при хранении зерновых масс продовольственного и кормового назначения наибольшее значение имеет не вид или характер дыхания, а его интенсивность. Если дыхание замедлено (интенсивность его очень низкая), то оно не оказывает отрицательного влияния на сохранность и качество зерна и семян, происходят только незначительные потери массы (в пределах норм естественной убыли), за год не превышающие, как правило, 0,1-0,2% при правильном хранении сухого зерна. При хранении очень сырого зерна (с влажностью более 20%), находящегося в неохлажденном состоянии, такие же потери массы сухого вещества могут произойти за одни сутки. При интенсивном дыхании происходят не только потери в массе, но и значительные потери в качестве зерна и семян. Самым отрицательным следствием дыхания в этом случае является выделение большого количества тепла, приводящего к самосогреванию зерновой массы.

2. Самосогревание. Самосогреванием зерновой массы называется явление самопроизвольного повышения ее температуры вследствие протекающих в ней физиологических процессов и плохой теплопроводности. В зависимости от исходного состояния зерна и условий хранения в каком-либо участке насыпи температура поднимается до 55-65 градусов, в редких случаях - до 70-75^оС. Образующийся очаг самосогревания не остается локализованным. Тепло передается в соседние участки насыпи, что, в свою очередь, способствует активизации в них физиологических процессов и теплообразованию. Если не принять мер к ликвидации начавшегося процесса самосогревания, то вся зерновая масса окажется в греющемся состоянии. Самосогревание широко распространено в мире и приводит к значительным потерям в массе сухого вещества зерна и снижению его пищевых, кормовых и посевных качеств. При запущенных формах самосогревания партия зерна вообще может быть непригодной к использованию.

Физиологической основой самосогревания является дыхание всех живых компонентов зерновой массы, приводящее к значительному выделению тепла. Физической основой самосогревания является плохая теплопроводность зерновой массы. Образование тепла в том или ином участке зерновой насыпи, превышающее отдачу его в окружающую среду, дает типичную картину самосогревания.

При далеко зашедшем процессе самосогревания (если не принять мер к ликвидации его очага) температура зерна повышается до 50^оС и выше, происходит интенсивное потемнение зерна, оно приобретает гнилостный запах. В процессе самосогревания активно идет гидролиз органических веществ, наблюдается тепловая денатурация белков, накапливается много аммиачного азота в зерновой массе. Процесс самосогревания завершается обугливанием зерна и полной потерей сыпучести зерновой массы, которая превращается в монолит, происходит полная потеря всех технологических качеств.

Радикальным средством борьбы с самосогреванием является активное вентилирование зерновой массы охлажденным воздухом, которое позволяет быстро и эффективно ликвидировать очаги самосогревания. Если же отсутствуют установки для активного вентилирования, необходимо принимать активные меры, позволяющие снизить температуру зерна. Это перебрасывание зерна зернопогрузчиками, пропуск через зерноочистительные воздушно-решетные машины, в результате чего зерно контактирует с атмосферным воздухом и охлаждается. Ручное перелопачивание зерна малоэффективно в борьбе с самосогреванием, наоборот, оно может привести к дальнейшему всплеску интенсивности физиологических процессов.

3. Прорастание. При хранении зерна и семян следует исключить их прорастание, которое совершенно недопустимо, так как сопровождается полной утратой семенных качеств и резким ухудшением технологических достоинств, вследствие активного гидролиза запасных питательных веществ. Прорастание (появление зародышевых корешков и зародышевого стебелька) сопровождается усиленным дыханием, выделением тепла, потерей массы сухого вещества (в течение 5 суток после начала прорастания зерно хлебных злаков теряет 4-5% сухого вещества). Зерно при этом приобретает солодовый запах и сладкий вкус, то есть утрачивает свою свежесть.

Прорастание становится возможным в результате накопления зерном капельно-жидкой влаги (не менее 50% от массы зерна), которая поступает в зерновую массу при нарушении правил перевозки и хранения (негерметичное хранилище: попадание в него атмосферных осадков через неисправную крышу, доступ грунтовых и талых вод через пол). Также капельно-жидкая влага образуется как конденсат при перепадах температур в различных участках зерновой массы вследствие явления термовлагопроводности - переноса влаги с потоками тепла (из теплых участков в холодные). Все эти процессы нельзя допускать при хранении зерна.

4. Послеуборочное дозревание. При правильном хранении в зерновой массе не происходят нежелательные физиологические процессы, а, напротив, в первый период хранения свежеубранного зерна происходит его дальнейшее дозревание, которое заключается в повышении жизнеспособности семян, их всхожести и энергии прорастания. Отмечается также улучшение технологических качеств в небольших пределах: повышается качество сырой клейковины в зерне пшеницы, увеличивается выход масла при переработке маслосемян. Комплекс сложных биохимических процессов в зерне и семенах при хранении, приводящих к улучшению их посевных и технологических качеств, получил название послеуборочного дозревания.

В процессе послеуборочного дозревания происходят уменьшение содержания в зерне водорастворимых веществ, постепенное снижение активности ферментов, сокращение интенсивности дыхания, а также синтез сложных химических веществ (белков, крахмала, жиров). В результате зерно становится физиологически зрелым и вступает в состояние покоя, приобретая повышенную устойчивость при хранении. Послеуборочное дозревание происходит только в том случае, если синтетические процессы в семенах преобладают над гидролитическими. А для этого необходимо, чтобы зерно находилось в сухом состоянии (с влажностью ниже критической). Это главное условие для нормально протекающего процесса дозревания. В свежеубранном зерне с повышенной влажностью преобладание процессов гидролиза приводит не к уменьшению физиологической активности, а к ее дальнейшему росту. Семена не только не улучшают своих посевных качеств, но могут и снизить их. Послеуборочное дозревание в таких партиях зерна не происходит.

Важнейшим условием, обеспечивающим процесс послеуборочного дозревания, является также температура. Семена дозревают только в условиях положительной температуры и наиболее интенсивно при 15-30 оС. Поэтому в первый период хранения сухие свежеубранные семена не следует значительно охлаждать. Наиболее интенсивно послеуборочное дозревание протекает при активном доступе воздуха к семенам. Недостаток кислорода и накопление в зерновой массе диоксида углерода замедляют дозревание. При благоприятных условиях хранения процесс послеуборочного дозревания семян основных злаковых культур заканчивается в течение полутора-двух месяцев. Таким образом, послеуборочное дозревание имеет не только технологическое, но и экономическое значение.

К физическим свойствам зерновой массы, на основе которых разработаны режимы и способы хранения зерна, относят:

- Сыпучесть. Способность зерна перемещаться по наклонной поверхности под действием своей массы называется сыпучестью. Зерновая масса обладает хорошей сыпучестью, поэтому при погрузке, разгрузке, очистке и переработке зерна широко используют гравитационный способ его перемещения (самотёк). Степень сыпучести зерновой массы неодинакова и зависит от формы, размера, состояния и характера поверхности зерна и примесей, состава примесей, качества хранящейся партии, а также от формы и состояния поверхности, по которой перемещают зерно. Наибольшую сыпучесть имеют партии, состоящие из зерна шарообразной формы с гладкой поверхностью (горох, просо и др.). При наличии большого количества органической примеси, а также при самосогревании зерна сыпучесть резко снижается, а иногда теряется совсем. Большой влияние на сыпучесть зерновой массы оказывает её влажность. Сыпучесть характеризуется двумя показателями - углом естественного откоса и углом трения.

Под углом естественного откоса понимают угол между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при свободном падении зерна на горизонтальную плоскость. Чем меньше угол естественного откоса, тем больше сыпучесть.

Углом трения зерна о поверхность считается наименьший угол, при котором зерно начинает самотёком перемещаться по наклонной плоскости. Величина угла естественного откоса будет равна углу трения зерна по зерну.

- Самосортирование. Под самосортированием понимают способность зерновой массы при транспортировании, загрузке и разгрузке транспортных средств и зернохранилищ расслаиваться в соответствии с плотностью, парусностью и коэффициентом трения её составных частей.

При загрузке хранилищ тяжёлое зерно и тяжёлые примеси, обладающие меньшей парусностью и большей плотностью, располагаются ближе к центру падения (у вершины образующегося конуса), а лёгкие примеси и щуплое зерно удаляются от центра.

При загрузке складов передвижными транспортёрами самосортирование может привести к гнездовому самосогреванию. Загрузка механизированных складов с верхней галереи может вызвать вертикально-пластовое самосогревание у стен складов, так как в эти участки попадают щуплые, более влажные зерна и органическая примесь.

Самосортирование необходимо учитывать при отборе образца для анализа качества зерна, поэтому выемки из автомобилей и вагонов надо отбирать в соответствии с требованиями стандарта. Вследствие самосортирования создаются благоприятные участки для размножения микроорганизмов и вредителей хлебных запасов.

- Сорбционные свойства. Семена всех культурных растений, сорняков и зерновая масса в целом обладают способностью поглощать (сорбировать) пары различных веществ и газы из окружающей среды.

Процесс поглощения зерновой массой газообразных и парообразных веществ называют сорбцией, а степень поглощения зерновой массой этих веществ - сорбционной ёмкостью.

Зерновой массе свойствен и обратный процесс - десорбция, т.е. выделение (при изменившихся условиях) поглощённых веществ в окружающую среду. Поглощающие тела, например зерно, называют сорбентами. Хорошую сорбционную способность зерновой массы можно объяснить следующими причинами:

капиллярно-пористым строением самого зерна, т.е. наличием в нём большого количества макро- и микропор;

наличием в зерне коллоидных веществ (белков и др.), способных поглощать влагу;

наличием в зерновой массе скважин, через которые в неё могут проникать парообразные и газообразные вещества.

Способность поглощать или отдавать в окружающую среду водяные пары принято называть гигроскопичностью. Степень поглощения водяных паров зависит прежде всего от относительной влажности воздуха, а также от химического состава, размера зерна, целостности оболочек и весового соотношения частей.

Под относительной влажностью воздуха понимают степень насыщения его водяными парами и выражают её в процентах. Зерно поглощает водяные пары небеспредельно. Поглощение прекращается при наступлении так называемого гигроскопического равновесия, т.е. до момента, когда обмен влаги между зерном и воздухом прекращается. Установившуюся влажность зерна при определённой относительной влажности и температуре воздуха называют равновесной.

В зависимости от влажности и температуры зерна равновесная влажность злаковых культур может колебаться в пределах от 7 до 36%.

Таким образом, при хранении, транспортировании и вентилировании зерна необходимо учитывать способность его активно поглощать пары и газы. Не следует проводить активное вентилирование зерна наружным воздухом с высокой относительной влажностью, так как это приведёт к увлажнению партии, а следовательно, к активизации нежелательных процессов.

В практике хранения зерна учитывают следующие теплофизические свойства зерновой массы:

теплоёмкость;

теплопроводность;

температуропроводность;

термовлагопроводность.

Теплоёмкость. Удельной теплоёмкостью называют количество тепла, необходимого для нагревания тела на ГС. Теплоёмкость зерна меньше теплоёмкости воды и почти в 2 раза больше теплоёмкости воздуха. Чем суше зерно, тем меньше его теплоёмкость.

Теплопроводность. Способность зерновой массы передавать тепло или при непосредственном соприкосновении зерна друг с другом, или в результате конвекции, которая состоит в перемещении нагретых частиц воздуха межзерновых пространств в верхние слои занимаемого объёма, называется теплопроводностью. Зерновая масса является плохим проводником тепла.

Температуропроводность. Характеризует скорость, изменения температуры в зерновой массе, т.е. скорость нагревания её или охлаждения.

Зерновая масса медленно нагревается и медленно остывает. С точки зрения сохранности зерна, муки, крупы, комбикормов низкая тепло- и температуропроводность имеют как положительное, так и отрицательное - значение.

Положительное значение заключается в том, что охлаждённая в зимние месяцы зерновая масса длительное время (даже летом) сохраняет низкую температуру, способствующую замедлению всех физиологических процессов, протекающих в ней при хранении.

Отрицательное значение заключается в том, что зерно, размещённое на хранение с высокой температурой, сохраняет её, что может привести к самосогреванию.

Термовлагопроводность. Перемещение влаги в зерновой массе по направлению перемещения тепла, обусловленное градиентом температуры, называется термовлагопроводностью. В практике хранения зерна это явление часто наблюдается при неравномерном обогреве стен силосов и складов, особенно при весеннем и летнем потеплении, что может привести не только к самосогреванию зерна, но и к его прорастанию. /7/

3. Технология хранения зерна

3.1 Режимы хранения зерна

Изучение свойств зерновой массы и влияния на нее условий окружающей среды показало, что интенсивность всех протекающих в ней физиологических процессов зависит от одних и тех же факторов, важнейшими из которых являются: влажность зерновой массы и содержание влаги в окружающей среде; температура зерновой массы; доступ воздуха к зерновой массе. Поэтому режимы хранения зерна и семян основаны на воздействии на данные факторы с целью приведения зерновой массы в состояние анабиоза. Выбор режима хранения определяется технологической и экономической целесообразностью.

Режим хранения в сухом состоянии.

Основан на принципе ксероанабиоза, или на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при недостатке в них воды. В зерне и семенах с влажностью в пределах до критической физиологические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически значения не имеют. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая также не дает возможности развиваться микроорганизмам, прекращается развитие клещей. Зерновая масса всех злаковых и бобовых культур влажностью 12-14%, не имеющая признаков заражения вредителями-насекомами, при правильной организации хранения в складе или элеваторе будет находиться в анабиотическом состоянии. Хранение в сухом состоянии - необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур.

Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым и экономически выгодным для долгосрочного хранения зерновых масс.

Режим хранения в охлажденном состоянии.

Основан на принципе термоанабиоза, на чувствительности всех живых компонентов зерновой массы к пониженным температурам. Жизнедеятельность зерна основной культуры, семян сорных растений, микроорганизмов, насекомых и клещей при пониженных температурах резко снижается или приостанавливается совсем. Своевременным охлаждением зерновой массы различного состояния достигают ее полного консервирования на весь период хранения. Даже при хранении сухого зерна его охлаждение дает дополнительный эффект и увеличивает степень консервирования сухой зерновой массы.

Особое значение приобретает временное хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которые не представляется возможным высушить в короткое время. Для таких партий охлаждение является основным и почти единственным методом сохранения их от порчи. В системе заготовок считаются охлажденными только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10С. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10С считают охлажденными в первой степени, а с температурой ниже 0С - во второй степени. Избыточное охлаждение (до -20С и более) часто приводит к отрицательным результатам, так как ухудшаются семенные и технологические свойства зерна и создаются предпосылки для резкого перепада температур и конденсата влаги.

Режим хранения без доступа воздуха (в герметических условиях).

Основан на принципе аноксианабиоза. Потребность подавляющей части живых компонентов зерновой массы в кислороде позволяет консервировать ее путем изоляции от атмосферного воздуха. Отсутствие кислорода значительно сокращает интенсивность дыхания зерновой массы, зерно и семена переходят на анаэробное дыхание. Почти полностью прекращается жизнедеятельность микроорганизмов, так как подавляющая масса их состоит из аэробов. Исключается возможность развития насекомых и клещей, также нуждающихся в кислороде.

Хранение без доступа воздуха - это почти единственный способ, обеспечивающий сохранность фуражного зерна с повышенной влажностью, исключающий необходимость применения тепловой сушки в зерносушилках. Потеря признаков свежести при этом не имеет существенного значения для зерна, предназначенного на кормовые цели. Совершенно исключается возможность хранения без доступа воздуха всех партий зерна, которые будут использованы для посева, так как при этом режиме неизбежна частичная или полная потеря всхожести вследствие губительного действия на зародыш этилового спирта, выделяющегося при анаэробном дыхании.

Химическое консервирование основано на смешивании массы (зерна, зеленых кормов и травяной муки) с химическими веществами (консервантами), угнетающими микрофлору и жизнеспособность в материале. Для этого используют порошкообразные консерванты и жидкие органические кислоты (пропионовую, муравьиную и уксусную). Консервирование сводится к процессу подачи в материал точной дозы, равномерно распределенной по объему массы консерванта.

Преимущество данного способа - простота и возможность хранения материалов с высокой влажностью (до 50%). Однако в результате значительных расходов кислоты (1,0…1,6%) увеличиваются текущие затраты и, кроме того, такое консервирование не применимо для семенного и продовольственного зерна и подходит только при использовании его в качестве корма.

Хранение в регулируемой газовой среде. В процессе дыхания овощи и плоды взаимодействуют с окружающей средой. В течение хранения происходит выделение теплоты дыхания. Но в окружающую среду выделяются не вся теплота - большая ее часть уходит на процессы испарения и обмена, происходящие в клетках. Дыхание обеспечивает ткани овощей и плодов нужной энергией.

Как и процесс испарения, дыхание способствует убыванию массы овощей и плодов. Результат данных процессов, несмотря на их естественность, можно минимизировать с помощью регулирования интенсивности испарения и дыхания. Для этого осуществляется строительство овощехранилищ с регулируемой газовой средой.

Атмосфера в овощехранилище с обычной газовой средой содержит привычное содержание кислорода, углекислого газа и других элементов воздуха. Регулируемая газовая среда содержит определенный процент углекислого газа и кислорода при определенной температуре. Вместе с тем, процентное соотношение газов устанавливается таким образом, чтобы процесс дыхания овощей и плодов осуществлялся в обычном режиме, и обеспечивалось оптимальное соотношение температуры и состояния плодов.

Нахождение в замкнутой среде способствует изменению парциального давления углекислого газа и кислорода с помощью естественного процесса дыхания плодов. Со временем количество кислорода снижается, а углекислого газа - увеличивается. В связи с этим замедляется дыхание плодов. Однако нужно следить, чтобы содержание углекислого газа было не более 10%, в противном случае возможно возникновение физиологических расстройств.

Регулируемая газовая среда имеет достаточно большие преимущества перед обычной воздушной средой. Во-первых, сохраняется качество плодов. Во-вторых, дольше держится зеленая окраска плодов. В-третьих, плоды дольше остаются твердыми. В-четвертых, устанавливаемое соотношение кислорода и углекислого газа влияет на образование этилена и его воздействие на процессы созревания плодов.

Хранение овощей и плодов в регулируемой газовой среде осуществляется тремя способами:

В холодильных камерах (строительство овощехранилищ предполагает установку соответствующего оборудования)

В полимерных пленках

В контейнерах из полиэтилена с полимерными вставками

В холодильных камерах регулирование соотношения составляющих атмосферы осуществляется с помощью скрубберов или газообменников. Скруббер - это очиститель, поглощающий избыток углекислого газа и снижающий его содержание от 3 до 5%. Газообменник представляет собой диффузор, состоящий из силиконово-каучуковой пленки, которая впитывает углекислый газ. Благодаря этой пленке, из овощехранилища выводится избыток газов и поступает свежий кислород.

Второй способ является самым простейшим среди всех видов хранения. Благодаря пакетам из полиэтилена, в которые помещают плоды и овощи для хранения увеличивается концентрация углекислого газа и снижается содержание кислорода. В случае применения третьего способа тару для хранения плодов и овощей выстилают полиэтиленовыми мешками, одна из стенок которых содержит силиконовую пленку, пропускающую углекислый газ.

3.2 Способы хранения

зерно хранение обработка консервирование

Основные типы хранилищ для зерна (типовые зерносклады и элеваторы).

К зернохранилищам - местам организованного и рационального хранения зерновых масс - предъявляется много разносторонних требований - технических, технологических, эксплуатационных и экономических. Все они направлены на то, чтобы в зернохранилище можно было обеспечить сохранность зерновых партий с минимальными потерями в массе, без потерь в качестве и с наименьшими издержками при хранении.

Любое зернохранилище должно быть достаточно прочным и устойчивым, т.е. выдерживать давление зерновой массы на пол и стены, давление ветра и неблагоприятные воздействия атмосферы. Оно должно также предохранять зерновую массу от неблагоприятных атмосферных воздействий и грунтовых вод; для этого кровля, окна и двери должны быть устроены так, чтобы исключалась возможность проникновения в зерновую массу атмосферных осадков, а стены и пол изолированы от проникновения через них грунтовых и поверхностных вод. Чрезвычайно важным требованием, предъявляемым к зерноскладам и элеваторам, является надежность защиты в них зерновых масс от грызунов и птиц, а также вредителей из мира насекомых и клещей. Зерносклады должны быть удобными для проведения мероприятий по обеззараживанию составляющих его конструктивных элементов, вместимостей и находящихся в них зерновых масс. Во всех зернохранилищах должны быть предусмотрены мероприятия по борьбе с пылью.

Зернохранилища должны быть сооружены из камня, кирпича, железобетона, металла и др. Выбор строительного материала зависит от местных условий, целевого назначения хранилища (для длительного или кратковременного хранения зерна) и экономических соображений. Правильно построенные зернохранилища из кирпича и железобетона позволяют также избежать резко выраженных явлений термовлагопроводности в зерновой массе.

Преимущества хорошо построенных элеваторов перед складами состоит в следующем: достигается полная и высокопроизводительная механизация работ с зерновыми массами, облегчается проведение всех мероприятий, обеспечивающих сохранность и оздоровление зерновых масс, исключается возможность истребления зерна грызунами и птицами, упрощается борьба с насекомыми и клещами, обеспечивается значительная зерновых масс от воздействия внешней среды (колебания температуры, осадки, грунтовые воды и т.п.), для элеватора требуется значительно меньшая площадь. Основной недостаток современных силосных элеваторов в том, что их нельзя использовать для продолжительного хранения зерновой массы любого состояния и назначения. В силосах может быть обеспечено надежное хранение партий зерна только сухого и средней сухости. Влажное и сырое зерно легко подвергается слеживанию и самосогреванию, если вовремя не принять мер для охлаждения при малейших признаках самосогревания или плесневения, обнаруженных в результате регулярного и тщательного контроля. Нельзя также в силосы элеватора загружать и зерновые массы, обладающие плохой сыпучестью. Кроме того, издержки при хранении зерновых масс (на 1 т зерна) в элеваторе значительно больше, чем на складе. Поэтому элеватор как самостоятельное хранилище наиболее выгоден, когда он принимает, обрабатывает и отгружает большое количество зерна.

Элеваторы различают: заготовительные, строящиеся на хлебоприемных предприятиях; производственные - при мельничных, крупяных, комбикормовых заводах и других производствах; перевалочные - в морских и речных портах, на крупных ж\д станциях, необходимые для перегрузки и кратковременного хранения зерна; базисные - для накопления и хранения государственных запасов зерна.

Емкость различных типов современных элеваторов колеблется от 25 до 140-150 тысяч тонн. Емкости силосных элеваторных корпусов бывают от 7,7 до 25 тыс. т.

Временные хранилища для зерна

Под бунтами понимают партии зерна, уложенные по определенным правилам вне хранилищ, т.е. под открытым небом, в насыпи или в таре.

При хранении зерновых масс в бунтах насыпям придается форма конуса, пирамиды, усеченной пирамиды, трехгранной призмы или другой конфигурации, дающей возможность легче укрыть бунт и обеспечить наибольший сток атмосферных осадков.

Доступность зерновых масс, хранящихся в бунтах, воздействию атмосферных условий делает их неустойчивыми при хранении, особенно осенью. При хранении в бунтах трудно наблюдать за состоянием зерновой массы во внутренних частях бунта, поэтому самосогревание и развитие вредителей часто не могут быть своевременно обнаружены. Вместе с тем зерно в бунтах легко загрязняется, портится, и, в некоторых случаях, не исключается его истребление птицами и грызунами.

Несмотря на бурный рост сети зернохранилищ в нашей стране, в уборочный период в районах массового производства зерна еще применяют временное хранение зерна в бунтах. Допускается хранение в бунтах только зерна продовольственного и кормового назначения. Семенные фонды необходимо сразу размещать в хранилищах.

При необходимости организации хранения зерновых масс в бунтах для сокращения потерь и сохранения качества зерна нужно обязательно учитывать следующие положения: правильный выбор площадки для бунтов и подготовка ее для размещения зерна, подготовка зерновой массы к укладке в бунт, способ укрытия бунтов.

Площадка для бунтов должна быть устроена на ровном месте так, чтобы на ней не задерживались поверхностные воды. Она должна быть удобна для подъезда автомобилей, доставки транспортных механизмов, зерноочистительных машин, установок для активного вентилирования и т.п. Площадку асфальтируют под основание бунтов, либо утрамбовывают грунт и делают настил из дерева, сухих соломенных матов или выстилают пленками. В условиях сухой осени при наличии сухого грунта и отсутствии подстилочных материалов необходимо удалить задерненную часть и плотно укатать оголенный грунт. Площадку необходимо устраивать так, чтобы бунты на ней располагались узкой (торцевой) частью по направлению господствующих в осенне-зимний период ветров. Огромное значение в обеспечении сохранности зерна в бунтах имеет подготовка зерновой массы к ее укладке. Независимо от состояния по влажности она должна быть охлаждена до температуры 8?С и ниже. Это исключает активное развитие в ней клещей и насекомых и в значительной степени сокращает возможность возникновения процесса самосогревания.

Охлаждение зерновых масс может быть достигнуто пропуском их через конвейеры, зерноочистительные машины, применением установок для активного вентилирования. В нашем районе имеются значительные перепады температур в течение суток. Ночью часто наблюдаются не только пониженные положительные температуры, но и заморозки. Поэтому формировать бунты следует в ночные часы после охлаждения зерновых масс. Даже в этих условиях в бунт надо загружать однородную по влажности и содержанию примесей зерновую массу.

Бунты содержат как в открытом, так и в укрытом состоянии. В укрытых бунтах зерно защищено от подмочки атмосферными осадками, уничтожения птицами и рассеивания сильным ветром. В качестве укрытий используют брезенты, соломенные маты, солому. Укрытие прикрепляют так, чтобы их не срывал порыв ветра и был обеспечен сток влаги ниже основания бунта. Укрывать целесообразно только бунты с предварительно охлажденным зерном. Бунт, сформированный из зерновой массы с повышенной влажностью и неохлажденный, укрывать нельзя. В таких бунтах ускоренно развивается процесс самосогревания.

Однако хранение в бунтах следует рассматривать как крайне вынужденное мероприятие, в большинстве случаев приводящее к значительным потерям зерна в массе и качестве. В нашем хозяйстве способ хранения зерна в бунтах применяют только в период массовой уборки урожая зерновых, так как кроме вышеперечисленных недостатков это еще и дорогой способ хранения, требующий больших затрат труда и материальных средств.

Для хранения зерна без доступа воздуха применяют траншеи. Этот способ хранения зерновых масс чаще всего используется для хранения фуражного зерна, т.к. бескислородная среда создается накоплением углекислого газа и потерей кислорода. Зерно силосуется и пригодно только на кормовые цели.

Размеры траншей: ширина от 2,5 до 3 м, глубина 2 м, длина может быть произвольная.

3.3 Послеуборочная обработка зерна

Послеуборочная обработка зерна, является одним из важнейших этапов в процессе зернопроизводства. Она включает в себя очистку и сушку убранного зернового вороха. Неправильно или не вовремя проведенная послеуборочная обработка, приводит к потере более 20% убранного зерна. Послеуборочную обработку следует проводить в потоке, на специальных зерноочистительно-сушильных комплексах.

Основными этапами обработки зерна являются:

Предварительная очистка зерна предназначена для повышения сыпучести материала, подготовки его для сушки в сушилках, удаления из него крупных и легковесных примесей, для удаления из зерна основных очагов инфекции: пыли, земли, растительных остатков, минералов и т.п. Помимо этого, главной целью предварительной обработки является сохранение больших масс зерна при его хранении до сушки. Поэтому функции предварительной очистки значительно расширились, и теперь она должна осуществляться сразу после уборки урожая, а не только непосредственно перед его сушкой. Предварительная очистка позволяет значительно удлинить срок хранения зерна, даже без его вентилирования.

Зерносушение - специальная отрасль знаний, так как только технически и биологически грамотное проведение данного приема обеспечивает нужную технологическую эффективность при наиболее экономных затратах топлива, электрической энергии, рабочей силы и т.д.

Сушке подвергается все зерно с влажностью выше критического уровня. Процесс сушки - это способность зерна испарять влагу, когда под действием температуры внутри зерна создается давление паров, которое намного выше, чем давление паров окружающей среды. При нагревании зерна влага от центра перемещается к периферии и постепенно испаряется с поверхности зерна. При таком процессе всхожесть семян не снижается. При сушке зерна устанавливают определенный съем влаги за один пропуск. При сушке семян зерновых культур этот съем должен быть 5 - 6%, зернобобовых и гречихи - не более 3%. Сушка - наиболее сложный и энергоемкий процесс. На её долю приходится 2/3 всех затрат на послеуборочную обработку.

Сушка включает следующие физические явления: передача тепла от агента сушки к зерну; испарение влаги с поверхности зерна и диффузия паров в окружающую среду и движение влаги из центральных слоёв зерна к периферии под действием термовлагопроводности.

Процесс сушки можно представить в виде 3 периодов:

1. Короткий период прогрева, сушка идёт медленно из-за пониженной температуры и плохой передачи влаги от центра к периферии;

2. Постоянной скорости сушки, испарение влаги идёт равномерно;

3. Убывающей скорости сушки, начинается, когда приток влаги из центральных слоёв оказывается недостаточным, а поверхностные слои не насыщенны влагой.

Все способы сушки зерна и семян разделяют на две группы: без специального использования тепла (без подвода тепла к высушиваемому объекту); с использованием тепла.

Второй способ (с подводом тепла) основан на создании условий, обеспечивающих повышение влагоемкости паровоздушной среды, окружающей зерно. В этом случае агентом сушки (теплоносителем) служит воздух, влагоемкость которого значительно повышается в результате нагрева. Наиболее распространенный способ с использованием тепла - сушка в специальных устройствах - зерносушилках и сушка на солнце (воздушно-солнечная).

Из способов сушки, относимых к первой группе, в сельскохозяйственном производстве применяют химическую (сушку сульфатом натрия) и сушку природным воздухом с использованием для этого установок активного вентилирования зерновых масс.

Типы сушилок распространенные в сельскохозяйственном производстве подразделяются на: шахтные, барабанные, камерные и бункерные.

Характеристика основных типов зерносушилок.

В производстве наиболее широко распространены, как более производительные, сушилки непрерывного действия (прямоточные), то есть сушка в прямом потоке теплоносителя. Это шахтные сушилки: СЗШ-16, СЗШ-16А, М-819 (производительность 20 т/ч), М-839, СБВС-5 (производительность 5 т/ч). В шахтных сушилках на один пропуск требуется 40 - 60 минут. При этом основным параметром является температура нагрева семенного зерна. Она не должна превышать 45^оС. Чем влажнее зерно, тем меньше температура нагрева зерна и теплоносителя. В зависимости от влажности зерна температура нагрева его изменяется на 2-3^оС, а температура теплоносителя повышается или понижается на 5^оС.

К прямоточным сушилкам относится брянская сушилка СБВС-5, для сушки высоковлажного зерна. К сушилкам барабанным относится СЗБ-10, для сушки продовольственного и фуражного зерна.

Первичную очистку зерна осуществляют после его сушки или после предварительной обработки, если оно сухое. Задачей первичной очистки является доведение зерна до базисных продовольственных кондиций, повышение натуры, подготовка фуражного зерна к его дальнейшей переработке на комбикормовом заводе. Первичную очистку осуществляют на решетных, воздушных, виброцентробежных сепарирующих установках. При необходимости используют триеры, если зерно имеет трудновыделяемые на решетах примеси (овсюг, битое зерно, куколь и т.п.). Режимы работы этих машин выбирают такими, чтобы цель первичной очистки достигалась за один пропуск материала. Основными управляемыми параметрами в этом случае бывают: размер и форма отверстий в решетах (смена решет, сит), скорость воздушного потока, интенсивность подачи материала (нагрузка), угол положения передних кромок приемных лотков в триерах, размер ячеек в них (смена ячеистых цилиндров), скорость вращения ячеистых цилиндров.

Вторичной очистку и сортирования проводят для доведения материала до семенных кондиций, продовольственного и фуражного - для подготовки к помолу и к другим видам переработки. Окончательную обработку продовольственного и фуражного зерна ведут, как правило, на мельничных комбинатах и комбикормовых заводах.

Хранение зерна один из немаловажных процессов. Емкости для хранения зерна (силоса) обеспечивает защиту от воздействия непогоды, грызунов и птиц, позволяет оперативно провести погрузочно-разгрузочные работы.

3.4 Подготовка хранилищ

Повышенная влажность воздуха в хранилищах необходимая для нормального хранения зерна и продуктов его переработки, способствует развитию в них грибной и бактериальной флоры. Деревянные конструкции хранилищ при этом часто заживают. Поэтому все без исключения хранилища ежегодно до закладки в них продукции нового урожая подвергаются необходимому ремонту и дезинфекции, а для борьбы с грызунами - дератизации.

Из освободившегося к летнему периоду хранилища выносят имеющиеся в нем инвентарь и машины, разбирают на части закрома, которые также выносят наружу для просушки и дезинфекции. Само хранилище очищают от всех остатков, тщательно очищают потолок и стены. Весь собранный мусор сжигают. Хранилище просушивают путем проветривания. Затем при необходимости проводят ремонт. Для борьбы с грызунами щели норы засыпают битым стеклом или кирпичом, а затем заливают цементом, вентиляционные каналы в камерах затягивают сеткой.

Дезинфицируют хранилища при температуре более 20 градусов. Открывают все ворота. Самый применяемый способ это побелка негашеной известью, раствор 2 кг на литр воды плюс 150 грамм купороса. Так же используют серу, сжигая ее (60-90 гр/м³). Так же применяют формалин 1-% раствор, затем опрыскивают хранилища и выдерживают 2-3 суток. Расход 25-40 мл/м³.

Для дератизации применяют ротильданты, фосфид цинка, очень токсичен. Для большей безопасности применяют «Клерат», безопасен для теплокровных, 5-10 г на 1 кг приманки.

Все работы по дезинфекции и дератизации хранилищ следует выполнять, соблюдая правила общественной и личной безопасности, изложенные в специальных инструкциях.

3.5 Размещение, уход, наблюдение

Зерно размещают с учетом целевого назначения (продовольственное, кормовое, посевной материал) влажности, наличия примесей, признаков зараженности вредителями хлебных запасов и болезнями и по особо учитываемым признакам (например, повреждение клопами-черепашками, присутствие карантинных сорняков и т.д.). Если семена хранят в таре, то мешки укладывают в штабеля, исключая возможность обвалов: «тройником» и «пятериком» высотой 5-8 рядов.

Особенно тщательно размещают семенные фонды: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо. При засыпке в закром насыпь должна быть ниже стен на 15-20 см.

Правильному размещению семенного, продовольственного и кормового зерна способствует заблаговременно составленный план. Хорошо продуманный план позволяет наиболее рационально использовать вместимость хранилищ, исключить размещение зерна кучами, при котором площадь склада и его объем используют недостаточно. Лучшие склады выделяют для хранения семенных фондов. Необходимость систематического наблюдения за зерновыми массами вытекает из их свойств и происходящих процессов. Хорошо организованное наблюдение и правильный анализ полученных данных позволяют своевременно предупредить нежелательные явления и с минимальными затратами довести зерно до состояния консервации или реализовать его без потерь.

Каждую партию зерна контролируют простыми и достаточно надежными способами. Определяя температуру и влажность зерновой массы, зараженность вредителями, показатели свежести (цвет и запах), получают достаточное представление о степени консервации и качестве. В партиях семенного зерна проверяют, кроме того, всхожесть, энергию прорастания и жизнеспособность.

Важнейший показатель, характеризующий состояние зерновой массы при хранении - температура. Низкая температура на всех участках насыпи (8-10?С) свидетельствует о благополучном хранении. Влияние окружающей среды (атмосферного воздуха, стен хранилищ и т.д.) и физиологические процессы в зерновой массе могут изменять температуру в некоторых участках насыпи, поэтому ее определяют в различных слоях зерновой массы. Повышение температуры зерна, не соответствующее изменению температуры воздуха, сигнализирует о начале самосогревания.

Для определения температуры зерновой массы, а также температуры воздуха в хранилищах и вне них используют спиртовые или ртутные спиртометры. Последние помещают в металлическую оправу, навинчивающуюся на деревянную или металлическую штангу, состоящую из двух или трех свинчивающихся колен, что позволяет вводить термометр на всю глубину насыпи. При хранении семенных фондов необходимо иметь по одной термоштанге на каждый закром. Термоштанга постоянно находится в насыпи, в ее верхнем (20-0 см от поверхности), среднем или нижнем слое (20-30 см от пола). Периодически ее перемещают в пределы насыпи.

Температуру зерновой массы измеряют и электрическими способами с применением термометров сопротивления, за которыми следят с центрального пункта наблюдения.

Контроль за содержанием зараженности зерновых масс дает возможность своевременно локализовать развитие клещей и насекомых или полностью их уничтожить. Зараженность зерновой массы в складе проверяют раздельным исследованием проб по слоям насыпи (в верхнем, среднем и нижнем), так как вредители могут липпировать в различные участки. Если существует возможность контролировать и влажность зерна, то данный показатель проверяют по слоям насыпи.

Периодичность наблюдения зависит от состояния насыпи. В свежеубранных семенах с повышенной влажностью температуру проверяют ежедневно, в сухих - два раза в декаду. В партиях охлажденного зерна ее определяют раз в декаду или раз в 15 дней. В зависимости от температурного фактора установлена и периодичность проверки на зараженность вредителями хлебных запасов. При температуре зерновой массы ниже 0?С - раз в 10 дней.

Всхожесть семян определяют не реже одного раза в 4 месяца и не позднее, чем за 15-20 до сева. Влажность семян в таких партиях проверяют один-два раза в месяц. Результаты наблюдения заносят в журнал по установленной форме. Кроме того, ведут шнуровую книгу семян.

Размещено на Allbest.ru