«Технология хранения и переработки сельскохозяйственной

2
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Восточно-Сибирский государственный технологический
университет»
(ГОУ ВПО ВСГТУ)
«Технология хранения и переработки
сельскохозяйственной продукции»
Методические указания для выполнения лабораторных
работ для студентов дневной формы обучения
специальности 311500 – «Механизация переработки
сельскохозяйственной продукции» направления 660300
– «Агроинженерия»
Составитель: Аюшеева
Улан-Удэ, 2006 г.
О.Г.
Лабораторный практикум по курсу «Технология
хранения и переработки сельскохозяйственной продукции»
предназначен для углубления и закрепления знаний,
приобретения навыков экспериментальных исследований в
области заготовок и хранения зерна, анализа процессов
хранения зерна. Приобрести опыт проведения стандартных
испытаний по определению показателей качества зерна.
В методические указания входят цель работы, общие
положения, излагается порядок проведения лабораторных
работ.
По результатам лабораторных работ студенты
оформляют отчет. Отчет должен содержать: название и цель
работы, основные теоретические положения, описание
порядка проведения работы, полученные результаты и
подробные выводы с привлечением теоретического
лекционного материала.
Содержание
Стр.
Лабораторная работа № 1 ……………………….. 3
Лабораторная работа № 2 ……………………….. 9
Лабораторная работа № 3 ………………………..12
Лабораторная работа № 4 ………………………..15
Лабораторная работа № 5 ………………………..18
Лабораторная работа № 6 ………………………..23
Лабораторная работа № 7 ………………………..26
Лабораторная работа № 8 ………………………..32
4
3
Лабораторная работа № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ЗЕРНОВОЙ МАССЫ
Цель работы: Ознакомиться с некоторыми методами
определения основных показателей физических свойств
зерновой массы. Изучить влияние различных факторов на
данные показатели.
Общие положения
Зерновая масса представляет собою механическую
смесь твердых частиц различной формы и крупности. Она, в
зависимости от вида культуры из которой состоит,
влажности, а также засоренности посторонними примесями,
обладает определенными физическими свойствами, среди
которых большое практическое значение имеют сыпучесть,
плотность укладки, скважистость и обеспеченность
зерновой массы воздухом.
Сыпучесть зерновой массы характеризуется углом
естественного откоса (ϕ) или углом трения (α) зерна о
поверхность какого-либо материала. Благодаря сыпучести
производится транспортировка зерновой массы нориями,
транспортерами,
шнеками
и
другими
машинами,
осуществляется загрузка зерна в бункера, в силосы и
выгрузка из них самотеками; учитывается при
проектировании и эксплуатации элеваторов, мельниц,
крупозаводов, комбикормовых заводов, транспортных
установок. Наибольшей сыпучестью характеризуются
зерновых массы, состоящие из зерновок шарообразной
формы с гладкой поверхностью, меньшей влажностью и
засоренностью.
Плотностью укладки (t) называется часть объема
зерновой массы занятого зернами и другими твердыми
частицами, а скважистостью (S) – промежутки между этими
зернами и частицами.
При хранении наличие скважин в зерновой массе
влияет на характер изменения ее температуры и влажности,
так как движение воздуха межзерновых пространств
способствует передаче, перемещению влаги в зерновой
массе в виде пара. Благодаря этим процессам появляется
возможность таких видов обработки зерна, как активное
вентилирование (продувание воздухом) и газация.
Скважистость зерновой массы также имеет большое
значение для сохранения жизнеспособности семян при
хранении семенных партий.
Значения плотности и скважистости зерновой массы
зависят от влажности и засоренности, а также формы,
размеров и состояния поверхности отдельных ее частиц.
Обеспеченность зерновой массы воздухом F
характеризует количество воздуха в 1 т зерновой массы. С
помощью этого показателя, зная общую массу хранящейся
партии, можно определить количество воздуха в
межзерновом пространстве. При активном вентилировании
этот объем воздуха принимается за один воздухообмен.
1. Определение угла естественного откоса
Порядок выполнения
Для определения угла естественного откоса
используется метод высыпания зерновой массы из ящика с
выдвижной стенкой (рис. 1). При плавном поднятии стенки
ящика находящееся в нем зерно осыпается и располагается
под углом естественного откоса, измеряемого с помощью
транспортира, укрепленного к стенке ящика.
5
6
S=
V1 − V
V1
× 100,%
или иначе S = 100 − t = 100 −
V
× 100,%
V1
(2)
(3)
Следовательно, для определения t и S любой
зерновой массы необходимо знать истинный объем твердых
частиц зерновой массы V и общий объем V1.
Порядок выполнения
Рисунок 1 - Определение угла естественного откоса
зерновой массы в ящике с выдвижной стенкой:
а) общий вид; б, в) ящик в разрезе.
2. Определение плотности и скважистости
зерновой массы
Мерой плотности любой зерновой массы является
отношение истинного объема зерна и других твердых
частиц зерновой массы V к общему объему V1,
занимаемому всей зерновой массой:
t=
V
× 100 , %
V1
(1)
Мерой скважистости является отношение объема
межзерновых пространств V1 – V к общему объему
зерновой массы, т.е.
Берем 1000 частиц зерновой массы отобранных
согласно ГОСТ 10839-64, определяем их массу по ГОСТ
19842-76 и объем.
Истинный объем 1000 частиц (V) определяют путем
погружения их в мерный цилиндр, заполненный до
определенного объема несмачивающей жидкостью (толуол,
ксилол). Применять воду для этой цели не следует, так как
это приведет к искажению результатов по причине
некоторого поглощения воды зерном, а также неполного
смачивания зерен и вытеснения воздуха из зерновой массы.
Увеличение объема жидкости в цилиндре после погружения
в нее 1000 частиц дает нам искомую величину.
Общий объем зерновой массы V1 можно выразить
через натуру, пользуясь известной формулой:
P × 1000
j
где: Р – масса 1000 частиц зерновой массы, г;
j – натура зерновой массы, г/л.
V =
(4)
7
8
Подставив полученные значения V и V1 в формулу
(3) рассчитываем значение скважистости.
Натура зерновой массы определяется на литровой
пурке по стандартному методу.
Задание. Определить угол естественного откоса,
плотность укладки, скважистость и обеспеченность
зерновой массы воздухом для культур с различной
влажностью. Занести данные в табл. 1, построить графики
зависимости этих показателей от влажности.
3. Определение обеспеченности зерновой массы
воздухом
Приборы и оборудование, материалы
Обеспеченность зерновой массы воздухом F (в см3/г),
или (в м3/т) можно определить по формуле:
V −V
F= 1
P
1. Образцы зерна
2. Прибор для определения угла естественного
откоса
3.
4.
5.
6.
7.
8.
(5)
где: V1 – V – объем воздуха в зерновой массе,
состоящий из 1000 частиц, см3;
Р – масса 1000 частиц.
Таблица 1
Подставив в формулу значение V, получим:
1000 P
−V
1000 V
j
F=
=
−
P
j
P
Толуол
Мерные цилиндры на 100 см3 и 250 см3
Пурка литровая
Технические весы с разновесами
Разборные доски
Весы тарелочные
Примеси, %
(6)
Фактический объем воздуха в межзерновом
пространстве в зернохранилищах зависит не только от
величин Р, V и j, но и от плотности укладки зерновой
массы, зависящей, в свою очередь, от продолжительности и
условий ее хранения.
Культура,
сорт
1
Влажность,
%
2
сорная
3
зерновая
4
Угол
естественного
откоса, град.
№ опыта
1
2
3
5
6
7
Скважистость,
%
Плотность
укладки, t
8
9
Обеспеченность
воздухом,
см3/г,
м3/т
10
9
Лабораторная работа № 2
ВЛИЯНИЕ СРОКА ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА
НА ЕГО ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
Цель работы: Определить влияние срока хранения
зерна различных культур на их всхожесть и энергию
прорастания.
Общие положения
Зерна и семена той или иной культуры в период
уборки урожая, последующего транспортирования и
хранения в большинстве являются живыми организмами.
Поскольку необходимым условием существования живой
материи является постоянный обмен веществ, все они
проявляют жизнедеятельность в зерновой массе.
Существенный интерес к практике хранения и
рационального использования каждой партии зерна и семян
представляет вопрос о допустимых сроках хранения
зерновых масс различных культур.
Период, в течение которого зерна и семена
сохраняют свои потребительские свойства (семенные,
технологические
и
продовольственные),
называют
долговечностью или долголетием. Долговечность партии
зерна, предназначенного для посевных целей, когда
требуется полное сохранение жизнеспособности семян,
будет немного меньше чем долговечность технологическая.
В
семеноведении
различают
долговечность
биологическую
и
хозяйственную.
Биологическая
долговечность характеризует способность к прорастанию
хотя бы единичных семян. Для практики хранения семян
большое значение имеет хозяйственная долговечность, то
есть тот период хранения семян, в течение которого они
10
остаются кондиционными по всхожести и отвечают
требованиям государственного нормирования по посевным
качествам.
Долговечность зерна и семян зависит от многих
факторов из которых основными являются: принадлежность
к ботаническому виду, условия выращивания, созревания,
обработки (очистка, сушка, протравливание и т.п.) и
хранения. Семена одних видов растений при благоприятных
условиях
из
сохранения
могут
уберечь
свою
жизнеспособность в течение нескольких десятков лет, а
семена других видов растений выживают несколько часов.
Семена зерновых культур сохраняют всхожесть при
благоприятных условиях 5…10 лет.
Порядок работы
Из средней пробы зерна, имеющего определенный
срок хранения, с помощью делителя или вручную выделяют
50 г зерна.
Навеску зерна смешивают методом крестообразного
деления и равный квадратный слой толщиной не более 1 см
делят по диагонали на 4 треугольника. Затем двумя
маленькими соками одновременно, направив их при
движении друг к другу до соединения отбирают в
шахматном порядке 16 точечных проб для составления
первой навески и в промежутках между ними еще 16
точечных проба для второй навески. Навески разбирают на
семена основной культуры и отход. Из семян основной
культуры отбирают 100 семян.
Необходимые для опыта аппараты и приспособления
тщательно стерилизуют. Для проращивания семян,
увлажненную фильтровальную бумагу в два-три слоя
укладывают в растильню. Для увлажнения фильтровальную
бумагу опускают в воду и затем дают стечь избытку воды.
11
12
Семена помещают на бумагу на расстоянии не менее
0,5…1,5 см друг от друга. Образцы с семенами помещают в
термостат
с
температурой
200С.
Установленную
температуру контролируют 3 раза в день: утром, в середине
дня и вечером. Отклонения температуры не должны быть
более чем на +20С. Срок определения энергии прорастания
составляет для пшеницы 3 суток, всхожести – 7.
Нормально проросшими семенами считают семена
имеющие: не менее 2-4-х хорошо развитых зародышевых
корешков, здоровый вид, первичные листочки.
Важно определить непроросшие и невсхожие
семена.
Набухшие
семена,
которые
к
моменту
окончательного учета всхожести не проросли, но имеют
здоровый вид и при нажиме пинцетом не раздавливаются, а
также твердые семена, которые к сроку определения
всхожести не набухли и не изменили внешнего вида,
относят к непроросшим семенам. К невсхожим относят
семена: загнившие, не имеющие зародышевых корешков.
Всхожесть и энергию прорастания вычисляют как
среднее арифметическое результатов в 2-х пробах и
выражают в процентах. Допустимые расхождения между
анализами зависит от полученного значения всхожести и
колеблется в пределах 2…14%.
Для сравнения, полученные данные в результате
опытов заносят в таблицу 2.
Таблица 2
Срок хранения
зерна, мес.
Энергия
прорастания, %
Всхожесть,
%
Лабораторная работа № 3
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ПОСЛЕУБОРОЧНОГО
ДОЗРЕВАНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ КЛЕЙКОВИНЫ
Цель
работы:
Определить
количественнокачественное изменение в состоянии клейковины пшеницы в
зависимости
от
условий
и
продолжительности
послеуборочного дозревания.
Общие положения
После уборки зерна в течение 1-2 месяцев
происходит его дозревание. Оно заключается в повышении
жизнеспособности семян, их всхожести и энергии
прорастания. В ряде случаев отличается улучшение
технологических качеств. Например, у пшеницы в
небольших
пределах
увеличивается
выход
сырой
клейковины и улучшается ее качество.
Комплекс процессов, происходящих в зернах и
семенах при хранении, приводящих к улучшению их
посевных и технологических качеств, получил название
послеуборочного дозревания. По мере дозревания резко
увеличивается всхожесть семян и снижается интенсивность
дыхания. Доказано, что послеуборочное дозревание
происходит в том случае, если синтетические процессы в
семенах преобладают над гидролитическими. Улучшение
технологических
качеств
зерна
в
результате
послеуборочного дозревания также является следствием
комплекса биохимических процессов, происходящих в
клетках и тканях зерна при низкой влажности.
В свежеубранном зерне с повышенной влажностью
преобладание процессов гидролиза приводит не к
13
уменьшению физиологической активности, а к ее
дальнейшему росту. Послеуборочное дозревание зерна в
таких партиях не происходит. Нужно срочно их сушить или
охлаждать. Важнейшим условием, обеспечивающих процесс
послеуборочного дозревания, является температура. Семена
дозревают только в условиях положительной температуры и
наиболее интенсивно при 15…300С. Поэтому в первый
период хранения свежеубранное зерно не следует
значительно охлаждать.
Порядок работы
Из среднего образца зерна пшеницы, хранящегося в
течение 1-2 месяцев при разных режимах температуры и
влажности, навеску в количестве 30…50 г очищают от
посторонних примесей. Очищенную навеску размалывают
на лабораторной мельнице. У размолотого продукта остаток
на проволочном сите № 067 не должен превышать 2%,
проход через капроновое или шелковое сито № 38 – не
менее 40%. Размолотое зерно тщательно перемешивают и
отвешивают на технических весах 25 г или более, с тем
чтобы получить не менее 4 г сырой клейковины. Навеску
помещают в фарфоровую чашку или ступку и наливают в
нее недистиллированную воду температурой 16…200С. При
массе навески 25 г – 14, 30 г – 17 мл воды. Муку с водой
перемешивают. Скатав тесто в шарик, помещают его в
чашку и прикрывают стеклом на 20 минут для того, чтобы
частицы размолотого зерна пропитались водой и белки,
образующие клейковину, набухли. Затем отмывают
клейковину под слабой струей водопроводной воды под
пустым шелковым или капроновым ситом, разминая слегка
тесто
пальцами. Случайно оторвавшиеся
кусочки
клейковины собирают и присоединяют к общей массе
клейковины.
14
Допускается отмывать клейковину в чашке.
Закончив отмывание клейковины, ее отжимают
между ладонями, которые время от времени насухо
вытирают полотенцем. Отжатую клейковину взвешивают,
еще раз промывают в течение 2-3 минут, вновь отжимают и
опять взвешивают. Отмывку считают законченной при
разнице в массе между двумя взвешиваниями не более 0,1 г.
Качество сырой клейковины оценивают по ее
упругим свойствам. Для этого выделяют навеску массой 4 г,
обминают ее 3-4 раза пальцами, формируют в шарик и
выдерживают 15 минут в ступке с водой температурой
18±20С. Качество клейковины определяют на приборе ИДК1 (измеритель деформации клейковины).
Для определения упругости клейковины на столик
прибора помещают 4 г клейковины. Нажимают кнопку
включения реле времени. Груз свободно опускается на
пробу клейковины. Через 30 с реле времени срабатывает,
пуансон затормаживается, указатель перемещается по
шкале. Показания прибора записывают.
Таблица 3 - Группы качества клейковины
Показания
прибора ИДК-1,
ед. шкалы
от 0 до 15
Группы
качества Характеристика клейковины
III
от 20 до 40
II
от 80 до 100
от 105 до 120
II
III
неудовлетворительная,
крепкая
удовлетворительная,
крепкая
удовлетворительная, слабая
неудовлетворительная,
слабая
15
16
После проведения опытов результаты заносят в
таблицу 4 и делаются выводы о влиянии режимов
послеуборочного дозревания на количество и качество
клейковины пшеницы.
Таблица 4
№
п/п
Условия и сроки
послеуборочного
дозревания зерна
пшеницы
Количество
Качество
клейковины, клейковины,
г
показания
прибора
1
2
3
4
5
6
Лабораторная работа № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРАЖЕННОСТИ ЗЕРНА
ВРЕДИТЕЛЯМИ ХЛЕБНЫХ ЗАПАСОВ
Цель
работы.
Ознакомиться
с
определения зараженности зерна вредителями.
методами
Общие положения
Определение зараженности зерна вредителями
зерновых продуктов (клещами и насекомыми) производится
при приеме зерна нового урожая, при хранении и отпуске
зерна. Увеличение зараженности зерна при хранении
связано с изменением его температуры и влажности,
поэтому сроки проверки зараженности установлены в
зависимости от температуры зерна. Так, при температуре
зерновой массы выше +100С проверяют состояние ее
зараженности не реже 1 раза в 10 дней, при температуре
ниже 100С – не реже 1 раза в 15 дней, при температуре от 00
и ниже – 1 раз в месяц. Отбор образцов для определения
зараженности
производится
в
соответствии
с
государственными стандартами на продовольственное зерно
(ГОСТ 10841-64).
При хранении зерна в складах образцы отбирают в
количестве 1 кг от каждой секции 100 м2 при высоте насыпи
выше 1,5 м из трех слоев: верхнего (на глубине 10 см от
поверхности зерна), среднего (из середины насыпи) и
нижнего (у поля). При высоте насыпи ниже 1,5 м образцы
отбирают из двух слоев: верхнего и нижнего. От каждого
слоя берутся выемки в количестве 1 кг в установленном
порядке и из них составляются образцы для определения
зараженности. Образцы из каждого слоя проверяются на
зараженность отдельно и степень зараженности зерна в
складе устанавливается по наивысшей зараженности
образца.
Определение зараженности зерна в вагоне или
автомашине производится для 1 кг зерна, выделенного из
среднего образца вручную.
При отгрузке зерна на водный транспорт
определение зараженности производят в средних сменных
образцах, выделенных во время погрузки.
В зерне, прибывающем в баржах и пароходах,
определение зараженности производится послойно.
При
определении
степени
зараженности
устанавливают виды вредителей и количество живых
экземпляров на 1 кг зерна.
Для долгоносиков и клещей установлены три
степени зараженности в 1 кг зерна.
17
18
Таблица 5
Степень
зараженности
I
II
III
Количество экземпляров вредителей
на 1 кг зерна
долгоносиков
клещей
от 1 до 5 вкл.
от 1 до 20 вкл.
от 6 до 10 вкл.
свыше 20
свыше 10
клещи
образуют
сплошной войлочный
слой
1. Определение явной зараженности зерна
вредителями
Образец, просеивают через сита № 2,5 и 1,5 вручную
в течение 2 минут при 120 круговых движениях в минуту
или на рассевке в течение 1 минуты. По окончании
просеивания определяют зараженность крупными видами
насекомых (мавританской козявкой, большим мучным и
смолянобурым
хрущаком,
вором-притворяшкой,
их
личинками). Для этого вход с сита № 2,5 разбирают
вручную.
При просмотре схода и проходов мертвых
вредителей относят к сорной примеси.
2. Определение скрытой формы зараженности зерна
долгоносиком
От среднего образца зерна отбирают любые, без
выбора, 50 целых зерен основной культуры и раскалывают
их кончиком ножа или препарировальной иглой вдоль по
бороздке.
Расколотые зерна просматриваются под лупой для
выявления наличия личинок, куколок и жуков. Зерна с
наличием скрытой формы зараженности подсчитывают и
выражают в процентах к количеству взятых зерен.
Приборы и материалы
1.
2.
3.
4.
5.
Исследуемое зерно
Сита № 2,5 и 1,5 с диаметрами обечайки 30 мм
Разборные доски, шпатели
Весы технические
Конические лупы
Лабораторная работа № 5
РАСЧЕТ УБЫЛИ ЗЕРНА ПРИ ХРАНЕНИИ
Цель работы: Освоить методику расчета убыли
зерна при хранении.
Основные положения
В процессе хранения зерна и продукции происходит
убыль их массы в результате снижения влажности при
сушке и вентилировании, засоренности при очистке и в
результате естественной убыли при хранении.
Убыль зерна по указанным причинам списывают
после
полной
зачистки
хранилища
или
после
инвентаризации, перевешивая все зерно, находившееся в
данном хранилище.
Цель зачистки хранилища – подвести итоги
хранения,
проверить
сохранность
хлебопродуктов,
правильность учета проведенных операций, установить
закономерности выявленных убылей, соответствие их
установленным нормам и улучшению качества зерна.
Естественная убыль зерна при хранении происходит
вследствие физиологических процессов, протекающих в
зерне, в частности, при дыхании зерновой массы. Однако эта
19
20
убыль не должна превышать предельно-контрольные нормы
(таблица 6), величина которых зависит от вида зерна и
продукции, срока хранения, типа хранилища, способа
хранения.
Средний срок хранения определяется делением
суммы ежедневных остатков зерна или продукции за
отчетный период на их приход за этот период. Ежедневные
остатки продукции или зерна и приход берут из ф. № 36.
Для срока хранения до трех месяцев норму убыли в
процентах определяют по формуле:
Х =
а×б
,%
90
где: а – норма убыли до трех месяцев включительно
(из таблицы 6);
б – среднее количество дней хранения.
При хранении зерна более одного года на каждый
последующий год хранения нормы убыли применяются в
размере 0,94% с пересчетом, исходя и фактического числа
месяцев хранения.
Убыль зерна в результате снижения влажности
Размер убыли в массе зерна и продукции не должен
превышать разницы между показателями влажности по
приходу и расходу, с пересчетом этой разницы по формуле:
Х =
100(а − б )
,%
100 − б
где: а – показатель влажности по приходу, %;
б – показатель влажности по расходу, %.
Убыль зерна от снижения сорной примеси
Для срока хранения свыше трех месяцев норму
убыли в процентах определяют по формуле:
б×в
,%
г
где: а – норма убыли за текущий срок хранения;
б – разница меду наивысшей нормой для
данного промежуточного срока хранения и предыдущей
нормой убыли;
в – разница между средним сроком хранения
данной партии и сроков хранения, установленным для
предыдущей нормы;
г – число месяцев хранения, к которому
относится разница между наивысшей и предыдущей
нормами убыли.
Х = а+
Размер этой убыли в массе от снижения сорной
примеси сверх списанных по актам обработки побочных
продуктов, годных и негодных отходов, не должен
превышать убыли в массе в процентах, определяемой по
формуле:
Х =
(в − г ) × (100 − д)
,%
100 − г
где: в – сорная примесь зерна по приходу, %;
г – сорная примесь зерна по расходу, %;
д – убыль от снижения влажности определяемая
по приведенной выше формуле, %.
21
Убыль от снижения сорной примеси по этой
формуле можно списывать только в размере не более 0,2%.
Убыль сверх 0,2% списывают только по разрешению
начальника управления ГХИ.
Списание сметок со счета зерна допускается только
при зачистке и на основании акта зачистки. Образование
сметок зерна должно быть оформлено актом (ф. № 22),
утвержденного директором пункта. Количество зерна,
подлежащего списанию за счет сметок в килограммах,
определяют по формуле:
Х =
а−б
,%
100 − в
где: а – количество сметок, кг;
б – нормальное зерно и зерновая примесь в
сметках, %;
в – сорная примесь в зерне, из которого
образовались сметки, %.
Задание. По индивидуальным вариантам рассчитать
убыль зерна в зависимости от срока хранения и способа
обработки.
Нормы естественной убыли даны в таблице 6.
22
Таблица 6 - Предельно-контрольные нормы
естественной убыли при хранении, %
В складах
1
2
3
4
5
На приспособлениях
для
хранения
на площадках и
в салетках
6
Пшеница, рожь,
ячмень и полба
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
0,04
0,06
0,09
0,05
0,07
0,09
0,05
0,07
0,10
0,06
0,08
0,10
0,07
0,10
0,13
0,04
0,06
0,08
0,07
0,09
0,12
0,09
0,13
0,17
0,08
0,11
0,15
0,11
0,15
0,19
0,13
0,17
0,21
0,25
0,30
0,45
0,07
0,09
0,12
0,05
0,07
0,10
0,06
0,08
0,12
0,06
0,08
0,12
0,07
0,09
0,14
0,08
0,12
0,16
0,05
0,07
0,10
0,12
0,16
0,15
0,20
0,15
0,19
0,18
0,22
0,45
0,55
0,70
-
Сроки
хранения
до
Зерно, продукты
Овес
Гречиха и рис
нешелушенные
Просо,
сорго
чумиза,
Кукуруза в зерне
Кукуруза
початках
в
Горох, чечевица,
бобы,
фасоль,
вика, соя
в таре
насыпью
В
элеваторах
23
24
Продолжение таблицы 6
1
Подсолнечное
семя
Прочие
масличные
культуры
Крупа и рис
шелушенные
Мука
Отруби, мучка
2
3
4
5
6
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
3 мес.
6 мес.
1 года
0,12
0,15
0,20
0,08
0,11
0,14
0,04
0,06
0,09
0,05
0,07
0,10
0,12
0,16
0,20
0,20
0,25
0,30
0,10
0,13
0,17
0,20
0,22
0,35
0,14
0,18
0,23
-
0,24
0,30
-
Лабораторная работа № 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИКИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
ВЛАГИ В ЗЕРНОВОЙ МАССЕ ПРИ ХРАНЕНИИ
Цель работы. Исследовать перераспределение влаги
в зерновой массе при хранении.
Общие положения
Процессы сорбции и десорбции водяных паров
происходят внутри зерновой массы при хранении и
приводят к изменению влажности зерна. Влага при хранении
может перемещаться как в результате различной влажности
отдельных зерен и отдельных ее участков, так и в силу
разности температуры в отдельных частях зернового
массива.
Изменение температуры в каком-либо участке
зерновой массы сопровождается перемещением влаги по
направлению потока тепла, т.е. от мест более нагретых к
менее нагретым.
Интенсивные процессы перераспределения влаги
происходят в свежеубранном зерне в начальный период
хранения вследствие большого различия влажности
отдельных его компонентов. В последующий период
хранения, когда различие во влажности отдельных зерен
несколько сгладится, процесс перемещения влаги
замедляется. Таким образом, перемещение влаги в зерновой
массе при хранении приводит к повышению влажности
отдельных ее частей и создает условия для возникновения
самосогревания зерна. Поэтому необходимо устранять
причины неравномерного распределения и перемещения
влаги в хранящемся зерне.
При объединении партий зерна с различной исходной
влажностью при тщательном их перемешивании влажность
постепенно выравнивается. Более влажное зерно подсыхает,
а сухое увлажняется. Опытами установлено, что обмен
влагой между смешанными партиями различной влажности
начинается уже в течение первого часа совместного
хранения и практически завершается в течение трех-четырех
суток. Дальнейшее хранение практически не приводит к
значительному изменению установившейся влажности и в
конечном итоге она остается неодинаковой; такое неполное
выравнивание влаги при смешивании сухого и влажного
зерна обусловлено явлением сорбционного гистерезиса.
Объединение партий с различной влажностью без
перемешивания является причиной гнездового или
пластового самосогревания, так как ухудшение качества
25
зерна в слое с повышенной влажностью опережает процесс
перемещения влаги, и зерно портится. Поэтому не следует
смешивать или хранить в одном складе (силосе) зерно с
различной влажностью.
Задание. Выяснить закономерность процесса
перемещения влаги при совместном хранении сухого и
сырого зерна в течение 1-7 суток. Построить кривые
изменения влажность указанных культур и по ним сделать
выводы.
Приборы, материалы, реактивы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Исследуемое зерно
Колбы емкостью 125 см3 с пробками
Анализные доски, шпатели, пинцеты
Весы технические с разновесами
Чашки Петри
Сушильный шкаф
Термостат
Карандаш для надписей по стеклу
Порядок работы
Смешать два образца зерновых культур с различной
влажностью. Для опытов взять сухой и увлажненный
образцы зерна в различном соотношении. Смесь разделить
на несколько равных частей (в зависимости от количества
определений) и поместить в колбы, которые необходимо
плотно закрыть и поставить на хранение в термостат. Через
определенные промежутки времени взять одну колбу,
высыпать из нее зерно на анализную доску и смесь быстро
разделить по исходным культурам. В полученных образцах
определить влажность в соответствии со стандартом.
26
Результаты опытов записать в таблицу и по ним построить
график.
Таблица 7 – Изменение влажности сухого и
увлажненного зерна при совместном хранении
Длительность
совместного
хранения от
начала опыта, ч
1. В начале опыта
2.
3.
Влажность, % на сухое вещество
Сухой образец
Влажный образец
Лабораторная работа № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ И
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ АКТИВНОГО
ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНОВОЙ МАССЫ
Общие положения
Активное вентилирование зерна применяют для
профилактических целей – предотвращения самосогревания
зерна, для охлаждения зерна – снижения температуры зерна
насыпей от 10 до 00С, для промораживания зерна –
снижения температуры зерна до отрицательных, для сушки
зерна и семян, для ликвидации самосогревания и для
дегазации.
В большинстве случаев вентилирование проводят для
охлаждения зерна обычным атмосферным воздухом. Прежде
чем начать процесс, необходимо убедиться, что продувание
возможно и целессобразно при данных погодных условиях и
27
фактическом состоянии зерна. Для этого необходимо
сопоставить температуру и влажность воздуха и зерна.
Выяснив возможность вентилирования, не менее важно
определить
необходимую
подачу
воздуха
и
продолжительность процесса продувания, поскольку на
практике, из-за недостаточных подач воздуха, часто
наблюдается расслоение насыпи по влажности.
Производственная ситуация
На предприятии для приема ржи, пшеницы отведены
типовые склады с емкостью 3200 т. Склады оборудованы
установками СВУ-62 и СВУ-63. Для работы установок
имеются вентиляторы марки ВМ-20.
Задание.
Необходимо
принять
пшеницу
с
влажностью 20% в объеме 2000 т по поточной линии
производительностью 80 т/ч и рожь с влажностью 24% в
объеме 3000 т по поточной линии производительностью 90
т/ч. Температура воздуха по показаниям психрометра
составляет tc – 180C, tм – 150С. Температура зерна при
загрузке его в склад составила (25-30) 0С.
На основе исходных данных и поставленного задания
решить следующие задачи:
1. Рассчитать время начала вентилирования с
момента погрузки склада.
2.
Определить
возможность
вентилирования
принятого зерна.
3. Рассчитать удельную и общую подачу воздуха.
4. Определить целессобразность продолжительности
вентилирования партии.
28
Пояснение к задаче 1.
При загрузке менее 3 секций склада вентилирование
начинать нецелесообразно. Высота насыпи зерна в складе в
зависимости от влажности зерна для установки СВУ-62 и
СВУ-63 и количества зерна, размещаемого в одной секции в
зависимости от высоты насыпи, представлены в таблицах 8,
9.
Таблица 8
Влажность зерна,
%
16
18
20
22
24
26
Высота насыпи, м
Пшеница, рожь, ячмень, просо
Установки
СВУ-62
СВУ-63
5,0
5,0
4,3
4,4
3,1
3,5
2.6
2,9
1,9
2,3
1,5
1,7
30
4,0
3,8
3,6
3,4
3,2
3,0
2,8
2,6
2,4
2,2
1,4
1,6
1,8
2,0
Высота насыпи (толщина слоя), м
Наиме Размеры
ноодной
вание
секции,
уста- заполненновки ной зерном
ши д п
ри- л л
на, и о
м н щ
а а
д
м ь
,
м2
Таблица 9 – Расчетное количество зерна, которое может быть размещено на одной
секции установки
29
324
161
214
214
312
155
206
206
299
143
190
190
285
138
184
184
272
132
176
176
256
126
168
168
240
119
159
159
223
112
147
147
206
103
137
137
189
85
125
125
172
87
114
114
155
77
103
103
138
69
91
91
120
60
80
80
116
57
76
76
19,76
9,88
9,88
9,88
5,9
2,8
7,7
СВУ-1 СВУ-2 СВУ-62 СВУ-63
Пояснение к задаче 2.
Задача сводится к нахождению той равновесной
влажности, которая устанавливается в зерне при продувании
атмосферного воздуха.
Номограмма ВНИИЗ предназначена для определения
разновесной влажности и составлена для случаев, когда
температура воздуха выше 00С.
Для определения на номограмму накладывают
линейку так, чтобы она соединила показания сухого и
смоченного термометров на шкалах 1, 2 и пересекала шкалу
3. В точке пересечения шкалы 3 находят абсолютную
влажность воздуха. Затем соединяют линейкой найденную
точку на шкале 3 с точкой, соответствующей температуре
зерна на шкале 4. Продолжение прямой, соединяющей эти
показания, пересекает шкалу равновесной влажности. Это и
есть искомая равновесная влажность, которую сопоставляют
с фактической и судят о возможности вентилирования.
Пояснение к задаче 3.
Удельная подача воздуха зависит от культуры,
влажности и типа вентиляторной установки. Инструкцией
по активному вентилированию предусмотрены следующие
удельные подачи (таблица 10). Производительность
вентилятора для СВУ-63 составляет 6000 т3/ч.
31
32
Таблица 10
Влажность
зерна,
%
Высота
насыпи,
м (не
более
для
установки
СВУ-63)
Количество
зерна в
одной
секции в
зависимости
от высоты
насыпи
Производительность
вентилятора
ВМ-200, м3/ч
Минимальное
значение средней
уд. подачи
воздуха при
вентилировании
для охлаждения,
м3
16
18
20
22
24
26
5,0
4,4
3,5
2,9
2,3
1,7
240
220
190
168
137
103
6000
25
35
56
80
115
160
Пояснение к задаче 4.
При вентилировании зерна необходимо вести учет
времени, так как продувание зерна после достижения
требуемого эффекта ведет к неоправданным затратам
электроэнергии и рабочей силы.
Продолжительность вентилирования определяется по
формуле:
τ =
m × 2000
n× g
где: τ – продолжительность вентилирования, час;
m – вентилируемое зерно, т;
g – производительность одного вентилятора, м3/час;
n – число вентиляторов;
2000 – постоянная величина количества воздуха,
необходимого для охлаждения 1 т зерна, м3/т.
Рисунок 2 – Номограмма ВНИИЗ
Лабораторная работа № 8
ПРОВЕДЕНИЕ ПРОСТОГО ЛАБОРАТОРНОГО
ПОМОЛА
Цель работы: ознакомиться
зерна в обойную муку.
с техникой размола
Исходные данные:
К группе простых повторительных помолов относят
помолы пшеницы и ржи в обойную муку. Выход обойной
муки по отношению к зерну, поступившему в
33
зерноочистительное
отделение
мельницы
должен
составлять 95% при помоле ржи и 96% при помоле
пшеницы, а отрубей соответственно 2% и 1%. Таким
образом, обойная мука это мука из цельносмолотого зерна.
Незначительный отбор оболочек в виде отрубей обусловлен
нецелесообразностью затрат энергии на их измельчение.
Обойную муку формируют проходом через сита
металлотканые № 067. Крупность обойной муки должна
быть такой, чтобы остаток на сите № 067 не превышал 2%,
проход через сито 38 был не менее 30%.
Содержание клейковины в обойной муке не менее
20%. Зольность муки должна быть на 0,07% ниже зольности
зерна, но не более 20%.
Это диктует простое построение процесса помола.
Он состоит из одного этапа и включает три или четыре
системы (рис. 3).
34
Чтобы обеспечить рекомендуемый выход муки
необходимо придерживаться определенных режимов
измельчения на каждой технологической схеме (табл. 1).
Таблица 11 - Примерные режимы измельчения при
обойном помоле
Наименование
Драные системы
Номер контрольного сита
I
II
III
067
067
067
6065
8085
9095
3545
5570
8090
Извлечение, % к системе:
при 3-х системах
при 4-х системах
Технические характеристики вальцов такие, чтобы
обеспечить максимальное измельчение муки (см.
Правила…).
Средняя удельная нагрузка на вальцовую линию
должна быть не более 300 кг/см · сут.
Средняя удельная нагрузка на просеивающую
поверхность:
на рассева ЗРШ не более 4000 кг/м2 · сут.
на рассева ЗРМ не более 3360-3750 кг/ м2 · сут.
Порядок работы
Рисунок 3 – Технологическая схема простого помола
1. Учебная группа делится на 2 bas-группы. Одна
bas-группа должна проводить обойный помол на трех
системах, другая – на четырех.
35
2. Вычертить схему
установки «Нагема».
лабораторн
36
ого
Таблица 12
рассева
1 – 1,0
2 – 067
2 – 35
2 – 38
1 - 23
3. Определить из каких потоков будет формироваться
обойная мука.
4. Вычертить схему обойного лабораторного помола.
(Каждая bas-группа представляет свою схему на доске).
5. Установить режим измельчения на первых двух
системах в соответствии с выбранной схемой.
Для установления режимов измельчения через
вальцовый станок пропускают навеску зерна или продукта
помола массой 200 г при разном рабочем зазоре. Рассев при
этом находится в нерабочем состоянии. Измельченный
продукт отбирают после станка и определяют в нем
извлечение, просеивая 100 г на сите № 067 (И = П).
Примерные рабочие зазоры:
на I др. – 05, 02, 01 мм;
на II др. – 0,05, 003 мм.
6. Размолоть навеску зерна пшеницы массой 2 кг в
обойную муку и составить баланс помола (табл. 12).
Расчет производят, принимая за 100% количество
зерна поступившего на I др.с.
Сис
тема
I
II
III
IV
Рабочий
зазор
мм
Поступ
ило на
систему
г
%
Получено
в/
сход
г
2-й
сход
% г
мука
% г
Извлечение
отруби
% г
%
к данной
системе
кI
др.
с.
100
тог
о
7. При размоле отбирают образцы всех продуктов с
каждой системы на разборную доску для ознакомления с
ними.
8. По
окончании
помола,
на
основании
количественного баланса образцов и продуктов делают
выводы о проделанной работе.
Примечание:
1. Для снижения погрешности на распыл продуктов
массу муки определять из разности между количеством
поступившего на систему продукта и сходом (1-м и 2-м).
2. Все выхода считаются по отношению к массе зерна
поступившего на I систему.
9. Отчет о проделанной работе. Каждая bas-группа
представляет свои результаты на доске и объясняет их.
Каждый студент, затем, показывает преподавателю
протокол лабораторной работы и сделанные выводы.
Ключевые слова: хранение, зерно, растительное
сырьё, механизация, сельское хозяйство, переработка.
Редактор Т.А. Стороженко
Подписано в печать .11.2006 г. Формат 60×84 1/16
Усл. п.л.
Тираж
экз. Заказ №
Издательство ВСГТУ, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 в.
 ВСГТУ, 2006 г.