Фізіологічні властивості зернових мас

ЗМІСТ

 

ВСТУП-- 3

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕРНОВОЇ МАСИ, ЯКА НАДХОДИТЬ ІЗ ПОЛЯ ДЛЯ ПІСЛЯЗБИРАЛЬНОЇ ОБРОБКИ І ЗБЕРІГАННЯ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ) 7

1.1. Компоненти зернової маси- 7

1.2. Фізичні властивості зернової маси- 10

1.3. Фізіологічні процеси, що протікають у зерновій масі при зберіганні 16

1.4. Типи сховищ для зберігання зерна та вимоги до них- 25

2. ТЕХНОЛОГІЯ ПІСЛЯЗБИРАЛЬНОЇ ОБРОБКИ І ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНА ТА НАСІННЯ (ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА) 31

2.1. Підготовка зерносховища до завантажування- 31

2.2. Розрахунок параметрів токової площадки- 34

2.3. Технологія післязбиральної обробки зернової маси- 37

2.3.1. Попередня очистка зерна і насіння- 37

2.3.2. Первинна очистка зерна і насіння- 41

2.3.3. Вторинна очистка зерна і насіння- 43

2.3.4. Сушка зерна і насіння- 47

2.3.5.Кількісний облік зерна і насіння при післязбиральній обробці 57

2.4. Технологія зберігання зерна і насіння- 58

2.4.1. Розрахунок необхідної ємкості зерносховища- 58

2.4.2. Спостереження за зерном і насінням під час зберігання- 60

2.4.3. Активне вентилювання зернових мас- 62

2.4.4. Кількісний облік зерна і насіння при зберіганні 67

ВИСНОВКИ-- 70

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК- 71

 

Вступ

 

Серед основних круп'яних культур СНД найбільш поширеною є просо. Воно цінне своїм пшоном, яке відзначається високими харчовими якостями. У складі пшона вміст білка становить 12%, крохмалю 81%, жиру 3,5%, клітковини 1-2%. За вмістом білка пшоно наближається до манної і кукурудзяної круп, переважає ячмінну, перлову, гречану і особливо рисову крупи, поступаючись лише вівсяній, яка містить до 16%білка. У його складі більше жиру, ніж у крупі інших культур, крім вівсяної, багато крохмалю та порівняно мало клітковини. Пшоно багате на зольні елементи, містить такі важливі вітаміни, як В1, В2, РР, а також мікроелементи. Швидко розварюється (через 25-30 хв), дає високий привар (12-13%), а каша добре засвоюєть­ся організмом людини

Просо має кормове значення. Його зерно та пшоняна каша - практично незамінний корм для курчат. Використання проса для дорослих курей підвищує їх несучість і міцність шкарлупи яєць. Для відгодівлі гусей, свиней добрим кормом є просяне борошно у суміші з картоплею або іншими харчовими відходами. Відходи від переробки проса на пшоно, у складі яких є до 16% білка та багато жиру, – цінний концентрований корм для тварин. Луску, яка за­лишається при виробництві пшона, використовують для виготов­лення комбікормів. До цінних грубих кормів належить просяна солома, яка при зби­ранні проса на зерно зберігає зеленуватий стан, добре облистнена, має приємний запах і більш поживна, ніж солома інших культур. У 100 кг її міститься 50 корм. од. Добрим кормом є також полова, у 100 кг якої міститься 42 корм. од.

У сучасному світовому землеробстві просо вирощують на площі близько 40 млн га. Загальна посівна площа проса в СНД сягає в окремі роки 2,8-3 млн га, в Україні – до 300 тис. га. В Україні просо найбільш поширене в Степу та Лісостепу.

Середні врожаї проса в СНД коливаються від 13,5 до 18,4 ц/га, в Україні від 14,9 до 19,4 ц/га.

Високі урожаї проса отримують при розміщенні його у сівозмінах на полях, добре забезпечених вологою та чистих від бур'янів. Кращими попередниками для нього є озимі культури, багаторічні трави, кукурудза, цукрові буряки, картопля.

Просо позитивно реагує на якісний обробі­ток ґрунту, який звільняє поле від бур'янів, зберігає вологу в ґрунті. При розміщенні його після зернових і зернобобових культур основ­ний обробіток починають з лущення стерні, яке проводять дискови­ми лущильниками ЛДГ-10, ЛДГ-15 на глибину 6-8 см. При за­бур'яненні поля осотом, березкою лущать двічі: перший раз диско­вими лущильниками на глибину 6-8 см, удруге - лемішними (ППЛ-10-25) на глибину 10-12 см; при наявності пирію проводять два перехресні лущення дисковими лущильниками на глибину за­лягання кореневищ (10-12 см). Після кукурудзи і багаторічних трав площі двічі дискують важкими дисковими боронами БДТ-7, БДТ-10 на глибину 12-14 см. Вивільнені й чисті від бур'янів площі після збирання пізніх просапних культур (цукрових буряків, картоп­лі), як правило, не лущать.

Зяблеву оранку під просо після зернових культур, багаторічних трав, кукурудзи на зелений корм або силос краще проводити у ран­ні строки наприкінці серпня. Це дає змогу більш ефективно прово­дити боротьбу з бур'янами за допомогою культивації за типом на­півпару. На чорноземних ґрунтах орють плугами з передплужника­ми ПЛН-5-35 або ПЛН-6-35 на глибину 25-27 см, на інших ґрунтах на 20-22 см або на глибину орного шару. Чисті від бур'янів поля після цукрових буряків, картоплі обробляють дисковими боронами на глибину 14-16 см або застосовують плоскорізний обробіток плоскорізами КПГ-2-150 та іншими на глибину 25-27 см.

Передпосівний обробіток ґрунту полягає в ранньовесняному за­критті вологи боронами БЗТС-1,0 або боронами і шлейфами під ку­том до зяблевої оранки у два сліди та двох культивацій, першу з яких проводять одночасно з сівбою ранніх зернових культур на гли­бину 8-10 см в агрегаті з боронами, другу - перед сівбою на гли­бину загортання насіння (5-6 см) з одночасним коткуванням кот­ками ЗККШ-6 для більш рівномірного й неглибокого загортання насіння. При ранній та посушливій весні першу і другу культивації проводять на глибину 5-6 см. Для зменшення забур'яненості поля під передпосівну культива­цію вносять гербіцид пропазин (3-6 кг/га за діючою речовиною).

Просо найкраще забезпечується поживними речови­нами при основному та рядковому удобренні і підживленні рослин у період вегетації. Удобрюють просо переважно мінеральними добри­вами, а гній вносять під попередники. Безпосередньо вносити гній під просо недоцільно, бо у складі гною, особливо свіжого, є багато на­сіння бур'янів. Крім того, просо добре використовує післядію гною. Мінеральні фосфорно-калійні добрива рекомендується вносити під основний обробіток ґрунту у таких дозах: на Поліссі по 60-70 кг/га, Лісостепу по 40-60 кг/га фосфору і калію; у Степу 40-50 кг/га фос­фору і 30-40 кг/га калію. При вирощуванні проса на солонцюватих ґрунтах Степу калійні добрива не вносять. По 50-70 кг/га азоту більш раціонально вносити під першу весняну культивацію. У рядки під час сівби вносять на чорноземах суперфосфат у дозі 10-15 кг/га фосфору, на підзолистих - повне мінеральне добриво з розрахунку 10 кг/га азоту, фосфору та калію.

Підживлюють просо при доброму забезпеченні ґрунту вологою переважно азотними добривами, які вносять у дозі близько 20 кг/га азоту до виходу рослин у трубку.

При підготовці насіння до сівби його старанно очищають та сортують на машинах ЗАВ-20, ЗАВ-40, відбираючи крупні фрак­ції (діаметром до 2 мм). Таке насіння забезпечує приріст урожаю 2,5-3 ц/га. Насіння перед сівбою протруюють на машинах ПС-10, ПСШ-5 та ін., використовуючи гранозан (1,5 кг/т), ТМТД, вітавакс або фундазол (по 2-2,5 кг/т) із застосуванням плівкоутворювачів ПВС (0.5 кг/т) або NаКМЦ (0,2 кг/т).

Сіють просо сівалками СЗТ-3,6, СЗА-3,6, СЗ-3,6 при прогріванні ґрунту до 10°С. Кращий спосіб сівби - звичайний рядковий із вне­сенням добрив у рядки. Застосовують також вузькорядну сівбу сіва­лками СЗУ-3,6, СЗЛ-3,6.

Якщо до сівби проса гербіцидів не вносили, то краще сіяти широко­рядно буряковими сівалками ССТ-12А з пристосуванням СТА-2300, що дає змогу вести боротьбу з бур'янами шляхом міжрядних обробітків ґрунту.

Рекомендовані норми висіву проса при звичайній рядковій сівбі такі: на Поліссі та в північному Лісостепу 3,7-4 млн (26-28 кг/га), на півдні Лісостепу 2,5-3 млн (20-22 кг/га), у Степу 2,3-2,5 млн (18-20 кг/га). При широкорядній сівбі норму висіву зменшують на 0,5-0,7 млн зерен, при вузькорядній -збільшують приблизно на таку саму величину.

Глибина загортання насіння на чорноземних ґрунтах 3-5 см, на важких 3-4 см. При пересиханні ґрунту насіння загортають на 1-2 см глибше.

Першим прийомом догляду за просом є післяпосівне коткування кільчасто-шпоровими котками ЗККШ-6, що значно підвищує польову схожість насіння і сприяє з'явленню друж­них сходів.

При утворенні ґрунтової кірки, а також появі бур'янів проводять досходові боронування легкими боронами ЗПБ-0,6 або середніми БЗСС-1,0 зі швидкістю 5-6 км/год.

На широкорядних посівах після появи сходів приступають до міжрядних розпушувань ґрунту культиваторами УСМК-5,4, перше з яких проводять на глибину 4-5 см лапами-бритвами, друге на 5-6 см стрілчастими лапами із залишенням захисних смуг завшир­шки 10-12 см від рядка.

Для знищення бур'янів застосовують гербіциди 2,4Д, 2М-4Х. Гербіцидом 2,4Д обробляють просо двічі: перший раз у фазі 2-3 лист­ків, витрачаючи 1,5-2 кг/га препарату, другий – фазі повторного кущення нормою 2-2,5 кг/га; гербіцидом 2М-4Х – у фазі кущення нормою 1,5-2 кг/га.

Просо дозріває нерівномірно: першим дозріває зерно у верхній частині волоті, потім -у середній та нижній. Тому основним спосо­бом збирання є роздільний при досягненні більшою частиною зерна (70-80%)воскової стиглості. Скошують просо жатками ЖБА-3,5, ЖНС-4,9А, ЖВР-10-03 та іншими при висоті зрізу 12-15 см. Через 3-4 дні валки обмолочують комбайнами з частотою обертів бараба­на 700-800 за хвилину [7].

1. Характеристика зернової маси яка надходить з поля для післязбиральної обробки і зберігання

 

1.1. Компоненти зернової маси

 

Зернова маса – це сукупність взаємозв'язаних компоне­нтів зерна основної культури, домішок, мікроорганізмів, комах та повітря міжзернових проміжків.. Найбільший вміст у зерновій масі зерна основної культури – від 60 до 95%. Зернову масу слід розглядати насамперед як комплекс живих організмів. Кожна група цих організмів або її окремі представники за певних умов так чи інакше виявляють свою життєдіяльність і тим самим впливають на стан та якість зернової маси, що зберігається

Основою будь-якої зернової маси є зерно (насіння) певного бота­нічного роду. За прийнятою класифікацією ці зерна (за умови їх доб­роякісності) належать до категорії основного зерна або до зерен го­ловної культури. Переважна більшість зернової маси, як правило, неоднорідна за своїм станом – зерна різняться за розмірами, випов­неністю, масою 1000 зерен, щільністю, вологістю та ін.

На зберігання закладають партії зерна продовольчого та насін­нєвого призначення понад 100 різних видів культур. Плоди їх різняться формою, будовою, складом. У зернівці злакових, що складається із зародка, ендосперму та оболонок, запасні поживні речовини містять­ся переважно в ендоспермі, в якому можна виділити багатий на жир і білок алейроновий шар.

У насінні бобових культур запасні речовини зосереджуються в зарод­ку – в сім'ядолях. Насіння різних олійних культур неоднакове за будо­вою: зовнішня частина одних є на­сінною, а інших – плодовою оболон­кою. Більшу частину насінини со­няшнику, сої, льону становить заро­док, а рицини – ендосперм.

 У зерновій масі, крім зерна основної культури, є домішки насін­ня інших культурних рослин і бур'янів, органічні та мінеральні до­мішки, зерна, пошкоджені шкідниками хлібних запасів тощо [4].

Домішки – це небажаний компонент зернової маси. Кількість до­мішок, виражених в процентах від її маси і називають за­сміченістю.

Домішки бувають рослинного, тваринного і мінерального похо­дження. В основу класифікації домішок у продовольчому зерні покладено один принцип – ступінь вплину певного виду домішок на вихід і якість продуктів, що виробляють з нього, а у фуражному зерні – вплив домішки на кормову цінність.

Розрізняють дві фракції домішок: смітну і зернову.

До складу смітних домішок входять: мінеральні (земля, лісок, пил, частинки шлаку, руди тощо); органічні (частки стебла, листків, стулок бобів тощо); насіння дикорослих рослин; на­сіння культурних рослин, якщо воно згідно з відповідним стандартом не віднесене до зернових домішок; зерна основної культури з чітко зіпсованим ендоспермом чи сім’ядолями (гнилі, плі­сняві підсмажені тощо); шкідливі домішки.

До зернових домішок відносять: биті і частково з'їдені шкідниками, давлені, недостиглі, пророслі, запліснявілі зерна основної культури; цілі і пошкоджені зерна інших культур, які не віднесені до смітних домішок.

Мікроорганізми. До складу мікрофлори кожної зернової маси входять різні бактерії і плісеневі гриби, інколи її заселяють актиномі­цети і споріднені їм організми, а також дріжджі. За способом життя мікроорганізми поділяють на три групи: сапрофітні, фітопатогенні та патогенні для тварин і людини. Переважну більшість мікроорганізмів у зерновій масі становлять сапрофіти, які живляться органічними ре­човинами зерна, внаслідок чого воно частково або повністю руйну­ються, змінюючи свої фізичні властивості і хімічний склад. Основними представниками мікроорганізмів на свіжозібраному зерні є бактерії.

Дія мікроорганізмів на зернову масу під час зберігання може про­являтись у таких формах:

- втрата партією зерна ознак свіжості, тобто зміна таких показни­ків якості, як колір, запах, смак і титрована кислотність;

- погіршення технологічних якостей зерна (круп'яних, борошно­мельних і хлібопекарських):

- погіршення посівних і товарних якостей зерна в зв'язку з ура­женням його зародка;

- набуття зерном токсичних властивостей;

- утворення і накопичення в зерновій масі значної кількості тепла;

- втрата в масі сухої речовини зерна.

В міру життєдіяльності мікроорганізмів зміна кольору зерна відбувається в такій зростаючій послідовності: поява тьмяних зерен, в т. ч. втрата блиску, поява плямистих і потем­нілих зерен, утворення грибів і бактерій, які видно неозброєним оком, потемніння значної кількості зерен, поява зіпсованих зерен (плісня­вих, гнилих), поява чорних "обвуглілих" зерен і, нарешті, утворення "обвуглілої" зернової маси, яка втратила сипкість.

Негативний вплив мікроорганізмів на продовольчі властивості зерна проявляється у появі затхлого і пліснявого запаху. Затхлий запах перехо­дить у борошно і вироблені з нього продукти. Тому таке зерно вважається дефектним. Зерно з гнильним запахом вважається повністю зіпсованим. Мікроорганізми беруть участь також і в утворенні "комірного" за­паху зерна.

Інтенсивний розвиток мікроорганізмів негативно впливає на продо­вольчі. посівні і кормові властивості зерна, а також створює умови для виділення токсичних речовин.

Шкідники хлібних запасів. Втрати в масі і погіршення якості зе­рна і зернових продуктів під час зберігання можуть відбуватись під впливом шкідників хлібних запасів. Серед них пацюки і миші, комахи і кліщі.

В практиці зберігання запасів зернових продуктів відомо декілька сотень комах і десятки видів кліщів. Найбільшої шкоди зерну завда­ють комахи, особливо ті, що розвиваються в середині зерна і з'їдають його (довгоносики, зерновий шашіль, зернова міль, зернівки). Найпо­ширенішими шкідниками гороху є горохова зернівка – пошкоджує лише насіння го­роху, зараження відбувається в полі, розвиток закінчується в середині насіння в сховищах; квасолева зернівка пошкоджує насіння квасолі і деяких інших зернобобових культур, зараження відбувається в полі, розвиток - у сховищі.

Значна частина зернових мас знищується і псу­ється пацюками та мишами. Вони можуть:

- знищити значну кількість зерна і зернових продуктів;

- забруднити продукти, тару і зерносховище своїми екскрементами;

- переносити комах і кліщів;

- псувати тару, брезенти, інвентар;

- прогризати дерев'яні і навіть бетонні споруди, гризти деталі ма­шин з пластмаси, гумові вироби, ізоляцію електричних проводів тощо;

- бути переносниками збудників багатьох захворювань людини і тварин.

Повітря – постійний компонент зернової маси. Воно є носієм тем­ператури, вологості, газів, бере безпосередню участь у процесах, які відбуваються в зерновій масі. Від стану повітря залежить вибір ре­жиму і способу зберігання зернових мас та догляду за ними [2].

Основними особливостями зернової маси гороху, як об’єкта зберігання є те що його збирання починають коли достигнуть (побуріють) 75% бобів. В результаті цього на тік надходить зерновий ворох в якому є компоненти з різним ступенем стиглості, різною вологістю. Тобто зернова маса гороху характеризується дуже інтенсивними обмінними біохімічними процесами, а також значною засміченістю. Все це викликає необхідність негайного проведення післязбирального обробітку.

Що стосується фізичних властивостей, то оскільки у гороху насіння кулястої форми він має найбільшу сипкість. Це враховують при спорудженні засіків, завантаженні і вивантаженні його з зерносховищ, а також при очистки.

У насінні бобових культур порівняно з зерном злакових значен­ня критичної вологості вище, що пояснюється значним вмістом у них білків–гідрофільних речовин, які здатні зв'язувати вологу. Це дає можливість зберігати насіння гороху при більшій вологості насіння і при підвищенній відносній вологості повітря [4].

 

1.2. Фізичні властивості зернових мас

 

Зернова маса має певні фізичні властивості – сипкість, самосортування, шпаруватість, здатність до сорбції та десорбції різних па­рів і газів (сорбційна ємність), тепло-, температуро- і термоволого­провідність, теплоємність.

Сипкість – це здатність зерна і зернової маси переміщу­ватися по поверхні, розміщеній під певним кутом до гори­зонту. Правильно використовуючи цю властивість і застосовуючи відповідні пристрої та механізми, можна повністю уникнути затрат ручної праці при переміщенні зернових мас норіями, конвеєрами і пневмотранспортннми установками, самопливом, завантажуванні в різні за розмірами і формою транспортні засоби (автомашини, ваго­ни, судна) та сховища (засіки, склади, траншеї, силоси елеваторів).

Сипкість зернової маси характеризується кутом тертя, або кутом природного схилу. Кут тертя – найменший кут між основою і схилом насипу, за якого зернова маса починає ковзати по поверхні. При ковзанні зерна по зерну його називають кутом природного схи­лу, або кутом скочування.

Найбільшу сипкість і найменший кут схилу мають маси насіння кулястої форми (гороху, проса, люпину). Чим більше форма зерен відрізняється від кулястої і чим шорсткуватіша їх поверхня, тим менша сипкість зернової маси. Зерна продовгуваті, тонкі, з квітко­вими плівками (рису-сирцю, окремих сортів вівса, ячменю та ін.) також менш сипкі.

На сипкість зернової маси впливає багато факторів: грануломет­рична будова та гранулометрична характеристика (форма, розміри, характер і стан поверхні зерен), вологість, кількість домішок та їх видовий склад, матеріал, форма і стан поверхні, по якій самопливом перемішується зернова маса.

Кут природного уклону для гороху становить – 24...31, для проса – 20...27 градусів, сої – 25...32, жита та пшениці – 23...38. ячменю – 28...45, кукурудзи – 30...40, соняшнику – 31...45 граду­сів.

Наявність домішок, особливо легких і дрібних з шорсткуватою поверхнею, також знижує сипкість зернової маси. Аналогічно впли­ває на сипкість підвищення вологості зернової маси, за винятком тієї, що складається з кулястих зерен з гладкою поверхнею. Сип­кість зернової маси знижується при зберіганні внаслідок ущільнен­ня.

Самосортування – це властивість зернової маси втра­чати свою однорідність під час переміщення і вільного па­діння. Вона зумовлюється сипкістю зернової маси і неоднорідністю твердих часточок, що входять до її складу. Як позитивне явище, са­мосортування використовується в практиці очистки та сортуванні зернових мас. Відбувається при її переміщенні й струшуванні, зава­нтажуванні та розвантажуванні сховищ і силосів елеваторів. На­приклад, під час перевезення зерна в автомашинах або вагонах, пе­ресуванні по стрічкових конвеєрах внаслідок поштовхів і струшу­вань компоненти зернової маси з малою масовою часткою (легкі до­мішки, насіння в квіткових плівках, щуплі зерна тощо) розмішу­ються ближче до поверхні насипу, а з більшою та абсолютною ма­сою – ближче до його нижньої частини.

Самосортуванню при вільному падінні твердих часточок зернової маси (наприклад, під час завантажування силосів, сховищ) сприяє парусність, тобто опір повітря переміщенню кожної окремої часточ­ки. Великі, важкі зерна і домішки з великою масовою часткою і ме­ншою парусністю опускаються прямовисно і швидко досягають ос­нови сховища або поверхні насипу. Щуплі, дрібні зерна й домішки з невеликою абсолютною і масовою часткою та більшою парусністю опускаються повільніше, відкидаються вихровими потоками повітря до стін сховища або скочуються по поверхні конуса зернової маси. Ця властивість зерна використовується при його очищенні.

Самосортування зернової маси під час його зберігання – явище негативне. Порушення однорідності партії зерна у сховищі заважає правильному його оцінюванню як у силосі, так і під час розванта­жування з нього, спричинює розвиток негативних фізіологічних і мікробіологічних процесів у місцях насипу, де зосереджені компо­ненти з підвищеною життєдіяльністю. Все це призводить до самозі­грівання зернових мас.

Шпаруватість зернової маси – це наявність проміжків між її твердими часточками, заповнених повітрям. Харак­тер фізіологічних і мікробіологічних процесів у зерновій масі зале­жить від кількості та складу повітря в між зернових просторах [4].

Так, шпа­руватість гороху становить – 40...45%, соняшнику 60...80%, вівса – 50...70, рису – 50...65, гречки – 50...60, ячменю – 45...55, кукурудзи – 35...55, проса – 30...50, жита – 35...45, пшениці – 35...45.

Шпаруватість зернових мас сприяє передачі теплоти конвекцією, переміщенню вологи через зернову масу у вигляді пари. Через міжзернові проміжки здійснюються сушіння, активне вентилювання і газація зерна.

Внаслідок самосортування шпаруватість у різних місцях зернової маси може бути неоднаковою [2].

Шпаруватість зерна S визначають за формулою:

де V₁ – загальний об'єм зернової маси, м³;

V – дійсний об'єм твер­дих часточок зернової маси.

Сорбційні властивості зернової маси – це її здатність поглинати (сорбувати) з навколишнього середовища пару, запахи різних речовин і гази, а також виділяти (десорбувати) їх. У зернових масах спостерігаються такі сорбційні явища, як абсорбція, адсорбція, капілярна конденсація і хемосорбція. Су­марний результат адсорбції, абсорбції, капілярної конденсації, хе­мосорбції називають сорбцією, а ступінь здатності зернової маси по­глинати пару і гази за різних умов – сорбційною ємністю. Остання визначається капілярно-пористою колоїдною структурою зерна і шпаруватістю зернової маси

Сорбційні властивості зернової маси мають велике значення при її обробці і зберіганні. Вологість і запах зерна, яке зберігається або обробляється, найчастіше змінюються внаслідок сорбції чи десорбції газів або пари води. Раціональні режими сушіння, активного вен­тилювання, газації та дегазації зерна при знезаражуванні встанов­люють з обов'язковим урахуванням його сорбційних властивостей.

Гігроскопічність зернової маси означає її здатність по­глинати пару води з повітря або виділяти її в навколишнє середовище. Білкові молекули зерна здатні вбирати до 240, а крох­маль – до 30-38% води відносно своєї маси. Гігроскопічність зер­на залежить як від його властивостей, так і від властивостей повітря.

У результаті взаємодії зернової маси з навколишнім середови­щем вологість зерна безперервно змінюється до досягнення рівно­важної вологості.

Волога із зерна переходитиме в повітря під час випаровування, десорбції, сушіння, якщо парціальний тиск водяної пари навколо поверхні зерна перевищує парціальний тиск водяної пари по­вітря тобто. Волога з повітря сорбуватиметься зер­ном, якщо. Чим більша різниця між парціальним тиском пари води у повітрі і навколо поверхні зерна (або навпаки), тим швидше протікає процес перерозподілу вологи. Через певний час у результаті перерозподілу вологи парціальний тиск пари в повітрі та над зерном зрівняється і настане динамічна рівновага. Вологість зерна, яка відповідає стану рівноваги, називають рівно­важною вологістю. Остання залежить від його сорбційних власти­востей (структури, хімічного складу) та від вологості й температури повітря.

Зерно і насіння зернових, олійних та бобових культур через різ­ний хімічний склад мають неоднакову рівноважну вологість. Най­вища вона у насіння бобових, середня – у зернових і найменша – в олійних культур.

Визначають відносну й абсолютну вологість зерна.

Відносна вологість зерна – це відношення маси вологи, яка міститься в зерні, до маси води і сухої речовини. Для її розрахунку користується формулою:

де W_в – відносна вологість зерна, %;

m_в – маса вологи в зерні, %;

m_с – маса сухої речовини, %;

Абсолютна вологість зерна – це відношення маси вологи до маси сухого матеріалу:

де W_а – абсолютна вологість зерна, %;

m_в – маса вологи в зерні, %;

m_с – маса сухого матеріалу, %;

Теплофізичні властивості зернової маси мають визначаль­ний вплив на ефективність процесів сушіння та активного венти­лювання зерна, а також на його зберігання. Основними параметра­ми теплових властивостей зернової маси є теплоємність, тепло-, те­мпературо та термовологопровідність.

Теплоємність зерна характеризується кількістю теплоти, не­обхідної для підвищення температури зерна масою 1 кг на 1^оС. Для вологого зерна її визначають як суму теплоємностей абсолютно су­хого зерна і води:

де 100 – кількість сухої речовини в зерні;

С_с – теплоємність сухої речовини зерна (С_с = 1550 Дж/(кг К);

С_в – теплоємність води (С_в = 4190 Дж/(кг-К)).

Теплопровідність зернової маси полягає у її здатності пере­носити теплоту від ділянок з високою до ділянок з нижчою темпера­турою.

Зернова маса через наявність у ній повітряних проміжків має низьку теплопровідність, яка коливається у межах 0,2-0,3 Вт/(м К). Із збільшенням вологості зернової маси її теплопровід­ність зростає – коефіцієнт теплопровідності води – 0,5 Вт/(м К).

Температуропровідність – швидкість зміни температури в зерні та його теплова інерція. Коефіцієнт температуропровідності зернової маси коливається в межах 1,7-10 ^{- 7} - 1,9-10 ^{- 7} м²/с і зале­жить від коефіцієнта теплопровідності, питомої теплоємності та щільності зерна:

а = А/Сd.

де а – коефіцієнт температуропровідності зернової маси, м²/с;

А – коефіцієнт теплопровідності зернової маси;

d – щільністі зерна г/см³

Чим більший показник питомої теплоємності і менша щільність зерна, тим повільніше охолоджуватиметься або нагріватиметься зернова маса.

Висока теплова інерційність, повільне природне охолодження і прогрівання зернової маси можуть відігравати як позитивну, так і негативну роль. Позитивна роль полягає в тому, що при охоло­дженні зернової маси активність вентилюванням низька температу­ра у ній зберігається тривалий час, що дає змогу консервувати зер­нову масу холодом. Негативна дія низької теплопровідності виявля­ється в тому, що теплота, яка утворюється в процесі життєдіяльності зернової маси, може затримуватися в ній і сприяти швидкому під­вищенню температури. Так виникає самозігрівання зерна.

Термовологопровідність – здатність зернової маси спрямова­но переміщувати вологу із зони з підвищеною температурою разом із струменем теплоти в менш нагріті ділянки. Інтенсивність термо­вологопровідності характеризується термовологопровідним коефіцієнтом, що показує, який градієнт вологості відповідає тем­пературному градієнту, рівному одиниці.

Явище переміщення вологи з одних ділянок насипу зерна на ін­ші треба враховувати під час його зберігання, особливо в осінньо-зимовий і весняно-літній періоди, які характеризуються перепада­ми температур між верхніми та внутрішніми шарами насипу. Подіб­ні перепади температур між різними ділянками насипу виникають при нерівномірному обігріванні сонцем стін сховищ, розміщенні те­плої зернової маси на холодних асфальтових підлогах, контакті її з холодними стінами сховищ. Внаслідок термовологопровідності окремі шари насипу сильно зволожуються, а життєдіяльність їх компонентів активізується. В них нагромаджуються теплота і воло­га, створюються умови для самозігрівання та погіршення якості зе­рна. Тому для запобігання небажаним процесам у зерновій масі слід ретельно контролювати температуру і вологість зерна [4].

Фізіологічні властивості зернових мас

Зернова маса є складною біологічною системою–сукупністю живих організмів з приблизно однаковими вимогами до умов життя. Процеси, які відбуваються в зерновій масі в результаті життєдіяль­ності її компонентів (зерна, насіння культурних рослин та насіння бур'янів, мікроорганізмів, комах, кліщів), називають фізіологіч­ними. Життєдіяльність зернової маси під час зберігання виявля­ється у вигляді дихання, післязбирального дозрівання, проростан­ня. Ці процеси мають велике практичне значення, оскільки вміння регулювати їх дає змогу зберегти зерно і скоротити втрати ним сухої речовини.

Період, протягом якого зерно й насіння зберігають свої споживчі якості (посівні, технологічні, продовольчі), називають довговічністю. Розрізняють довговічність біологічну, господарську і технологічну.

Біологічна довговічність зерна і насіння означає проміжок часу, протягом якого в партії або зразку їх зберігаються здатні до пророс­тання хоча б одиничні насінини. Особливе значення для практики має господарська довговічність зерна і насіння, тобто період збері­гання, протягом якого їх схожість залишається кондиційною і від­повідає вимогам державного нормування. Технологічна довговіч­ність–це строк зберігання товарних партій зерна, протягом якого вони не втрачають своїх якостей для використання на харчові, фу­ражні й технічні потреби.

За біологічною довговічністю насіння всі рослини поділяють на мікро-, мезо- і макробіотики. Перші зберігають схожість від кіль­кох днів до 3 років, другі–від 3 до 15 років, треті–від 15 до 100 років. Насіння більшості сільськогосподарських рослин належить до мезобіотиків і зберігає схожість за сприятливих умов протягом 5-10 років. Найдовговічнішим є насіння бобових (квасолі, бобових кор­мових трав та ін.), вівса, сорго, пшениці, менш довговічним–яч­меню, кукурудзи, найменш довговічним–жита, проса, тимофіївки.

Дихання–важливий фізіологічний процес, який е осно­вою обміну речовин у живих організмах. Під час дихання від­бувається процес дисиміляції запасних органічних речовин, пере­важно цукрів, внаслідок якого виділяється енергія, необхідна для підтримання життєвих реакцій організму. Тільки невелика частина енергії дихання зерна використовується для його потреб; більшість її (90-95%) виділяється у вигляді теплоти, зумовлюючи підвищен­ня температури зернової маси, погіршення її збереженості.

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 486; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!