МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА
Документ СМК 3 уровня
УМК
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
УМКД
Учебно-методические материа- Редакция № 1
лы по дисциплине «Современ- от__________
ные технологии хранения зерна»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные технологии хранения зерна»
для специальности 5В072800
«Технология перерабатывающих производств»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Семей
2013
СОДЕРЖАНИЕ
1 ЛЕКЦИИ
2 ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
3 СРСП
Страница 2 из 122
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 3 из 122
Лекция № 1
Введение.
Структура лекции:
1. Значение хранения зерна
2. Подготовка зерна к хранению.
Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая, получение максимума
изделий из сырья сегодня является одной из основных государственных задач.
Продукты питания, вырабатываемые из зерна злаковых растений (печеный хлеб, крупа, макаронные и другие изделия из муки), являются составной частью пищи человека. Огромное значение в
жизни человека имеют зерна и семена злаковых растений. Исследование мирового потребления
продовольствия показывает, что около 50% белков, 70% углеводов и 15% жиров приходится на
долю зерна и семян. Кроме того, они являются необходимым концентрированным кормовым
средством и, в некоторой степени, техническим сырьем.
В связи с сезонностью зернового производства возникает необходимость хранения в нашей стране
запасов зерна для их использования на различные нужды в течение года и более. Многовековой
опыт показывает, что сохранение человеком зерновых запасов – большое и сложное дело. Несмотря на недостаток зерна и зерновых продуктов, еще значительная часть их в период хранения гибнет и не доходит до удовлетворения нужд человека.
Эти потери зерна при хранении могут свести на нет все достижения сельскохозяйственного производства, направленные на повышение урожайности зерновых культур и рост валовых сборов зерна, обесценить труд, затраченный на выращивание и уборку урожая.
Хранение, являющееся заключительным этапом производства зерна, - это наука, которая изучает
особенности зерна и зерновых масс в целом как объектов хранения, а также влияние физических,
химических и биологических факторов на состояние зерна. Хранение зерна и зерновых продуктов
требует огромной материально-технической базы и кадров специалистов, владеющих основами
знаний в этой области.
За период прошлых лет значительные изменения в технической базе хранения зерна произошли и
в нашем хозяйстве. Значительно повысился удельный вес элеваторов и механизированных складов. Возросла степень механизации работ с зерном и зерновыми продуктами во всех звеньях
народного хозяйства. Это позволило ввести в практику новые усовершенствованные технологические приемы, обеспечивающие сокращение потерь зерна и снижение издержек при его хранении.
2. Подготовка зерна к хранению (сушка, очистка, вентилирование, формирование партий зерна на
току с учетом его качества).
Зерно представляет собой живой организм, в котором протекают разнообразные жизненные процессы. Интенсивность их зависит от условий окружающей среды. Если последние благоприятствуют активному обмену веществ в клетках зерна, то это неизбежно приводит к значительным
потерям в его массе и может сопровождаться снижением качества. Значительные трудности при
хранении зерновых продуктов возникают и в связи с тем, что, кроме человека, они имеют и других
«потребителей».
Из этого следует, что в результате воздействия микроорганизмов, а также вредителей из мира
насекомых происходят снижение качества и потери в массе продукта. При плохой организации
хранения уничтожают и загрязняют грызуны и птицы. Специфические явления, протекающие в
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 4 из 122
крупе и муке при хранении, также изменяют их потребительские качества. Наконец, масса и свойства зерновых продуктов могут изменяться и вследствие их физических свойств.
Таким образом, исходя из природы хранимого зерна и возможных потерь, возникает необходимость защиты его активного воздействия факторов биотической среды, а также создание условий,
препятствующих интенсивному обмену веществ в клетках зерна. Эту задачу можно успешно решить, лишь применяя соответствующие методы подготовки продуктов перед закладкой их на хранение и обеспечивая определенные условия хранения. Все это возможно осуществить лишь при
наличии технической базы, т.е. хранилищ, оснащенных необходимым оборудованием и сооруженных с учетом свойств зерна.
Задачи, поставленные в области хранения зерновых продуктов, показывают, что организация их
сохранности весьма многогранна. Мало иметь достаточно хороших хранилищ, использование последних должно сопровождаться применением современной технологии, обеспечивающей соответствующую подготовку зерновых продуктов перед закладкой их на хранение и перед отпуском
потребителю. Кроме того природа самих продуктов хлебной группы вызывает необходимость организации систематического наблюдения за каждой партией в течение всего периода хранения.
Любая вспышка биологических процессов в зерне во время его хранения также приводит к необходимости срочного применения тех или иных технологических приемов. Из них широко распространены следующие.
Сушка партий зерна со снижением их влажности до пределов, обеспечивающих надежное хранение и возможность использования зерна на различные нужды. Для этого предприятия располагают
зерносушильными установками. Тепловая сушка зерна и семян в зерносушилках – основной и
наиболее высокопроизводительный способ. Чтобы наиболее рационально организовать сушку
зерна, необходимо знать и учитывать следующие основные положения. Предельно допустимая
температура зерна и семян зависит от культуры, характера их использования, исходной влажности
(до сушки). Температура агента сушки выше рекомендуемой недопустима, так как вызывает перегрев зерна. Основной агент сушки – смесь топочных газов с воздухом. Для получения нужной
температуры агента существуют регулирующие устройства.
Рассматривая вопросы тепловой сушки в зерносушилках, нужно помнить о неодинаковой влажности зерна и семян различных культур. Если влагоотдачу зерна пшеницы, овса, ячменя принять за
единицу, то с учетом применяемой температуры агента сушки и съема влаги за один пропуск через зерносушилку коэффициент К равен: для ржи 1,1; для гречихи 1,25; проса 0,8.
Вследствие определенной влагоотдающей способности зерна и семян почти все сушилки, применяемые в хозяйстве, за один пропуск зерновой массы обеспечивают съем влаги только до 6% при
режимах для зерна продовольственного назначения и до 4...5% для посевного материала. Поэтому
зерновые массы с повышенной влажностью пропускают два-три или даже четыре раза.
В нашем хозяйстве широкое применение получила сушилка шахтного типа СЗШ-16. Такое название она получила за устройство рабочей камеры, представляющей чаще всего металлический бункер-шахту. Влажность продовольственного зерна пшеницы после сушки в ней снижается до 6%.
Кратко охарактеризуем работу сушилки. СЗШ-16 состоит из двух шахт. Они расположены на общей станине на расстоянии 1метр одна от другой. Каждая шахта состоит из двух секций, в которых установлены четырехгранные короба. В зависимости от начальной влажности и значения партии шахты включают в технологическую схему последовательно или параллельно. При параллельной работе зерновую массу загружают в обе шахты, при последовательной – в одну. Агент
сушки попадает из топки в пространство между шахтами, служащее диффузором. Охлаждают зерно в отдельно поставленных колонках. Зерно, подсушенное в одной шахте, поступает в охладительную колонку, а из нее у другую шахту. Камера сгорания экранирована, в нее вмонтированы
фотосопротивления, обеспечивающие контроль за пламенем. Конструкция выпускного аппарата
обеспечивает непрерывный выпуск зерна малыми порциями и периодически большими. Для контроля за уровнем зерна в шахте установлены сигнализаторы. Если уровень насыпи зерновой массы
в шахте ниже допустимого, то выключается двигатель выпускного устройства и на пульте загора-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 5 из 122
ется сигнальная лампочка. При работе шахты должны быть полностью загружены зерном и не
должны иметь подсоса наружного воздуха. Выпуск зерна происходит непрерывно. В начале работы выходит недосушенное зерно, которое вторично подают в шахту.
Правильно проведенная тепловая сушка не только обеспечивает ксероанабиоз, но и часто улучшает посевные и технологические качества партий зерна. Удаление избытка влаги способствует послеуборочному дозреванию семян. Иногда после сушки всхожесть и энергия прорастания семян
возрастают на несколько процентов. Такой эффект возможен только в высокожизнеспособном
зерне, не подвергавшемся активному воздействию микроорганизмов. Тепловая сушка оказывает
слабое стерилизующее действие на зерновую массу. Наблюдаемое после нее уменьшение численности микрофлоры (особенно плесневых грибов) обычно происходит вследствие выноса их спор с
потоком агента сушки.
Чтобы определить производительность сушилки при сушке партий зерна нужно значение коэффициента К умножить на производительность сушилки по пшенице при том же проценте съема влаги. Очень важен также учет изменений массы партий вследствие испарения влаги. Поэтому искомый показатель убыли массы Х (%) находят по формуле:
Х=100(а-в)/(100-в) ,где
а и в – соответственно влажность зерна до и после сушки, %.
Массу зерна после сушки Р2 (т) определяют по формуле:
Р2 =(100-а)Р1/(100-в), где
Р1 – масса зерна до сушки, т.
Следующий технологический прием, необходимый для подготовки зерна к хранению, это очистка
партий зерна и семян от разных примесей.
Своевременное (во время уборки урожая) удаление из зерновой массы семян сорняков, зеленых
частей растений, пыли и значительного количества микроорганизмов резко снижает ее физиологическую активность. Особенно недопустима задержка с очисткой семенных фондов. Проведение
этой работы в более поздние сроки позволяет довести партии семян только до уровня посевных
кондиций первого или второго класса по содержанию примесей (отхода), но не влияет положительно на состояние семян при хранении, их жизнеспособность и полевую всхожесть.
Сразу после поступления зерна на ток, проводится его предварительная очистка. Это вспомогательная операция по очистке зерна, ее проводят для обеспечения благоприятных условий при выполнении последующих технологических операций послеуборочной обработки зерна, главным
образом его сушки. Для этого на ворохоочистителе ЗД-10.000 из зернового вороха выделяют
крупные и мелкие примеси, что повышает сыпучесть зерновой массы, предотвращает застревание
ее между коробами шахтной сушилки. Также предварительная очистка вороха повышает его
устойчивость к факторам порчи, особенно развитию процесса самосогревания.
Первичную очистку зерна и семян выполняют после предварительной очистки и сушки зернового
вороха в стационарных воздушно-решетных машинах ЗАВ-40. Назначение этой операции заключается в том, чтобы выделить возможно большее количество крупных, мелких и легких примесей
при минимальных потерях основного зерна. Зерно после обработки должно соответствовать по
чистоте нормам заготовительных базисных кондиций. Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность не выше 18% и содержать сорной примеси не более 8%. В
машинах первичной очитки выделяют не только примеси, но и сортируют зерно не основную и
фуражную фракции.
В комплект агрегата входят: автомобилеразгрузчик, блок из трех бункеров с перегородками, две
зерноочистительные машины ЗАВ-10.30.000, два триерных блока ЗАВ-10.90.000, пульт управления, комплект зерно- и воздухопроводов. Основная технологическая схема включает следующие
операции: выгрузку зерна у приемную яму, подъем его с последующей подачей самотеком в зер-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 6 из 122
ноочистительную воздушно-ситовую машину, перемещение очищенного зерна цепочноскребковым транспортером на триерный блок и после прохождения триеров – в бункер для очищенного зерна.
Машины вторичной очистки применяют в основном для обработки семян семенного назначения,
прошедшего первичную очистку. Вторичную очистку семян проводят машиной СВУ-5 с разделением исходного материала на четыре фракции: семена, зерно II сорта, аспирационные относы и
крупные примеси, мелкие примеси.
Эти машины представляют собой поточную линию, обеспечивающую прием, очистку, временное
хранение и отгрузку зерна. Зерноочистительные машины размещены на блоке бункеров, который,
в свою очередь, установлен на металлических опорах так, чтобы к каждому бункеру (под него)
подъезжал автомобиль.
Охлаждение для создания благоприятных температурных режимов хранения достигается приемом
вентилирования. Его проводят, в основном, для охлаждения и снижения влажности зерна. Охлаждают насыпи обычным атмосферным воздухом, а сушат подогретым. С теплофизических позиций между этими вариантами продувания принципиальной разницы нет, так как в том и другом
случаях вентилирование сопровождается тепловлагообменом между зерном и воздухом.
Прежде чем начать вентилирование зерновой насыпи для охлаждения необходимо убедиться, что
ее продувание возможно и целесообразно при данных погодных условиях и фактическом состоянии зерна. Для этого необходимо знать температуру и влажность воздуха и зерна, подлежащего
продуванию, правильно сопоставить их между собой и выяснить, что же будет происходить в
процессе обработки. Вентилирование проводят только в тех случаях, когда при сопротивлении состояний зерна и воздуха ожидают получить положительную технологическую эффективность – то
есть снижение температуры зерна, его влажности. Выяснив возможность вентилирования, не менее важно определить необходимую подачу воздуха и продолжительность продувания. Это очень
важно, так как из-за недостаточных подач воздуха часто наблюдается расслоение зерна в насыпи
по влажности с пересушкой нижних слоев и увлажнением верхних. После завершения процесса не
менее важно знать, как долго провентилированную насыпь можно хранить без порчи и потерь и
когда следует провести повторное вентилирование для профилактики от возможного повышения
ее температуры.
Для активного вентилирования в нашем хозяйстве применяют стационарные вентиляционные
установки СВУ-63. Эту установку можно использовать для медленной сушки зерна. Она состоит
из одного магистрального воздухоподводящего канала, по обе стороны от которого отходят по девять более мелких воздухораспределительных каналов.
Процесс вентилирования способствует сохранности исходного качества зерна, снижает интенсивность его дыхания и тем самым сокращает потери сухого вещества, тормозит и останавливает развитие микрофлоры и вредителей хлебных запасов, сокращает затраты на обработку.
Важнейшим мероприятием, обеспечивающем успешное хранение зерновых масс как по качеству,
так и по экономическим показателям, является правильное формирование партий на току с учетом
показателей зерна. Зерновые массы в зернохранилищах размещают по следующим признакам.
Зерно различных типов и сортов не смешивают и хранят раздельно. Зерно, которое может быть
использовано в качестве посевного материала, хранят раздельно не только по сортам, но и в пределах сорта по репродукции, категориям сортовой чистоты и классам. Смешивать один сорт с другим, одну репродукцию с другой, один класс с другим запрещается. Для хранения сортового зерна
выделяют лучшие склады. Различная влажность зерновой массы приводит к необходимости раздельно хранить партии. Так, отдельно размещают зерно сухое и средней сухости, влажное и сырое
до 22 %. Влажное зерно размещают в хранилищах, прилегающих к сушилкам, соблюдая условия
хранения. Необходимо также учитывать количество и состав примесей в зерновой массе. Запрещается размещать партии чистого зерна партиями, имеющими минеральную примесь в виде мелкой гальки, песка и т.д.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 7 из 122
Показатели качества партий зерна при их приемке часто предопределяют характер последующего
использования зерна, т.е. целевое назначение. Так, например, поступившие элитные семена или
семена первых репродукций всегда необходимо размещать как посевной материал и в дальнейшем
соблюдать все правила хранения сортовых семян. Или, зерно пшеницы, подвергавшееся тепловой
сушке, размещают отдельно от зерна пшеницы с такой же влажностью, но не подвергавшегося
сушке, так как в первом случае вследствие сушки возможно ухудшение клейковины.
Таким образом, технически грамотный и реальный план размещения – первое и необходимое
условие успешной работы хлебоприемного предприятия. План размещения зерна составляют на
предприятии квалифицированные работники, а затем его утверждает руководитель предприятия.
Контрольные вопросы:
1. Какие перспективы развития хранения зерна в Казахстане.
2. Назовите основные причины хранения зерна.
3.
Какие
основные
подготовительные
операции
подготовки
зерна
известны.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 2
РЕЖИМЫ И СПОСОБЫ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА И ПРОДУКТОВ
ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
Структура лекции:
1. Общие положения
2. Хранение зерна в сухом состоянии.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Для снижения потерь при хранении зерна необходимо создавать условия, обеспечивающие его сохранность в течение определенного периода. Исследования, проведенные сотрудниками ВНИИЗ и
ВЗИПП, показали, что длительность безопасного хранения в первую очередь зависит от культуры,
влажности и температуры зерна (табл. 1).
Данные, приведенные в таблице, наглядно показывают, что чем выше влажность и температура,
тем короче период безопасного хранения. При истечении указанного срока необходимо принимать
меры для повышения стабильности зерна. С этой целью выбирают тот или иной режим хранения.
Режимы хранения — это условия, которые необходимо создать для обеспечения сохранности
зерновых масс. При этом в зерновой массе все жизненные процессы сводятся к минимуму. Интенсивность дыхания, характерзующая физиологическую активность зерна, должна бы 1 сведена до
значения, близкого к нулю.
Развитие микрофлоры, насекомых и паукообразны должно быть замедлено или полностью прекращено. Жизнедеятельность семян других культур и сорных растений также должна быть сведена к минимуму.
Прежде чем рассматривать режимы хранения зерновых масс напомним, что интенсивность дыхания зерна зависит от влажности, температуры и доступа кислорода воздуха. К тому же микроорганизмы, содержащиеся в зерновой массе, на 99,9% представлены аэробами. Все вредители зерна
являются аэробными организмами.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 8 из 122
Таблица 1
Примерные периоды безопасного хранения зерна различных культур, в сутках
Куль- Влаж Температура, зерна, "С
тура
ность 30
25
20
15
10
5
0
-5
зерна,
%
Пшеница
рожь,
13
95
130
180
180
180
180
180
180
14
30
37
78
170
180
180
180
180
15
13
18
33
75
180
180
180
180
16
6
9
18
35
135
180
180
180
17
1
3
12
20
75
180
180
180
18
—
1
8
12
32
127
н/у
н/у
20
—
—
2
5
13
36
н/у
н/у
22
—
—
—
2
8
22
н/у
н/у
25
—
—-
—
—
3
17
н/у
н/у
28
—
—
—
—
—
12
н/у
н/у
30
—
—
—
—
—
10
н/у
н/у
14
н/у
110
120
120
120
120
120
120
15
н/у
50
94
120
120
120
120
120
16
н/у
24
46
88
120
120
120
120
17
н/у
12
20
37
84
104
120
120
18
н/у
7
12
21
45
85
120
120
20
н/у
2
4
8
12
23
63
120
23
н/у
—
—
1
3
5
10
20
Гречи- 14
ха
15
н/у
140
140
140
140
140
140
140
н/у
115
140
140
140
140
140
140
16
н/у
55
105
140
140
140
140
140
Рисзерно
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Просо
17
н/у
30
52
125
140
140
140
140
18
н/у
20
30
76
140
140
140
140
20
н/у
8
15
26
57
123
140
140
23
н/у
3
5
8
17
35
72
130
25
н/у
1
2
4
9
20
39
60
14
11
25
45
90
120
120
120
120
15
6
10
20
58
113
120
120
120
16
3
9
10
28
65
120
120
120
17
2
4
7
12
27
80
110
120
18
1
3
4
7
16
40
83
120
Продолжение таблицы 1
КульВлаж Температура зерна, °С
тура
ность
зерна,
30
25
20
%
Просо
Овес
Кукуруза
в
зерне
Страница 9 из 122
Ред. № 1 от _________
15
10
5
0
-5
—
—
—
Ч
4
6
10
18
24
—
—
—
—
2
3
5
10
14
14
26
57
75
90
90
90
90
16
2
4
11
20
70
90
90
90
18
—
1
4
8
20
70
н/у
н/у
20
—
—
1
3
10
26
н/у
н/у
22
—
—
—
1
6
20
н/у
н/у
26
—
—
—
—
1
14
н/у
н/у
30
—
—
—
—
—
8
н/у
н/у
15
н/у
42
54
70
85
100
120
120
16
н/у
33
42
54
68
80
100
120
22
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Кукуруза в початках
Страница 10 из 122
Ред. № 1 от _________
17
н/у
23
30
50
50
60
77
100
18
н/у
16
22
30
38
45
58
75
20
н/у
6
9
14
17
23
32
40
яычяч
—
2
4
7
10
14
20
26
25
—
—
1
3
6
9
13
16
30
—
—
—
—
3
6
10
13
15
н/у
72
93
145
180
180
180
180
16
н/у
61
80
118
177
180
180
180
17
н/у
50
68
94
142
180
180
180
18
н/у
39
53
75
110
180
180
180
20
н/у
20
32
45
60
80
180
180
22
—
9
18
30
39
54
74
н/у
25
—
2
9
17
25
37
47
н/у
30
—
—
3
5
10
20
28
н/у
20
30
50
90
90
90
90
90
6
9
19
34
90
90
90
90
—
2
7
14
37
90
90
90
—
—
3
7
15
43
н/у
н/у
13
—
—
—
1
6
21
н/у
н/у
14
—
—
—
—
5
18
н/у
н/у
Семена
Ек
подсол- кееее
нечника
мас9
личностью
10
45%
11
Примечание: Прочерки показывают, при каких сочетаниях температуры и влажности зерно следует обрабатывать немедленно; н/у — не ус тановлено.
Традиционно сложились три режима хранения, учитывающие физиологические процессы в зерновой массе:
1) хранение в сухом состоянии;
2) хранение в охлажденном состоянии;
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 11 из 122
Ред. № 1 от _________
3) хранение в бескислородной среде.
Тот или иной режим хранения может быть обеспечен при наличии на предприятии определенной
материальной базы. Для сушки зерна необходимы сушильные аппараты. Охлаждение возможно
при соответствующих погодных условиях или наличии установок для искусственного охлаждения
воздуха. Невозможно обеспечить бескислородное хранение под навесом, в зерновых складах или
железобетонных силосах.
В первые дни хранения свежеубранного зерна идет активное перераспределение влаги, основное
зерно увлажняется (см. табл. 22). Увлажнение зерна способствует активизации физиологических
процессов и усилению дыхания, возникновению и развитию самосогревания.
Содержание грубых примесей (листьев, стеблей и др.) создает опасность залегания зерна в сушильных аппаратах, создает застойные зоны при активном вентилировании.
В свежеубранном зерне продолжаются активные синтетические процессы, сопровождающиеся
высокой интенсивностью дыхания. Рекомендуется провести очистку зерна перед закладкой на
хранение. Для удаления тепла, влаги, диоксида углерода, выделившихся при дыхании, зерновую
массу следует периодически перемещать из одного хранилища в другое, или принудительно продувать наружным воздухом (активное вентилирование).
2. ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА В СУХОМ СОСТОЯНИИ
Хранение зерна в сухом состоянии является основным режимом, обеспечивающим длительную
сохранность зерновых масс. Другие режимы можно считать как создание условий для обеспечения
временной сохранности зерна. Хорошие результаты дает сочетание хранения зерна в сухом состоянии с охлаждением и с герметичным хранением.
Влага является важнейшей причиной порчи зерна при хранении. В сухом зерне обменные процессы крайне замедлены, зерно находится в состоянии неполного анабиоза.
Примерная равновесная влажность семян при температуре 18...20°С, в процентах
Относи тельная
влажность воз- Равновесная влажность семян
духа
пшеница
кукуруза
бобы
подсолнечник
60
13,3
11,8
13,3
7,0
65
14,0
12,2
13,6
7,4
70
14,5
13,5
14,9
8,1
75
15,7
14,5
15,5
8,9
80
16,5
15,5
18,0
10,3
90
22,5
21,0
24,0
13,0
100
32,0
28,6
36,0
18,0
Поэтому и потери зерна сведены к минимуму. Кроме того, сухое зерно является плохой средой
для жизнедеятельности микроорганизмов, насекомых и клещей.
В сухом зерне относительная влажность воздуха межзерновых пространств ниже значений, необходимых для развития микроорганизмов (табл. 44). Поэтому микроорганизмы прекращают свою
жизнедеятельность и переходят в анабиотическое состояние.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 12 из 122
При влажности пшеницы свыше 14,5% (относительная влажность воздуха межзерновых пространств 70%) в зерновой массе появляются условия для развития ксерофитов. Мезофиты могут
развиваться при влажности пшеницы, превышающей 16,5% (относительная влажность воздуха
80%), а гидрофиты — при влажности пшеницы 22,5% (относительная влажность воздуха 90%).
В массе подсолнечника ксерофиты начинают развиваться при влажности семян, превышающей
8,1%. В массе высокомасличного подсолнечника это происходит при влажности 7%.
Содержание воды в теле насекомых и клещей — вредителей хлебных запасов колеблется от 44 до
67%. В процессе обмена веществ содержание воды значительно снижается. Воду насекомые и
клещи получают с пищей. Поэтому в сухом зерне влажность их тела понижается, жизненные процессы замедляются, прекращается размножение, а при низкой влажности наступает гибель.
На хлебоприемные предприятия Российской Федерации поступает значительное количество зерна
с повышенной влажностью. А. В. Гудилин и С. М. Савченко приводят данные максимумов поступления влажного и сырого зерна различных регионов страны за 10...15 лет .
В южных районах европейской части Российской Федерации количество влажного и сырого зерна
в отдельные годы колебалось от 3,2...13,0 до 20,0...28,2%. В других районах количество влажного
и сырого зерна превышало 50% и доходило до 84% от общего поступления зерна.
Перед закладкой на хранение рекомендуется снизить влажность зерна до величины, соответствующей сухому состоянию. Для пшеницы сухим считается зерно, влажность которого не превышает
14,0% .
У. Г. Бэртон отмечает, что оптимальная влажность зерна, подлежащего длительному хранению,
составляет 12%.
Практика показала, что на длительное хранение следует закладывать зерно с влажностью
13,0...13,5%. Пересушивание зерна до более низкой влажности только увеличивает расходы на
сушку.
Следует иметь в виду, что порча при хранении может произойти и в сухом зерне, однородном по
влажности, из-за перераспределения влаги в результате возможного появления градиента температуры в зерновой массе.
Таблица 2
Содержание влажного и сырого зерна от общей заготовки по регионам Российской Федерации (в %)
Место
произрастания Количество влажного и сырого зерна
зерна
от
до
среднее
В том числе с влажностью более 18,0%
от
до
Ростовская область
13,0
20,0
16,5
8,0
15,0
Ставропольский край
3,2
28,2
15,7
0
25,0
Кубано-Приазовская зона
3,2
21,2
12,2
0
18,0
Нижнее Поволжье
7,7
21,7
14,7
0
14,0
Курская область
70,2
81,7
75,7
46,0
57,0
Поволжье
56,7
74,7
65,7
26,0
44,0
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Омская область
72,0
Ред. № 1 от _________
84,0
78,0
43,0
Страница 13 из 122
55,0
Контрольные вопросы:
1. Назовите основные способы хранения зерна.
2. Назовите особенности хранения зерна в сухом состоянии.
3. Перечислите достоинства хранения зерна в сухом состоянии.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 3
Хранение зерна в охлажденном состоянии.
Структура лекции:
1. Хранение зерна в охлажденном состоянии.
1. ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА В ОХЛАЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ
Охлаждение как эффективный прием, обеспечивающий сохранность зерна с повышенной влажностью, широко применяют в практике хранения. Этот режим основав на чувствительности компонентов зерновой массы к пониженным температурам. Физиологические процессы в зерне замедляются тем больше, чем ниже температура.
Исследованиями установлено, что рис влажностью 14,0% при температуре 40°С хранится без
ухудшения качества в течение 1 месяца, при температуре 10°С семена риса влажностью 13,8%
дают нормальные всходы даже после 9 лет хранения, Семена риса влажностью 15,5...16,8% при
температуре -7 и -29°С сохраняют качество в течение З лет, в то время как при температуре
21,..32°С они теряют всхожесть через 2 месяца хранения.
Жизнедеятельность микрофлоры зерна также зависит от температуры.
При температуре 8...10°С развитие плесневых грибов сильно замедляется и они длительное время
не оказывают влияния на качество хранящегося зерна. Был проведен опыт по хранению зерновой
массы с влажностью, благоприятной для активного развития плесневых грибов, — 18,2 % при
температурах +20°С и +8°С в течение 60 суток. В конце хранения было установлено, что количество плесеней при +20°С увеличилось в 2730 раз, при температуре +8°С — только в 5,5 раз.
Таким образом, понижение температуры до низких положительных значений позволяет предохранить зерновые массы от активного воздействия микроорганизмов. Однако пониженные температуры вызывают лишь замедление или остановку развития микроорганизмов, но не их гибель. Специально поставленные опыты показали, что при хранении проб семян разных культур с разной
влажностью в течение 6 месяцев в регулируемых условиях при температурах от -10 до -40°С численный и видовой состав микрофлоры почти не изменился. После повышения температуры в пробах развились бурные микробиологические процессы. Это явление наблюдается в весенний период в насыпях охлажденного зерна с повышенной влажностью. Оно сопровождается резким снижением всхожести семян. Предотвратить его можно только своевременной сушкой зерна.
Для насекомых и клещей существует интервал температур, в котором они себя комфортно чувствуют, нормально питаются, размножаются. Понижение температуры приводит к замедлению
жизненных процессов и даже к гибели насекомых и клещей. В состоянии холодового оцепенения
при отрицательных температурах некоторые насекомые и клещи могут оставаться в течение нескольких часов, суток и даже более года.
Понижение температуры оказывает положительное влияние на сохранение биохимических и технологических свойств зерна.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 14 из 122
Исследования, проведенные Н. П. Козьминой, В. А. Кретовичем, Н. И. Соседовым и другими, показали, что охлаждение зерна повышенной влажности до различных минусовых температур не
приводит к каким-либо существенным изменениям в его биохимических свойствах.
Н. И. Соседов, А. Б. Вакар и другие установили, что в процессе хранения пшеницы влажностью
23% при температуре -25°С в течение 5,5 месяцев не происходит существенных биохимических
изменений. Хранение зерна с повышенной влажностью при низких температурах позволяет сохранить его технологические свойства. В рисе-зерне при минусовых температурах тормозится пожелтение зерен. В семенах подсолнечника с повышенной влажностью замедляются гидролитические процессы, вследствие чего кислотное число липидов растет незначительно. В. М. Копейковский и В. И. Говардовская установили, что семена подсолнечника влажностью 15% при температуре -10°С могут храниться более 6 месяцев без ухудшения качества, а при температуре 0°С —
только 3 месяца. Влажность подсолнечника, хранящегося при температуре 20°С, не должна превышать 7%. Существует мнение, что семенное зерно нельзя охлаждать до отрицательных температур, так как это может привести к потере всхожести. Однако еще в конце XIX столетия исследованиями X. Т. Брауна и Ф. Эскомба было установлено, что сухие семена сохраняют свою всхожесть
даже при охлаждении до -192°С. Несколько позже В. Тизель-Дайер получил аналогичные результаты, охлаждая сухие семена до температуры жидкого водорода (-253°С). В начале XX столетия К.
Беккерель выдерживал воздушно-сухие семена пшеницы и овса в течение 130 часов при температуре -192°С; всхожесть семян не снижалась.
Изменение всхожести, энергии прорастания и жизнеспособности семян пшеницы разной
влажности, хранившейся при минусовой температуре
Таблица 1
Ис- Энергия про- Всхожесть
Жизнеспособход- растания
ность
ная
влаж
Сроки хранения в месяцах
ност
ь се- 3
6
8,5 3
6
8,5 3
6
8,5
мян
Исходные семена до начала хранения
14,9
64
93
94
18,5
53
94
92
20,5
51
92
93
Хранение при температуре -5°С
14,9 76 83 88 90 90 93
93
92
94
18,5
48
61
72
78
83
89
91
93
93
20,5
36
51
64
77
81
85
94
92
92
Хранение при температуре — 10°С
14,9 71 79 86 89 91 94 93
90
93
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
18,5
40
43
55
78
80
85
93
92
94
20,5
36
46
54
72
74
80
91
94
93
Хранение при температуре — 18°С
14,9 62 77 81 85 89 92 94
93
93
18,5
38
41
51
73
78
84
93
92
94
20,5
30
35
46
70
81
80
93
92
93
Страница 15 из 122
Отрицательное влияние пониженных температур на всхожесть проявляется только у зерна с повышенной влажностью. Н. И. Соседовым с сотрудниками были проведены исследования для выявления влияния влажности зерна, температуры и продолжительности хранения на всхожесть семян пшеницы.
Лабораторные исследования не выявили отрицательного влияния пониженных температур и продолжительности хранения до 8,5 месяцев на семена пшеницы влажностью 13%. При влажности
более 14,9% наблюдается снижение энергии прорастания и всхожести семян. Снижение проявляется гем больше, чем выше влажность я ниже температура .
Жизнеспособность семян пшеницы оставалась высокой во всех опытах. Понижение всхожести и
энергии прорастания не являются необратимыми, они восстанавливаются при обогреве семян при
комнатной температуре.
Под действием холода семена пшеницы и других злаковых влажностью 15...20% переходят в состояние «вторичного» покоя, из которого их можно вывести подогревом.
Как видно из таблицы 46, в семенах пшеницы влажностью 14,9% даже при температуре -18°С идет
медленное послеуборочное дозревание, в результате которого энергия прорастания и всхожесть
повышаются.
После длительного хранения при указанных температурах семена пшеницы высеивали на опытных делянках. Рост, развитие и урожайность растений из этих семян были такими же, как у контрольных семян, хранившихся при нормальных условиях . Хранение семян пшеницы и ржи влажностью 15...20% в производственных условиях на хлебоприемных предприятиях Восточной Сибири при отрицательных температурах подтвердили данные лабораторных исследований.
При более высокой влажности семян под действием отрицательных температур происходят необратимые изменения, вследствие которых семена теряют всхожесть. Н. И. Соседов с сотрудниками
исследовал влияние кратковременного воздействия низкой температуры на всхожесть семян пшеницы влажностью 25%. С этой целью
Таблица 2
Влияние кратковременного воздействия низкой температуры на всхожесть семян пшеницы
(в %)
Номер Влажность
Энергия про- Всхожесть
опыта зерна
растания
до
после до
после до
после
опыта опыта опыта опыта опыта опыта
Тотчас после опыта
1
13,1
12,9
86
86
97
96
2
59
97
75
25,0
23,2
86
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Через 1месяц хранения
1
—
13,0
—
83
—
95
18
—
41
—
13,1
Ч
ерез 2 месяца хранения
1
—
13,1
—
79
—
96
2
—
13,1
—
7
—
33
2
—
Ред. № 1 от _________
Страница 16 из 122
Таблица 3
Влияние отрицательной температуры на всхожесть кукурузы различной влажности (в %)
ВлажВсхожесть при температуре, °С
ность початков
-10
-13
-19
-26
кукурузы
14
100,0
98,6
96,0
97,0
19
99,5
99,4
98,2
98,0
24
98,4
96,6
86,0
44,2
30
95,4
80,0
73,2
22,6
35
81,1
69,0
66,4
19,8
образцы пшеницы влажностью 13,1% (контроль) и 25,0% охлаждали до -7б°С, выдерживали при
этой температуре в течение 5,5 часов, сырые семена высушивали в тонком слое при комнатной
температуре до влажности 13% и далее хранили в течение 2 месяцев. Результаты исследований
приведены в таблице 48.
Сухие семена не потеряли всхожесть.
При влажности 25% уже в конце опыта семена снизили энергию прорастания на 27%, а всхожесть
— на 21/. При дальнейшем хранении при температуре +20 С энергия прорастания и всхожесть
сильно снижались.
Аналогичные исследования были проведены М. Г. Голиком. Хранили кукурузу в початках
влажностью от 14 до 35% при температуре от -10 до -26°С в течение 720 часов. После этого определяли всхожесть зерна кукурузы (табл. 49). Початки кукурузы влажностью до 19% выдерживают
охлаждение до -26°С без снижения всхожести. При влажности 24% кукуруза начинает терять свою
всхожесть уже при температуре -13°С. При более высокой влажности всхожесть теряется даже
при -10°С. Снижение всхожести увеличивается по мере снижения температуры и повышения
влажности.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 17 из 122
В. М. Копейковский, В. И. Говардовская изучали влияние пониженных температур на всхожесть
семян подсолнечника. На хранение при пониженных температурах закладывали свежеубранные
семена подсолнечника с естественной влажностью от 5,1 до 23,8%. В массе семян еще не закончились процессы послеуборочного дозревания. Поэтому во всех образцах в процессе хранения при
температуре от 7 до -16°С установлено повышение энергии прорастания и всхожести. При температуре -18°С семена, влажность которых превышала 12,6%, снижали всхожесть и даже полностью
теряли ее. В таблице 4 приведены некоторые данные проведенных наблюдений.
Таблица 4 Изменение всхожести семян подсолнечника при хранении (в %)
ВлажВсхожесть при продолжительности храность
нения, месяцы
семян
0
1
3
6
Хранение
при температуре +7°С
6,3
92
92
93
95
8,8
66
77
96
96
16,2
20
46
73
89
Хранение при температуре ~6°С
8,8
66
82
96
—
16,2
20
48
76
—
20,0
22
26
67
—
Хранение при температуре -1 Я°Г
7,4
76
92
92
93
12,6
46
33
19
5
19,0
34
7
0
0
Влажность семян подсолнечника 12,6...20,0% в пере счете на обезжиренный остаток составит примерно 25...40% а влажность 8,8% — примерно 17%. Иными словами полученные результаты соответствуют данным для злаковых культур.
Охлажденное и особенно промороженное зерно требует тщательного наблюдения при наступлении весны. Если в хранилище с охлажденным зерном попадет теплый воздух, то он может вызвать
отпотевание верхнего слоя зерна, что в конечном счете может привести к самосогреванию.
Следует крайне осторожно подходить к охлаждению свежеубранного зерна. В охлажденном зерне
замедляется послеуборочное дозревание. Это может привести к значительному снижению всхожести.
Таким образом, понижение температуры зерновой массы приводит к замедлению физиологических процессов в самом зерне, замедлению и даже прекращению жизнедеятельности микрофлоры,
замедлению жизнедеятельности и даже гибель насекомых и паукообразных. Этот режим хранения
эффективен при непродолжительном хранении зерна. Он может быть рекомендован в том случае,
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 18 из 122
если сушильная мощность предприятия не позволяет вовремя просушить все зерно, требующее
сушки. Кроме того, этот режим может быть рекомендован для временного хранения зерна, повышенная влажность которого соответствует требованиям перерабатывающего предприятия.
Так, для обеспечения хорошего выхода масла из подсолнечника необходимо, чтобы семена имели
влажность около 8%. Для обеспечения сохранности высокомасличного подсолнечника при обычной температуре необходимо снизить его влажность до 6... 7%. При влажности 8% семена нестабильны в хранении, в них идет активный гидролиз липидов, ухудшается качество готовой продукции — масла. Поэтому для обеспечения кратковременного хранения семян подсолнечника с повышенной влажностью можно их охладить до низких положительных температур.
Проведенные исследования показали, что при хранении в течение нескольких месяцев зерна риса,
охлажденного до 1...10°С, качество его (трещиноватость, содержание пожелтевших зерен) практически не изменяется.
Способы охлаждения зерновых масс.
Все известные способы охлаждения можно разделить на два типа: пассивное и активное.
Пассивное охлаждение заключается в обеспечении доступа холодного наружного воздуха в хранилище с теплым зерном. Такой способ можно считать основным при охлаждении затаренного
зерна и продуктов его переработки. В хранилищах открывают окна и двери, и холодный воздух
охлаждает зернопродукты, хранящиеся в таре (мешках).
Положительный эффект достигается при пассивном охлаждении кукурузы в початках. На кукурузообрабатыва-ющих заводах кукурузу в початках размещают в бункерах временного хранения
(сапетках), специально приспособленных для пассивного вентилирования. При пассивном охлаждении зерна следует избегать резких перепадов температуры. При поступлении холодного воздуха
в склад с теплым зерном охлаждается верхний слой насыпи, на границе холодного и теплого зерна
происходит конденсация влаги из теплого воздуха межзерновых пространств зерновой массы.
Вследствие этого может начаться верховое самосогревание.
Более эффективным является активное охлаждение. Активное охлаждение, в свою очередь, делят на охлаждение с применением естественного холода и с применением искусственного холода.
Самым древним из активных способов охлаждения является перелопачивание. При этом способе
зерно лопатой перебрасывается с места на место. Зерно частично охлаждается, аэрируется. В крестьянском хозяйстве в холодную погоду таким образом удавалось снизить температуру зерна. При
больших объемах хранящегося зерна этот трудоемкий способ не приемлем. Кроме того, при начале самосогревания перелопачивание может спровоцировать усиление этого процесса вследствие
аэрации зерновой массы.
Лучший результат дает перемещение зерна транспортными механизмами с места на место. В зерновом складе, под навесами или на площадках устанавливают цепочку из передвижных конвейеров, регулируя их так, чтобы высота падения зерна была наибольшей. Если возможно, в цепочку
подключают стационарную механизацию (верхние и нижние складские конвейеры, нории). Для
повышения эффективности охлаждения в цепочку можно включить стационарные или передвижные зерноочистительные машины и сушильные аппараты. В элеваторах зерно также можно охлаждать, перемещая из одного силоса в другой. Лучше пропускать его при этом через зерноочистительные машины или сушильные аппараты, подавая во все зоны сушилки наружный холодный
воздух. На элеваторах возможно охлаждение зерна в падающем заторможенном потоке. Для этой
цели отводятся специальные силосы или оперативные бункера.
Наилучший эффект при минимальных затратах дает охлаждение зерна наружным воздухом с использованием установок для активного вентилирования.
Климат Российской Федерации позволяет использовать естественный холод для снижения температуры хранящегося зерна (табл. 51).
В большинстве районов в зимний период зерно можно промораживать наружным воздухом. Продолжительность периода с отрицательными температурами превышает 100 дней. В Краснодарском
крае температура в отдельные годы не понижается до отрицательных значений.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 19 из 122
В середине XX столетия появились установки для охлаждения зерна искусственным холодом.
Таблица 5
Данные о ежегодном состоянии температуры воздуха по зонам Российской Федерации (в °С)
Зона, типичный макрорайон КоличеСредняя темство дней с пература
темпенаиболее хоратурой
лодного месянизке нуля ца
Центральная, Московский
143.. .155
-10,0.. .-11,5
Центрально-Черноземная,
Воронежский
103.. .138
-8,5.. .-10,5
Поволжская:
Волгоградский
127.. .135
-5,0.. .-12,0
Саратовский
146... 150
-10,5. ..-13,5
Татарский
136... 164
-13,5.. .-14,5
Северо-Кавказская, Красно- 87.. .108
дарский
Уральская:
Челябинский
161. ..188
+1,0... -5,0
Башкирский
164.. .191
-18,0.. .-20,2
Западно-Сибирская, Алтай- 171. ..192
ский
Восточно-Сибирская, Крас- 187.. .203
ноярский
Дальневосточная, Амурский 169.. .195
-16,0... -19,5
-18,0... -20,0
-17,0.. .-21,0
-29,0
Контрольные вопросы:
1. В чем заключается сущность хранения зерна в охлажденном состоянии.
2. Как осуществляют охлаждение зерна.
3. Какие методы охлаждения зерна вам известны.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 4
ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 20 из 122
В БЕСКИСЛОРОДНОЙ СРЕДЕ
Живые организмы зерновой массы в подавляющем большинстве являются аэробами. Самая многочисленная группа микроорганизмов, населяющих зерно — бактерии, которые почти исключительно представлены аэробами.
В таблице 1 приведено общее количество бактерий, содержащихся в зерновой массе ржи с различной влажностью.
Как видно из таблицы 52, содержание анаэробных бактерий в зерновой массе ржи колеблется от
0,044 до 0,122% от общего содержания бактерий. Данные других исследователей подтверждают
такое соотношение аэробных и анаэробных бактерий в зерновых массах разных культур.
Поэтому уменьшение содержания кислорода в зерновой массе тормозит развитие микроорганизмов, а полное отсутствие кислорода приводит к гибели подавляющего большинства микроорганизмов. Оставшиеся анаэробные микроорганизмы при своем развитии не могут вызвать существенного изменения качества зерновых масс. Насекомые и клещи также гибнут в бескислородной
среде.
Таблица 1
Содержание бактерий в зерновой массе ржи, по Н. П. Михайловскому и О. П. Подъяпольской (в тысячах экземпляров на 1 г зерна)
Влажность зерна, %
Содержание бактерий
всего
в том числе анаэробных
13,6
590
0,26
16,8
550
0,67
19,7
740
0,58
23,2
1830
0,86
Более стойки к пониженному содержанию кислорода гипопусы клещей. В стадии гипопуса мучной клещ может долго оставаться живым при полном отсутствии воздуха — под водой.
Зерно основной культуры и других растений при отсутствии кислорода переходит на анаэробный
тип хранения. Основным условием создания бескислородного (анаэробного) хранения является
наличие герметичных хранилищ. Зерновые склады, железобетонные силосы не могут обеспечить
надлежащей герметичности. Лучше для этой цели служат подземные хранилища или металлические силосы.
Бескислородный режим при герметичном хранении может достигаться двумя способами: самоконсервированием и введением в хранящуюся зерновую массу инертных газов. Самоконсервирование в зерновой массе происходит вследствие потребления кислорода и накопления диоксида углерода при дыхании всех живых компонентов. Этот процесс заканчивается тем быстрее, чем
меньше кислорода содержится в хранилище и чем интенсивнее дыхание. Иными словами, в заполненном хранилище при температуре 20...40°С и повышенной влажности зерна переход на анаэробный режим хранения произойдет быстрее, чем в не полностью заполненном и при более низкой температуре и влажности. При влажности ниже 19% концентрация кислорода в хранилище
снижается медленно, в зерновой масс происходит интенсивное развитие плесневых грибов.
При более высокой влажности зерновая масса начина-1 ет интенсивно поглощать кислород. По
данным ВНИИЗ, при влажности зерна 20% и температуре около 18°С уже! на четвертые сутки
хранения в зерновой массе содержа-1 лось всего 0,4% кислорода и в дальнейшем его вообще не
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 21 из 122
было обнаружено (табл. 2). Количество диоксида углерода повышалось и на 24 сутки превысило
40%.
Изучение состава воздуха межзерновых пространств при самоконсервировании зерна пшеницы,
овса, ячменя,
Та блица 2 Результаты самоконсервирования зерна (в %)
Продол- СодерСодержание
Заражение
Запах зерна
жижание
плесенью
тельсо.
ность
хранения,
сут.
1
5,0
13,8
0
Нормальный
4
16,2
0,4
0
Легкий спиртовой
8
20,8
0
0
Сильный спиртовой
14
28,0
0
0
Сильный
спиртовой
24
42,2
0
0
Сильный спиртовой
ржи различной влажности показало, что максимальное накопление диоксида углерода для зерна
влажностью 28...29% происходит через 3 недели хранения.
При повышенной температуре и влажности во время перехода на бескислородное дыхание бурное
развитие микроорганизмов может сильно ухудшить качество зерна. Чтобы избежать этого, сразу
же после загрузки в хранилище подают инертные газы, которые вытесняют кислород и обеспечивают зерну анаэробные условия хранения. В качестве инертных газов используют диоксид углерода, азот или смесь различных газов. Диоксид углерода может вводиться в виде газов из баллонов
или в виде сухого льда. В последнем случае происходит также охлаждение зерновой массы. Диоксид углерода тяжелее воздуха, поэтому скапливается в нижней части хранилища и вытесняет воздух. Были проведены исследования по введению в зерновую массу азота.
Перспективным приемом консервирования зерновых масс является введение в них продуктов каталитического сгорания природного газа.
Сгорание газа происходит в специальных генераторах. Такие генераторы были разработаны в
США, Италии, Швеции, Франции, СССР. После генератора устанавливают аппарат для очистки от
диоксида углерода.
Генератор состоит из камеры сгорания, внутри которой находится дробленый катализатор (хромомагнезит), водяных холодильников и необходимой автоматики безопасности и регулирования.
В генераторе производится беспламенное сжигание природного и сжиженного газа. Продукты
сгорания охлаждаются в теплообменнике (холодильнике) и далее направляются в аппарат очистки. Аппарат состоит из двух адсорбентов и необходимой системы автоматики. Хорошие результаты очистки получены при адсорбции на активированных углях.
Производительность генераторов — от 30 до 560 м3/ч. Состав газовой смеси после генератора:
II кислород 1...5%;
II диоксид углерода 10...13;
II азот 85...86%.
В аппарате очистки содержание диоксида углерода снижается до 1,5...2,0%. Затем газовая смесь
направляется в герметичное хранилище. Способ создания анаэробных условий введением в зерно-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 22 из 122
вую массу инертных газов называют созданием регулируемой газовой среды (РГС), а разновидность режима хранения — хранением в РГС. Существует еще способ перехода на бескислородное
хранение — создание вакуума в хранилище. Этот способ не нашел практического применения.
Хранение зерна в бескислородной среде радикально замедляет все физиологические процессы в
зерновой массе, но полностью их не останавливает. Качество зерновой массы изменяется. Образующийся при анаэробном дыхании этиловый спирт губительно действует на всхожесть зерна.
Поэтому не рекомендуется хранить семенное зерно в анаэробных условиях. Потеря всхожести
происходит тем быстрее, чем выше влажность семян.
Следует отметить, что хранение в герметичных хранилищах не равнозначно хранению в анаэробных условиях. При хранении сухого зерна все процессы в нем замедлены, состав воздуха в межзерновых пространствах меняется незначительно. Поэтому даже через несколько лет хранения в
герметичных хранилищах в зерновой массе содержится свободный кислород. Еще в 1892 г. профессор В. Собичев-ский писал об опыте хранения подсушенных семян в герметизированных бутылках. Через 11 лет хранения всхожесть была: у кукурузы — 56%, люцерны — 61%, вики —
76%, чины — 91%. У таких же семян, хранившихся в открытой упаковке, наблюдалась «единичная всхожесть семян на 5 г».
Опыты по герметичному хранению были продолжены в XX веке. При хранении пшеницы влажностью 12,5% в герметичных условиях всхожесть сохранялась на уровне 100% даже через 52 недели
хранения. При тех же условиях у пшеницы влажностью 19,2% через 13 недель хранения всхожесть
понизилась до 88%, а через 52 недели терялась полностью. Пшеница влажностью 24,0% снизила
всхожесть до 1% через 13 недель хранения.
При герметическом хранении изменяются не только всхожесть, но и органолептические показатели зерна. Пшеница влажностью 12,5% сохраняла свои мукомольные и хлебопекарные свойства в
течение 52 недель хранения. Из этого следует, что при герметическом хранении в сухом зерне обменные процессы чрезвычайно замедлены, изменение состава воздуха в хранилище практически
не происходит и самоконсервирование идет крайне медленно.
У зерна влажностью 18,0% и более при хранении появляется кисло-сладкий запах и горький вкус. На первых этапах порчи запах и вкус можно удалить при проветривании или сушке зерна. При более длительном хранении запах не удаляется и сохраняется даже в выпеченном хлебе.
Зерно кукурузы влажностью выше 25% при хранении в бескислородной среде темнеет и размягчается.
Вероятно, в зерновой массе с повышенной влажностью на первых этапах хранения на изменение
качества зерна существенное влияние оказывает бурное развитие микроорганизмов. В дальнейшем
жизнедеятельность их замедляется за счет накопления диоксида углерода и снижения содержания
кислорода. Уже через 12 дней хранения содержание диоксида углерода в зерновой массе влажностью около 23% может доходить до 90%. При герметическом хранении процесс изменения качества зерна стабилизируется за счет гибели микрофлоры. Так, в приведенных опытах пшеницу с
влажностью 23% после нескольких месяцев герметического хранения продолжали хранить в
аэробных условиях, и она не подвергалась ни самосогреванию, ни плесневению по крайней мере в
течение 6 недель. Свежеубранная пшеница с такой влажностью самосогревалась и плесневела в
течение нескольких дней.
Во влажном зерне, хранящемся в газовой среде, содержащей менее 1% кислорода, развитие плесневых грибов замедляется, афлотоксины не образуются. При увеличении содержания кислорода
вероятность образования афлотоксинов возрастает.
Опыт эксплуатации герметичных хранилищ показал, что даже металлические силосы не являются
абсолютно непроницаемыми. Воздух поступает в силос через неплотности фланцевых соединений
загрузочных и разгрузочных устройств, места ввода датчиков измерительных приборов и т. п. На
состав газовой среды в силосе значительное влияние оказывают суточные перепады температур.
Повышение температуры приводит к увеличению давления газа внутри силоса и утечке его. При
понижении температуры в ночное время давление в силосе уменьшается, и атмосферный воздух
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 23 из 122
проникает в силос. Поэтому в хранилище периодически приходится восстанавливать регулируемую газовую среду. При обеспечении полной герметичности давление воздуха в хранилище будет
постепенно повышаться за счет выделения диоксида углерода при анаэробном дыхании. В этом
случае в герметичных хранилищах следует предусматривать сбрасывающие клапаны или периодически открывать хранилища для снижения избыточного давления.
Выбирая режим хранения, стремятся максимально снизить потери зерна. При этом следует исходить из возможностей предприятия и учитывать затраты на создание и поддержание режима.
Для длительного периода следует выбирать режим хранения в сухом состоянии. Эффект этого режима значительно повышается при сочетании его со вторым режимом — хранение в сухом, охлажденном состоянии. Особые режимы хранения разрабатываются для семенного материала.
Бюро по генетическим ресурсам при международной организации по продовольствию и сельскому
хозяйству (ФАО) выделило два режима консервации семян:
1) предпочтительная технология — хранение при температуре -18°С и ниже в герметически закрытых контейнерах при влажности семян 5 ± 1 %;
2) допустимая технология — хранение при температуре +5°С и ниже в герметически закрытых
контейнерах при влажности семян 5... 7% или негерметическое хранение при той же температуре
и относительной влажности воздуха 20%.
При указанных режимах благодаря низкой влажности кристаллизация влаги в семенах не происходит даже при глубоком охлаждении. Процесс дыхания настолько замедлен, что диоксид углерода в герметических контейнерах практически не накапливается.
Для получения влажности 5... 7% семена сушат особым способом. Так, в Японии обезвоживание
семян производят при относительной влажности воздуха 30% и температуре не выше 40°С.
При предпочтительной технологии возобновление семян следует производить при снижении
всхожести на 5%, а при допустимой технологии — на 10%.
В 1979 г. органом ФАО было условлено называть длительным такое хранение, которое осуществляется при температуре около 0°С. При более высокой температуре хранение классифицируется
как средней продолжительности.
Контрольные вопросы:
1. В чем заключается сущность бескислородного хранения.
2. Какими способами можно осуществлять бескислородное хранение.
3. Перечислите достоинства и недостатки бескислородного хранения.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 5
СПОСОБЫ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА
Производство зерна носит сезонный характер, а его потребление — постоянный, в течение всего
года. В связи с этим необходимо иметь запасы зерна различного целевого назначения — семенного, продовольственного, фуражного — и хранить их до реализации. Отдельные партии зерна быстро расходуются на текущие нужды, а другие могут храниться длительное время. Поэтому и хранение зерна может быть краткосрочным, временным (до нескольких месяцев) или долгосрочным,
длительным (до нескольких лет).
Независимо от продолжительности хранение должно быть организовано таким образом, чтобы не
было снижения качества и потерь зерна, кроме неизбежных так называемых норм естественной
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 24 из 122
убыли при хранении. Все известные способы хранения зерновых масс базируются на их физических и физиологических свойствах. Хорошая сыпучесть зерновой массы позволяет организовать
хранение в любой емкости — от мешкотары до специальных зернохранилищ различных конструкций. Все способы хранения зерновых масс разделяются на два основных вида — хранение в
таре и хранение насыпью (рис. 41).
Хранение в таре применяют лишь для некоторого особенно ценного посевного материала (элитных семян, семян первой репродукции), семян с хрупкой оболочкой (арахис), раскалывающихся
при пересыпании (фасоль и др.), а также для мелкосемянных дорогостоящих культур (мак, кунжут, кориандр, фенхель и др.). В мешках хранятся и протравленные семена кукурузы, обработанные на кукурузокалибровочных заводах, семена овоще-бахчевых и технических культур (горчица,
табак и др.)
В качестве тары применяют мешки из прочных и грубых тканей, крафт-мешки, мешки из
синтетических материалов.
Хранение в таре — один из самых дорогостоящих способов, так как требует больших затрат на
приобретение тары, ее ремонт и хранение. При этом способе необходимо специальное оборудование для затаривания продукции в мешки, формирование и разборку штабелей мешков с продукцией, требуется больше складской емкости по сравнению с хранением насыпью, и т. д. Засыпать,
транспортировать мешки можно и без специального оборудования, однако при этом очень высоки
затраты ручного труда, что может быть оправдано только при работе с небольшими, случайно поступившими на предприятие партиями зерна или семян.
Затаренную продукцию размещают и хранят под навесами или в складах различной конструкции — одноэтажных и многоэтажных. Хранение под навесом можно применять только как
временное, так как в этом случае штабели мешков легко подвержены повреждению грызунами,
птицами и другими вредителями, они практически не защищены от всех атмосферных воздействий, кроме осадков.
Более надежно затаренная продукция хранится в складах. Современные склады обеспечивают длительное ее хранение, защиту от различных негативных внешних воздействий и позволяют применять механизированные способы работы с затаренной продукцией. Используют для хранения как обычные зерносклады с плоскими полами, так и специальные, предназначенные для
хранения мешков с продукцией и работы с ними. Следует отметить, что в исключительных случаях затаренную продукцию хранят на площадках, обязательно укрывая штабель мешков водонепроницаемыми материалами.
Хранение насыпью. Основным способом хранения зерновых масс является хранение насыпью.
При хранении насыпью лучше используются объем и площадь зернохранилища, чем при хранении
затаренной продукции. Возможность хранения зерновых масс высотой до нескольких десятков
метров (в силосах) позволяет сокращать общую площадь, занятую предприятиями по работе с
зерновыми массами. Имея такие очевидные преимущества, способ
хранения зерновых масс насыпью является основным во всем мире.
В практике хранения зерна во время уборки урожая иногда вынуждены временно хранить
часть зерна на площадках под открытым небом. Такое хранение наиболее характерно для хозяйств
производителей зерна.
Хранение зерна на открытых площадках, в бунтах и под навесом. В некоторых случаях и на
хлебоприемных предприятиях вынуждены применять такой способ хранения, когда обработка поступивших партий зерна задерживается из-за обработки менее стойких партий и дефицита оперативных емкостей.
В любом случае хранение на площадках является временным, партии зерна следует возможно
быстрее отправлять на послеуборочную обработку и размещать на стационарное хранение в зернохранилищах.
Открытые площадки более эффективно используются при устройстве на них подпорных стенок
для бунтов. Площадь бунта в этом случае ограничивается /.-образными опорными элементами на
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 25 из 122
укрепленном основании высотой до 2 м. Создание подпорных стенок позволяет увеличить количество хранящегося зерна на площадке, уменьшить поверхность зерновой насыпи, подверженную
воздействию атмосферных факторов, при одинаковой вместимости бунта, более эффективно и с
меньшими затратами использовать укрытие бунта.
Укрывают бунты только с сухим и влажным охлажденным зерном для защиты от осадков. Зерно с
влажностью выше критической и неохлажденное не укрывают, так как в нем слишком высока интенсивность дыхания, а покрытие задерживает выделяемые тепло и влагу в зерновой массе, способствуя тем самым процессу самосогревания. Укрывают бунты брезентом, пленками или матами,
которые надежно закрепляют. Сток с покрытия не должен попадать в насыпь зерна.
Большое значение имеет подготовка зерна к хранению в бунтах. Зерновую массу следует предварительно очистить и охладить до температуры 8°С и ниже. Охладить можно, пропуская зерно через цепочку транспортеров, зерноочистительные машины, зерносушилки или на каналах активного вентилирования, используя суточные перепады температур.
Несколько лучше обеспечивается хранение, если зерно размещают под навесами. В этом случае
оно защищено от осадков, с ним легче работать и за ним удобнее наблюдать
Хранение в складах, закромах, бункерах. Для длительного хранения зерновых масс насыпью
применяют напольные, закромные и бункерные зернохранилища. В напольных зернохранилищах
высота зерновой массы может быть 4...5 м (склады с плоскими полами) и 7... 10 м (склады с
наклонными полами). Закромные зернохранилища имеют закрома или бункера. Закром — небольшая огражденная стенами часть склада с плоским полом. Бункер отличается от закрома тем,
что в нижней части имеет наклонные стенки для выпуска зерна самотеком. Закрома и бункера
предназначены для хранения небольших партий зерна.
За последние годы нашли достаточно широкое применение металлические бункера малой вместимости. Они могут быть вентилируемыми и невентилируемыми.
Хранение в силосах элеваторов. Наиболее прогрессивным и современным способом хранения
большого объема зерновых масс является хранение в силосах элеваторов. Силос — такое зернохранилище, у которого высота превышает поперечный размер более чем в 1,5 раза. Хранение в силосах позволяет полностью механизировать все операции с зерном, силосное хранение имеет
наименьшие издержки на 1 т грузооборота.
Силосы группируются в силосные корпуса. На хранение в силосы загружают партии зерна сухого
или средней сухости. С более высокой влажностью можно загружать зерно только для краткосрочного, оперативного хранения при формировании однородных по качеству партий зерна перед
сушкой. Такие силосы называют оперативными, их оборудуют установками активного вентилирования.
Контрольные вопросы:
1. Какие существуют способы хранения.
2. Как осуществляют хранение зерна в мешках.
3. Как осуществляют хранение зерна в силосах.
4. Как осуществляется хранение зерна насыпью.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 6
ОСОБЕННОСТИ ХРАНЕНИЯ
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 26 из 122
ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА
Основными продуктами переработки зерна являются мука и крупа, к побочным продуктам можно
отнести отруби, различные мучки, лузгу и зародышевый продукт (зародыши). Продукцию комбикормовых предприятий (комбикорм, белково-витаминные добавки, премиксы) также относят к
продуктам переработки зерна несмотря на что в их состав входят разнообразные компоненты растительного, животного и минерального происхождения, а также различные продукты химической
и микробиологической промышленности. Многообразие видов сырья комбикормового производства накладывает отпечаток и на особенности их хранения. Один и тот же вид сырья, полученный
из разных почвенно-климатических зон или от предприятий, использующих разные технологические схемы, может иметь специфические особенности.
Следует отметить, что мука и крупа (отчасти и комбикорм), будучи выработанными из зерна, существенно отличаются от него по своим физико-химическим свойствам. Так, сыпучесть муки, отрубей и кормовых мучек меньше сыпучести зерновой массы. С увеличением влажности сыпучесть
этих продуктов снижается, например, мука при влажности от 16% становится трудносыпучим
продуктом.
Если продукты переработки, состоящие из тонкодисперсных частиц, однозначно имеют сыпучесть меньше, чем у зерна, то сыпучесть различных видов крупы может быть меньше или больше
сыпучести зерновой массы культур, из которых они выработаны. Это обусловлено тем, что, если
после удаления поверхностных анатомических частей (цветковых пленок и т. п.) получают крупу с
более гладкой поверхностью, чем у зерна, то в этом случае сыпучесть крупы увеличивается. И
наоборот, если в процессе переработки поверхность крупы становиться более шероховатая, чем у
зерна, то сыпучесть ее меньше. Например, зерно риса обладает меньшей сыпучестью, чем полученная из него крупа, а сыпучесть пшена, наоборот, значительно меньше, чем зерна проса.
Мука и крупа обладают способностью к сорбции и десорбции водяных паров и различных газов, в результате чего продукты могут изменять свою влажность и приобретать посторонние запахи под воздействием воздуха окружающей среды.
Гигроскопичность крупы несколько отличается от зерна и зависит от особенностей структуры
поверхностных анатомических частей. Если крупа получена из зерна, имеющего цветковые пленки и плодовые оболочки с пористой структурой (ячмень, пшеница), то, как правило, гигроскопичность крупы меньше, чем зерна данной культуры. И наоборот, если структура цветочных
пленок очень плотная, например, у проса цветочные пленки с внешней стороны практически не
имеют пор, то крупа будет иметь несколько большую равновесную влажность. Для большинства
видов круп показатель гигроскопичности находится на уровне зерновой массы данной культуры
или несколько меньше.
Высокой гигроскопичностью обладают и ряд компонентов комбикормов.
Процессы, происходящие в муке и крупе при хранении. Продукты переработки зерна значительно отличаются по своим свойствам от зерна. Прежде всего это выражается в отсутствии биологической координации процессов которые происходят в зерне, как в целостном живом организме. В большей степени это касается муки. В продуктах переработки отсутствуют прочные покровные ткани, как в зерне, они ничем не защищены от воздействия различных факторов внешней среды (влага, кислород, микроорганизмы и т. п.). Тем не менее частицы живой ткани муки или крупы
не утрачивают способности к биохимическим процессам, приводящим к определенным изменениям. Даже в муке, в ее живых клетках, сохраняется способность к газообмену, хотя и затухающему
постепенно. В результате этого мука поглощает кислород и выделяет диоксид углерода. При этом,
чем больше в муке содержится частиц периферийных тканей зерна (оболочки, ткани зародыша),
тем более интенсивно протекает газообмен. Свободный доступ водяных паров и особенно кислорода воздуха определяет возможность возникновения в продуктах переработки зерна ряда гидролитических и окислительных процессов. В результате оказывается существенное воздействие на
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 27 из 122
различные биохимические вещества, в том числе на белки и особенно на липиды. Наиболее интенсивно эти процессы протекают при повышенной влажности и температуре.
В свежевыработанной муке все происходящие в ней биохимические процессы, в зависимости от
влияния на ее технологические достоинства, принято делить на положительные и отрицательные.
К положительным процессам относят процессы, способствующие улучшению качества муки, и
прежде всего ее хлебопекарные свойства (наиболее важный из них — это созревание муки). К отрицательным процессам относят перезревание, прогоркание, заплесневение, самосогревание, слеживание муки, развитие насекомых и клещей. Эти процессы приводят к потерям массы сухих веществ муки и в целом к снижению ее качества.
Известно, что хлеб, выпеченный из только что выработанной муки, имеет низкие показатели качества, особенно 0ри переработке свежеубранного зерна. Тесто из такой муки липковатое, мажущее,
быстро разжижается, а хлеб получается с пониженным объемом, мелкими трещинами в корке; подовый хлеб расплывчатый. Это характерно даже если мука выработана из зерна высокого качества.
Только по прошествии определенного времени происходит более или менее заметное улучшение
качества муки. Продолжительность процесса созревания муки зависит от условий ее хранения и от
исходных свойств зерна. Увеличение продолжительности процесса может привести к необратимому ухудшению хлебопекарных свойств муки, к так называемому перезреванию.
В результате созревания пшеничная мука становится более сильной, увеличивается объем хлеба,
улучшается структура мякиша, его пористость, расплываемость подового хлеба снижается. В
наибольшей степени положительные изменения наблюдаются в слабой муке, в ней происходят
наиболее грубые изменения. Сильная мука в результате созревания становится еще более сильной,
а мука средней силы претерпевает изменения в наименьшей степени.
Внешним признаком созревания муки является ее побеление, это обусловлено снижением содержания каротиноидных пигментов в результате их окисления кислородом воздуха. При отсутствии
доступа кислорода или в безвоздушном пространстве побеление муки не происходит. Увеличение
доступа воздуха ускоряет процесс побеления муки, что наблюдается при перемещении ее пневмотранспортом или аэрации.
Свободный доступ кислорода вызывает окисление не Только пигментов, но и липидов, а также
обеспечивает Дыхание частиц муки и находящихся в ней микроорганизмов. Если дыхание частиц
муки наблюдается на начальном этапе хранения за счет частиц, в клетках КОТОРЫХ еще сохранились физиологические функции, то окисление липидов имеет более длительный период. Дыхание
частиц муки и микроорганизмов может вести к нежелательным последствиям, поскольку в процессе дыхания выделяется тепло и влага, аккумуляция которых вызывает самосогревание и слеживание муки.
Под воздействием внешних факторов (температура влага, доступ кислорода, микрофлора), а также
ферментов в липидном комплексе муки происходят биохимические процессы, которые могут привести к снижению ее качества и пищевой ценности. Эти изменения влияют на хлебопекарные
свойства в большей степени, чем изменения в белках или крахмале.
Наиболее резко выраженным изменением в липидном комплексе является повышение кислотного
числа жира. При этом решающее влияние на процесс гидролиза жира оказывает относительная
влажность воздуха окружающей среды. Стабилизация кислотного числа жира в муке наблюдается
при хранении ее в условиях с относительной влажностью воздуха менее 70%.
Повышение кислотного числа жира происходит и в бескислородной среде, т. е. для процесса гидролитического распада жира муки наличие кислорода не является необходимым. Гидролиз жира
значительно тормозит понижение температуры хранения до 0°С и ниже, однако не приостанавливает его полностью. По данным Е. В. Соседова и других при хранении муки с влажностью 13%
при температуре -10°С ее кислотное число жира начинает повышаться через 6 месяцев хранения, а
в той же муке с влажностью 16% заметный гидролиз жира наблюдается уже через 4 месяца.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 28 из 122
За рубежом исследовано влияние псевдоожижения муки на ее созревание. В свежесмолотой муке
отмечалось увеличение активности липаз и содержания свободных жирных кислот при увеличении объема воздуха, расходуемого для ее псевдоожижения, до 12 м3. Дальнейшее увеличение объема воздуха существенно не сказывается на этих показателях (рис. 42).
Изменения, происходящие в муке в результате активной аэрации, оказывают влияние на показатели качества хлеба. Так, с увеличением подачи воздуха экстенсограмма возрастает постепенно, а
объемный выход хлеба сначала резко возрастает, но дальнейшее псевдоожижение не оказывает
заметного влияния на объемный выход хлеба.
Влажность муки и температурные условия ее хранения оказывают влияние на показатели ее
кислотности — чем выше эти показатели, тем больше и быстрее возрастает кислотность. Особенно интенсивное увеличение кислотности наблюдается в течение первых 15...20 суток после размола зерна. При этом, как отмечают Е. Д. Казаков и В. Л. Кретович, изменение кислотности в период
созревания не влияет на хлебопекарные достоинства муки. Основной причиной повышения силы
пшеничной муки в период созревания является укрепление клейковины. Это происходит под воздействием окислительных процессов в белково-протеиназном комплексе.
Важную роль в повышении силы пшеничной муки при созревании играет гидролиз жиров, а
именно — образующиеся при этом ненасыщенные жирные кислоты. Они способствуют изменению физических свойств клейковины, укрепляя ее и тесто.
Е. Д. Казаков и В. Л. Кретович объясняют механизм воздействия на клейковину следующим образом. Фермент липоксигеназа окисляет ненасыщенные жирные кислоты, превращая их в перекиси
и гидроперекиси, которые обладают высокой окислительной активностью, а они, в свою очередь,
оказывают окислительное воздействие на белково-протеиназный комплекс муки.
Укрепление слабой клейковины при хранении обусловливает улучшение качества муки. Однако
длительное хранение муки с крепкой клейковиной или хранение При повышенной температуре
приводит к ухудшению ее Качества — перезреванию. Это выражается в чрезмерном Укреплении
клейковины, тесто при замесе становится Малорастяжимым, крепким, хлеб из теста получается
низкого качества. В целом процесс перезревания муки выражается таки ми нежелательными явлениями, как прогоркание муки плесневение, уплотнение и слеживание. Развитие гидролитических и
окислительных процессов в липидах хранящейся муки приводит к накоплению веществ, имеющих
горький вкус и запах испорченного масла. Подобные изменения качества муки при хранении
называются прогор-канием. Интенсивность прогоркания муки зависит от ряда факторов: исходных свойств муки, ее сорта, доступа воздуха, температуры хранения, влажности и доступа света.
Отмечено, что наиболее интенсивно прогоркает мука выработанная из дефектного зерна, мука из
нормального зерна достаточно устойчива.
Ускорение процесса прогоркания вызывает увеличение температуры воздуха до 30...35°С и свободный доступ воздуха. Хранение в среде инертных газов, в вакууме и при пониженных температурах способствует замедлению процесса прогоркания.
Прогоркание, как отмечалось, вызывается накоплением продуктов распада липидов. Однако несмотря на то, что в муке высоких сортов содержание липидов меньше (1,08%) чем в обойной
муке (2,15% ), она прогоркает быстрее, чем обойная. Обусловлено это тем, что в обойной муке,
полученной измельчением практически всего зерна, имеются частицы зародыша, содержащие
природные антиокислители (витамин Е). Например, в пшеничной муке высшего сорта витамина Е
содержится 2,57 мг на 100 г, а в обойной — 5,50 мг. Именно эти антиокислители замедляют расщепление липидов и как следствие ослабляют прогоркание муки. Различное содержание жира зависит не только от сорта муки и исходного количества его в зерне, но и от потока муки. Так, минимальное количество жира содержится в муке, полученной с систем первого качества в драном,
шлифовочном и размольном процессах, максимальное — в муке вымольных систем, шлифовочных систем второго качества, где обрабатываются обо-лочечные продукты.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 29 из 122
Отмечено, что при всех прочих равных условиях хранения интенсивность прогоркания
наблюдается больше в сухой муке, а в муке с высокой влажностью (15—16%) происходит замедление прогоркания. Объясняют это тем, что влага защищает частицы муки от доступа кислорода.
До в то же время с повышением влажности муки создаются условия для развития в ней микроорганизмов, что, в свою очередь, ухудшает качество муки.
Активизация жизнедеятельности микроорганизмов в муке может привести к ее плесневению, прокисанию или самосогреванию,
Плесневение муки наблюдается при чрезмерном ее увлажнении, происходящем в результате резкого перепада температур в массе муки и окружающей среды (в том числе и элементов строительных конструкций, с которыми контактирует мука) или иных случаев попадания капельножидкой влаги в муку. В местах попадания влаги и увлажнения муки интенсивно развиваются плесени. Мицелий плесеней достаточно быстро распространяется, вызывая появление затхлого запаха
и потемнение муки.
Кроме ухудшения органолептических показателей, в муке происходят при этом и биохимические
изменения, приводящие к уменьшению содержания белков, укреплению клейковины и увеличению количества водорастворимых веществ. Результатом жизнедеятельности плесеней может являться также образование и накопление микотоксинов.
Другие микроорганизмы — бактерии — в результате своей жизнедеятельности вызывают
разложение крахмала до Сахаров и превращение последних в различные органические кислоты.
Вследствие этого в муке появляется специфический кислый запах и вкус. Все это увеличивает количество кислореагирующих веществ и, соответственно, повышается показатель титруемой кислотности.
При хранении муки с повышенной влажностью (15,5... 16,0%) возможно возникновение
процесса самосогревания. Непосредственно вызывают процесс самосогревания жизнедеятельность микробов, клещей, насекомых, а также газообменные реакции частиц муки.
К нежелательным явлениям при хранении муки относят ее уплотнение и слеживание.
Уплотнение муки — это естественный процесс, происходящий под действием собственной массы.
При длительном хранении чрезмерное Уплотнение массы муки приводит к слеживанию, что влечет за собой потерю сыпучести продукта, образованию больших комьев и глыб. Эти процессы
ухудшают только физические свойства массы муки, затрудняющие ее выпуск из бункеров, транспортировку и т. п. Разрыхление муки тре бует дополнительных энергетических затрат.
На интенсивность уплотнения и слеживания влияет влажность и сортность муки. Чем
больше влажность муки тем больше уплотнение и слеживание, и чем выше сорт (т. е. чем мельче
частицы муки), тем быстрее протекают эти процессы.
Поведение крупы при хранении имеет некоторые отличительные особенности по сравнению с мукой. Так, например, самые существенные изменения, происходящие в липидном комплексе, по разному сказываются на качестве хранящейся продукции. Если при хранении пшеничной муки изменения, происходящие в липидах, могут оказывать положительное влияние на хлебопекарные свойства, то в процессе хранения круп окисление липидов приводит к ухудшению потребительских свойств продукции. Кроме того, крупы содержат липиды в большем количестве,
чем мука. Поэтому процессы окисления липидов, приводящие к порче крупы, протекают более
интенсивно по сравнению с мукой. Степень интенсивности окислительных процессов влияет на
период сохранения качества круп. Свежевыработанная крупа определенное время сохраняет стабильное качество, а затем качество ее начинает ухудшаться. Скорость ухудшения качества зависит
от условий хранения и вида крупы. Поэтому при хранении крупы не наблюдается первоначального улучшения качества, как это имеет место при созревании пшеничной муки.
Технологиями получения подавляющего большинства круп предусмотрено удаление оболочек (цветковых пленок — ячмень, просо, рис и плодовых оболочек — гречиха, кукуруза, пшеница), которые выполняют защитные функции и предохраняют зерно от быстрого проникновения
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 30 из 122
влаги в эндосперм и воздействия микроорганизмов. Этот факт является одной из причин того, что
зерно хранится дольше, чем выработанная из него крупа.
После процесса шелушения крупу шлифуют, удаляя при этом плодовые и в различной степени семенные оболочки. Ряд круп подвергают полированию. При этом может частично удаляться
наружный слой эндосперма —-алейроновый слой. При хранении круп немаловажное значение
имеет консистенция эндосперма. Крупа из зерна с мучнистым эндоспермом, отличающаяся большой пористостью, более интенсивно поглощает влагу, что сказывается на биохимических процессах.
При получении большинства круп из зерна удаляют зародыш. И хотя зародыш имеет высокую пищевую ценность (он богат белками, сахарами, липидами, витаминами, минеральными веществами), удаление его обусловлено тем, что крупы, содержащие зародыш, как правило, менее
устойчивы при хранении. Вместе с тем зародыш содержит значительное количество витамина Е,
что способствует устойчивости липидов к окислению (И. П. Салун и др.). На устойчивость круп
при хранении оказывает влияние и морфолого-анатомическое строение зерна. Например, благодаря тому, что зародыш гречихи находится внутри эндосперма и липиды ее более устойчивы при
хранении, чем липиды других круп, наличие зародыша не приводит к быстрой порче ядрицы.
В крупе содержатся различные ферменты, активность которых также определяет процессы,
происходящие в ней при хранении. Глубина и активность ферментативных процессов зависят от
степени зрелости зерна, из которого получена крупа, от условий хранения зерна до переработки,
от технологии получения крупы и условий хранения последней. Кроме процессов, вызванных
наличием ферментов, крупа может изменяться под воздействием микроорганизмов и их ферментов.
При хранении круп наиболее характерен интенсивный гидролиз жиров и окислительные
процессы в липидной фракции. В результате этого накапливаются разнообразные продукты окисления липидов, в том числе и токсичные. Продукты окисления липидов взаимодействуют с другими биохимическими веществами крупы, образуют различные комплексные соединения, снижающие биологическую и пищевую ценность не только липидов, но также белков, углеводов и других
ценных веществ. Образование нежелательных веществ выражается в прогоркании крупы и приводит к резкому снижению стойкости при последующем хранении. Наиболее легко подвергается
порче при хранении крупа из проса и овса.
Просо и продукты его переработки проявляют повышенную склонность к прогорканию.
Исследованиями Н. Н. Бусаревой и М. П. Попова было установлено, что прогоркание проса и продуктов его переработки, главным образом, обусловлено присутствием в липидах этой культуры
значительных количеств низкомолекулярных жирных кислот и носит гидролитический характер.
И. П. Салун и С. А. Калугина отмечают, что в пшене, хранившемся при разных режимах, снижается количество триглицеридов, фосфолипидов и нарастает общее количество свободных жирных
кислот, особенно в условиях повышенной температуры и повышенной относительной влажности
воздуха.
При хранении овсяной крупы наблюдаются также весьма существенные изменения в липидном комплексе. По данным Я. И. Денисенко и др., содержание жира в овсяной крупе при хранении уменьшается, что связано с повышенным ферментативным гидролизом в результате ] та активности липазы и развитием микрофлоры. Повышение активности липазы при хранении овсяной
крупы объясняют главным образом возрастающей податливости триглицеридов действию ферментов. Существенную рол при этом играет и обнаженность тканей, содержащих боле высокую
концентрацию жира, что делает их более доступными к воздействию кислорода воздуха. При этом
возрастает роль липоксигеназы, которая катализирует окислен* кислородом воздуха ненасыщенных высокомолекулярны» жирных кислот и образуемых с их участием сложных эфиров. В результате действия липоксигеназы ненасыщенные жирные кислоты образуют перекиси и гидроперекиси, которые являются очень активными окислителями, усиливающими действие липазы. Эти про-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 31 из 122
Ред. № 1 от _________
цессы разрушающе воздействуют на токоферолы, что ведет к созданию условий, ускоряющих
окислительные процессы в жире.
В эндосперме проса и кукурузы содержится некоторое количество пигментов, крупа из этих культур имеет желтую окраску. Пигменты также неустойчивы при хранении. Поэтому окраска этих
круп, особенно пшена, является хорошим органолептическим показателем ее качества. При хранении пшена каротиноиды окисляются, и крупа по окраске становится серовато-белой.
В процессе хранения крупы увеличивается ее кислотность (рис. 43). Это прежде всего связано с
активностью ферментов гидролитического характера, расщепляющих жиры и белковые вещества.
Под действием фитазы и фосфотазы высвобождается из органических соединений фосфорная кислота, под действием липазы происходит увеличение жирных кислот. Кроме того, различные кислоты могут накапливаться в результате жизнедеятельности микроорганизмов.
При хранении меньше изменяется кислотность у кукурузной и перловой круп. Наиболее интенсивно нарастает кислотность рисовой крупы. Увеличивается кислотность и при хранении пшена и
овсяной крупы.
Применение гидротермической обработки зерна при производстве круп сказывается и на их хранении. В настоящее время различные способы и режимы гидротермической обработки применяют
при хранении круп из гречихи, овса, гороха, пшеницы и кукурузы. Изменение структуры зерна,
вызванное набуханием клеточных стенок, частичной денатурацией белка и клейстеризацией крахмала, инактивацией ферментов и особенно липазы, уменьшение воздушных пустот — все это в
комплексе оказывает положительное влияние на устойчивость круп в хранении.
Крупа обладает также гигроскопическими свойствами, на которые влияют состояние коллоидов
крупы, относительная влажность воздуха, температура хранения, а также размеры частиц самой
крупы.
Изменение влажности крупы оказывает влияние на все ранее перечисленные процессы. Повышение влажности вызывает активизацию ферментной системы, жизнедеятельности микроорганизмов, ускорение окислительных процессов, что в целом приводит к быстрой порче крупы. При
одинаковой относительной влажности воздуха равновесная влажность различных круп неодинакова
По сведениям И. П. Салун и др., после года хранения влажность круп понижается неодинаково:
рисовой — на
Вид крупы
Равновесная влажность, %
Равновесная влажность, %
30
40
50
60
70
80
Пшено шлифованное
8,9
10,5
11,6
12,8
14,2
15,6
Овсяная недробленая
8,6
9,0
10,2
11,6
13,0
14,0
Овсяные хлопья «Гер- 8,4
кулес»
9,0
10,4
11,4
12,5
13,6
Горох колотый полиро- 9,0
ванный
10,2
11,6
12,4
14,4
16,6
Горох целый полиро- 9,2
ванный
11,0
11,2
12,6
14,2
16,4
Перловая
9,6
11,4
12,4
14,2
15,5
8,6
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 32 из 122
Ред. № 1 от _________
Ячневая
8,6
10,0
11,2
12,6
14,3
15,8
Кукурузная мелкая
8,8
9,0
11,0
12,2
14,0
15,8
Полтавская № 1, 2
3,9
9,3
11,0
12,4
14,2
16,0
«Артек» и Полтавская 9,1
№ 3, 4
9,8
11,2
12,6
14,4
16,2
Рис шлифованный
10,7
11,2
12,6
13,4
14,9
16,7
Рис дробленый
11,2
11,8
13,4
14,2
15,7
17,4
Гречневая ядрица б/р.
8,2
9,2
10,7
11,6
13,2
14,8
Гречневая продел б/р.
8,6
9,2
10,6
11,6
13,2
15,0
Манная М
9,2
10,0
11,6
13,0
14,4
16,4
1,9%, пшена— на 1,3%, кукурузной крупы на— 0,6%, овсяной — на 0,4%. Это свидетельствует,
как отмечают авторы, о разной гидрофильности белков перечисленных круп.
По данным Е. Д. Казакова и В. Л. Кретовича, повышение температуры в процессе хранения вызывает в пропаренной крупе более ускоренное нарастание кислотного числа жира по сравнению с
непропаренной крупой. Крупа из пропаренного зерна более подвержена воздействию плесеней,
чем из непропаренного зерна.
Поэтому рациональные режимы хранения крупы предусматривают, прежде всего, ее низкую
влажность (10...12%).
Сроки хранения муки и крупы зависят от свойств сырья, режимов его переработки и условий хранения. Как правило, муку и крупу упаковывают и хранят в мешках массой до 70 кг, для торговой
сети — в однослойных бумажных пакетах массой от 0,3 до 1,0 кг для крупы и от 1 до 3 кг для муки. Крупы хранят в чистых сухих помещениях при температуре 5...13°С, но не выше 18°С и при
относительной влажности 60...70%, муку при температуре не выше 15°С и относительной влажности воздуха 60...75%. На базах и складах предельный срок хранения муки не установлен. Гарантийные сроки хранения крупы также не установлены, но при правильном хранении ее можно хранить более года, а хлопья «Геркулес» — 4 месяца. И. П. Салун и другие на основании результатов
экспериментального хранения некоторых видов круп при температуре 15...18°С и относительной
влажности воздуха 60...70% предлагает ориентировочные сроки их хранения, считая со дня выработки (табл. 55). Указанные сроки хранения могут изменяться в зависимости от исходных качеств
крупы и условий хранения.
Комбикормовое производство отличается от других производств, связанных с переработкой зерна.
При производстве комбикормов, белково-витаминных добавок
Вид крупяной продук- Продолжительность Вид крупяной продук- Продолжительность
ции
хранения, мес.
ции
хранения, мес.
Овсяная крупа
5.. .6
Ячневая крупа
12.. .13
Овсяные хлопья
4.. .5
Перловая крупа
18.. Л 9
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Пшено
7.. .8
Манная крупа
8.. .10
Ядрица
9.. .10
Крупа Полтавская
13.. .15
Кукурузная крупа
8.. .9
Страница 33 из 122
и премиксов возможно использование сырья более ста наименований. Причем в сырьевую базу
входит не только сырье растительного происхождения, но и сырье животного происхождения,
различные побочные продукты, продукты химического и органического синтеза и т. п.
Поэтому при хранении сырья нельзя допускать смешивания различных его видов, попадания в него влаги (особенно в зародышевые продукты, кормовые мучки, сырье животного происхождения).
Нестойкое при хранении сырье используют для производства комбикормов в первую очередь.
Для предотвращения слеживания и самосогревания сырье перемещают из силоса в силос с помощью транспортных механизмов. Особого подхода требуют при хранении жмыхи и шроты. При
хранении в силосах высота насыпи не должна превышать 18 м, силосы обязательно оборудуются
системой термометрии. При закладке на хранение температура шрота не должна превышать 35°С.
В летний период температура жмыхов не должна превышать температуру воздуха более чем на
5°С.
Особые условия предъявляются при хранении травяной муки. Склады для хранения травяной муки должны быть затемненными, с плотно закрывающимися дверями, поскольку при хранении на
свету, при повышенной температуре и влажности в ней ускоряется процесс снижения содержания
каротина. Для лучшего сохранения каротина травяную муку гранулируют и в таком виде хранят.
Кроме того, для стабилизации каротина в травяной муке при хранении применяют различные антиокислители, искусственное охлаждение, хранение в среде инертных газов. Хранение травяной
муки в среде инертных газов или в так называемой регулируемой газовой среде, содержащей не
более 1% кислорода, обеспечивает почти полную сохраняемость каротина. Однако для этого
необходимо использовать герметичные металлические силосы или специальные элеваторы, которые оборудуют генераторами нейтральных сред.
При хранении сырья животного происхождения, таких как рыбная, мясокостная мука и т. п., необходимо учитывать, что в них могут активно происходить процессы окисления жиров. Такие виды
сырья, как правило, хранят в мешках в чистых, сухих, закрытых и прохладных складах.
Для улучшения сохранности качества некоторые виды комбикормового сырья подвергают различным способам термической обработки. Эффективным средством снижения обсемененности микроорганизмами подсолнечного шрота и повышение в значительной степени устойчивости при хранении является его влаготепловая обработка. Для стабилизации качества просяной мучки можно
использовать обработку ее острым паром при температуре 190°С в течение 10 мин, что позволяет
сохранять качество до 2 месяцев.
Улучшение санитарного состояния сырья и комбикормов возможно с помощью электромагнитного поля СВЧ. При этом снижается общая бактериальная и грибная обсемененность, инактивируется жизнедеятельность кишечной палочки, наступает детоксикация комбикорма, кроме того, увеличивается и питательная ценность кормов.
Зерновое и гранулированное сырье комбикормового производства размещают преимущественно в
силосах. Сырье, обладающее плохой сыпучестью, размещают в складах напольного типа или в силосах, оборудованных специальными устройствами для выпуска. Сырье животного происхождения, сухие кормовые дрожжи, травяную и хвойную муку и некоторые другие виды сырья хранят
в таре до подачи его в производство. Мел, соль, и другое сырье минерального происхождения хранят в крытых складах изолированно от других видов сырья. Жидкие виды сырья хранят в бочках.
Продукцию комбикормового производства — рассыпные и гранулированные комбикорма, БВД —
хранят в складах силосного типа, а при их отсутствии — в складах напольного типа насыпью или
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 34 из 122
в таре. При этом должно быть обеспечено раздельное хранение каждого вида комбикормов по рецептам без смешивания и самосортирования.
Запрещается хранить комбикорма в одном складе с сырьем и отходами. Обогащенные комбикорма
можно хранить в складах напольного типа без ухудшения их качества в течение 2 месяцев, если
температура воздуха не превышает 25°С, а относительная влажность воздуха — 70%. При превышении этих значений параметров воздуха допускается хранение комбикормов до 1 месяца, при
этом комбикорма перед отгрузкой должны быть проверены на токсичность.
Комбикорма в складах силосного типа можно хранить не более 20 суток, а при периодическом перемещении их из одного силоса в другой срок хранения можно увеличивать до 40 суток.
Контрольные вопросы:
1. Как осуществляют хранение муки.
2. Какие изменения происходят при хранении муки.
3. Какие изменения происходят при хранении комбикормов.
4. Какие изменения происходят при хранении круп.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 7
Бестарное хранение продуктов переработки зерна.
Бестарное хранение муки с влажностью до 13% возможно осуществлять в специальных силосах с
размерами в плане от 1,5 х 1,5 до 4 х 4 м и высотой не более 15 м.
Более влажная мука отличается большим межмолекулярным сцеплением частиц, что усложняет
условия хранения ее в насыпи и выпуске из силосов. Материалом для возведения таких силосов
служит железобетон и листовая или профилированная сталь. Однако металлические сило-сы обладают такими недостатками, как высокая теплопроводность и негигроскопичность стен, что отрицательно сказывается на процессе хранения продуктов переработки.
Важное значение в конструкциях силосов для бестарного хранения продуктов переработки имеют
выпускные устройства. Ширина выпускных отверстий в силосах для хранения муки должна быть
не менее 400 мм, а длина примерно равна ширине силоса.
Угол наклона конусной части днища должен быть не менее 60°. Внутренняя поверхность выпускных воронок должна быть тщательно отшлифована, в местах соединения воронок со стенами силосов необходимо обеспечить плавный переход для беспрепятственного истечения муки к выпускному отверстию.
Для обеспечения непрерывного выпуска муки из силосов немаловажную роль играют выпускные
устройства, которые могут быть различного типа — механические, вибрационные и пневматические.
Наибольшее распространение получили механические выпускные устройства. Принцип их работы
сводится к разрыхляющему механическому воздействию на уплотнившуюся массу муки у выпускного отверстия силоса с последующим ее выводом через выпускное отверстие. Пневматические выпускные устройства воздействуют на хранящуюся массу продуктов либо посредством
укрепленных внутри силоса надувных резиновых подушек, либо непосредственно воздушным потоком, подаваемым при помощи специальных устройств (рис. 44, 45, 46).
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 35 из 122
Лучшую технологическую эффективность обеспечивает аэрирование муки, при этом мука приобретает свойства текучести, что способствует ее свободному истечению из силоса. Сущность аэрации заключается в том, что воздух, подаваемый в массу муки под равномерным давлением с определенными расходом и скоростью, разъединяет
Силосный
четырехвинтовой
разгрузитель А1-ДРВ:
1 — уголок 70 х 70; 2 — винт лопастной; 3 — мотор-редуктор МПО2-15Щ; 4 — электродвигатель;
5 — ось выпускного отверстия.
Рис. 2
Подбункерное виброразгрузочное устройство У-21ДРП: 1 — корпус вибробункера; 2 — кронштейны с резиновыми втулками; 3 — рама; 4 — дно разгружаемой емкости; 5 — вибратор; 6 —
ребра; 7 — рассекатель; 8 —
уплотнитель мягкий резиновый.
Рис. 3
Аэрационный разгрузчик РЗ-БАА:
1,4 — прокладки; 2 — скоба; 3 — переходник; 5 — корпус; 6 — решетка; 7 — камера воздушная.
слипшиеся и уплотнившиеся частицы, увеличивает между ними расстояние, уменьшает поверхность их контакта, снижает плотность укладки, а также уменьшает внутреннее и внешнее трение
частиц муки. Это активирует относительное перемещение частиц и создает условия для свободного истечения продукта из силоса. Аэрация муки, кроме того, способствует предотвращению сводообразования, слеживания и зависания в сил осах. Интенсивное перемешивание муки в процессе
аэрации позволяет выравнивать ее температуру и влажность во всем аэрируемом объеме.
Заметное влияние на сыпучесть муки оказывают форма и размеры частиц, влажность и температура окружающего воздуха, продолжительность хранения. В зависимости от приведенных факторов
изменяются физические свойства муки: угол естественного откоса, коэффициент внутреннего трения, объемная масса, сцепление частиц. Например, в муке высшего и первого сортов находится
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 36 из 122
наибольшее количество частиц минимального размера округлой формы (до 70%), и поэтому такая
мука более подвижна; в муке второго сорта и обойной наибольшее количество частиц имеют неправильную форму и максимальные размеры, что обусловливает ее более низкую подвижность.
Мука с более мелкими частицами неправильной формы также имеет меньшую подвижность из-за
большей поверхности соприкосновения между ними. С биохимической точки зрения процессы,
происходящие при хранении муки в силосах, в основном такие же, как и при хранении в затаренном виде в складах.
Процесс созревания муки в силосах протекает в зависимости от сорта в течение 7...10 суток для
высшего и первого сортов и в течение 3...5 суток — для второго сорта. При хранении муки в силосах сверх срока созревания в ней происходит прогоркание, прокисание, плесневение и самосогревание. Интенсивность этих процессов зависит от условий хранения. Так, непродолжительное хранение муки (в течение 20 суток) не приводит к изменению ее хлебопекарных достоинств и сыпучести.
При проведении аэрации муки наблюдается ускорение процесса гидролиза жира, что ускоряет ее
созревание и улучшает качество. Однако улучшение качества может иметь место только при оптимальных параметрах: продолжительность аэрирования — 6 часов, удельный расход воздуха 3
м3/(т ч) и при температуре 26...27°С. Более длительное аэрирование и повышение температуры
воздуха выше 28°С приводит к увеличению кислотного числа жира, что ускоряет прогоркание и
порчу муки.
Бестарное хранение комбикорма в силосах имеет некоторые особенности. Рассыпные комбикорма
представляют собой смесь различных по своим физико-механическим и биохимическим свойствам измельченных компонентов растительного, животного и минерального происхождения. Физико-механические и биохимические свойства комбикормов зависят от рецепта, по которому они
вырабатываются. В зависимости от видов и групп сельскохозяйственных животных и птицы частицы рассыпного комбикорма могут иметь большой диапазон геометрических размеров примерно от 2,6 до 0,20 мм, различные состояния поверхности и форму. Эти особенности обусловливают
индивидуальные условия слеживания, сводообразования и сегрегации, а следовательно, и истечения из силосов.
Комбикорма при бестарном хранении в течение 2-3 недель способны слеживаться, терять свойства
сыпучести и не вытекать из силоса. Так, например, в комбикормах, выработанных для коров, образование устойчивых сводов в силосе наступает при продолжительности хранения более 6 суток,
мясного откорма свиней — более 10 суток, для кур — более 20 суток. Наибольшая частота образования сводов наблюдается при выпуске из силосов комбикормов для молочных коров, минимальная — при выпуске комбикормов для кур.
Одним из эффективных способов разрыхления слипающихся комбикормов, разрушения образующихся сводов и обеспечения нормального выпуска комбикормов из силосов является их аэрирование сжатым воздухом с короткими импульсами.
Для различных видов хранящихся комбикормов применяются дифференцированные оптимальные
параметры аэрирования: давление воздуха в сети 490...680 кПа, продолжительность импульса
10...15 с, продолжительность интервала между импульсами 30...45 с, число импульсов 5...8, расход
воздуха 9... 18 м3/мин. Указанные параметры и режимы аэрирования при применении устройств из
перфорированных труб обеспечивают полное разрушение устойчивых сводов и Разрыхление застойных зон комбикормов, но не устраняют зависания в средней и верхней части силосов. Кроме
аэрирования комбикормов при выпуске из си I лосов рекомендуется применять в период хранения
профилактическое аэрирование в сроки, зависящие от вида комбикормов: для молочных коров,
крупного рогатого скота и взрослых свиней — через каждые три дня до 8-суточно-го хранения и
через сутки после 8-суточного хранения для птицы и других видов животных — через каждые 5
суток, а при более длительном хранении — через 3 суток.
При разгрузке силосов сжатый воздух подается перед началом выпуска комбикормов. После истечения комбикормов силосы очищают путем обдувки его днища.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 37 из 122
Хранение пищевых пшеничных отрубей. Пищевые пшеничные отруби очень неустойчивы при
хранении. Исследованиями Н. А. Игоряновой установлено, что хранение пшеничных отрубей
влажностью выше 13% в течение недели приводит к интенсификации микробиологических процессов. Через 2 месяца хранения численность микрофлоры увеличивается в 10...300 раз в зависимости от условий хранения. Одновременно наблюдается значительное нарастание кислотного
числа жира с 15...19 до 127 мг на 1 г жира. В результате проведенных исследований разработаны
оптимальные режимы и сроки хранения. Свежевыработанные отруби при температуре 20...30°С
можно хранить сроком до недели, а при температуре около 10°С — до двух недель. Термообработка отрубей позволяет значительно увеличить продолжительность хранения. Так, отруби можно
хранить при относительной влажности воздуха не более 60% и температуре 20...30°С: в бумажной
упаковке — до 3 месяцев, в упаковке с полиэтиленовым вкладышем — до 5 месяцев. При относительной влажности воздуха более 60% и температуре 20...30°С отруби необходимо хранить только
в упаковке с полиэтиленовым вкладышем сроком до 5 мес.
Неустойчивы в хранении и пшеничные зародышевые хлопья. По данным Г. Н. Сандаковой, зародышевые хлопья содержат до 11,0% липидов, что превышает содержание липидов в зерне и муке
высшего сорта соответственно в 5 и 7 раз. Ферментативная активность зародышевых хлопьев в
4...5 раз превышает активность ферментов целого зерна пшеницы.
Время безопасного хранения зародышевых хлопьев зависит от температуры окружающей среды,
влажности и исходного кислотного числа жира. Так, при температуре 30 С и влажности 14,5%
безопасное время хранения составляет 3 суток; при 20°С и влажности 14,5% — 6 суток; при 30°С
и влажности 13,5% — 6...10 суток; при 20°С и влажности 13,5% — 15...20 суток.
Термообработка зародышевых хлопьев позволяет увеличивать сроки их безопасного хранения. Зародышевые хлопья, прошедшие термообработку, с влажностью 5,0% и исходным кислотным числом жира до 7 мг КОН могут храниться в течение 6 месяцев, с исходным кислотным числом свыше 7 до 18 мг КОН — в течение 3 месяцев, зародышевые хлопья с влажностью 3,0% и исходным
кислотным числом жира менее 18 мг КОН, после термообработки хранится без изменения качества 6 месяцев.
Контрольные вопросы:
1. Теоретические основы хранения зерна в сухом состоянии. Связь между плесневыми грибами и
критической влажностью.
2. Влияние влажности зерна на жизнедеятельность насекомых и клещей.
3. Влияние пониженной температуры на развитие микроорганизмов в зерновой массе.
4. Влияние отрицательных температур на всхожесть и энергию прорастания семян.
5. Способы охлаждения зерновых масс.
6. Теоретические основы хранения зерна в бескислородной среде. Самоконсервирование зерновых
масс. Хранение зерна в РГС.
7. Спосббы хранения зерна.
8. В каких случаях применяется хранение зерна в таре?
9. Виды хранения зерна в насыпи, их преимущества и недостатки.
10. Основные типы современных зернохранилищ для больших масс зерна.
11. Какие процессы происходят в муке при хранении?
12. Каков механизм процесса созревания муки?
13. Чем вызвано прогоркание муки, как его предотвратить?
14. Что влияет на уплотнение и слеживание муки?
15. Что влияет на устойчивость круп при хранении?
16. Чем вызвано изменение кислотности крупы и муки при хранении?
17. Как влияет способ производства круп на процесс их хранения?
18. Какие особенности хранения комбикормов в зависимости от их вида и рецептуры?
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 38 из 122
19. Какие существуют особенности в конструкциях силосов для бестарного хранения продуктов
переработки зерна?
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 8
ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА
В общем виде технологию хранения зерна следует рассматривать как систему мероприятий,
обеспечивающих надежную и длительную сохранность зерна. В основе этой системы лежат выверенные временем научные и производственные рекомендации по работе с зерном и такие составляющие, как сырье (зерно и продукты его переработки), техническая база (зернохранилища различных типов с комплексом сооружений и устройств для обработки зерна и вспомогательные объекты, обеспечивающие стабильное функционирование предприятий), качественный и количественный контроль, высокопрофессиональные кадры.
Убранное с полей зерно при подготовке к хранению проходит' послеуборочную обработку, включающую такие операции, как приемка и формирование крупных партий, очистка, сушка и активное вентилирование. На этом этапе создаются необходимые условия, определяются способы и оптимальные режимы хранения.
В процессе хранения в зависимости от обстоятельств зерно может быть подвергнуто охлаждению,
фумигации, обработке консервирующими химическими веществами, могут быть проведены и другие мероприятия, направленные на повышение надежности хранения.
В основе хранения зерна и продуктов его переработки лежит принцип частичного или полного подавления протекающих в массе продукта неблагоприятных процессов, главным образом физиологических. Реализация этого принципа немыслима без знания свойств объекта хранения и факторов, влияющих на эти свойства, а значит, и на поведение продукта при хранении. В соответствующих разделах учебника достаточно подробно сказано как о свойствах, так и о факторах. Здесь
следует отметить, что их проявление для зерна различных культур и зернопродуктов при определенных обстоятельствах специфично и это следует учитывать при планировании конкретных операций, обеспечивающих достижение поставленных целей.
Главная цель, на что уже многократно обращалось внимание, — это создание условий для безопасного хранения зерна. В зависимости от целевого назначения (на семена, продовольственные,
фуражные, технические цели, на экспорт) и требований, предъявляемых к качеству зерна потребителями, уточняется длительность хранения, определяется технологическая схема и глубина
обработки зерна (необходимость и кратность очистки и сушки, необходимость и продолжительность активного вентилирования, целесообразность охлаждения, фумигации и другие операции),
режимы работы оборудования, способы и режимы хранения. При этом учитывают возможности
материально-технической базы предприятия и руководствуются утвержденными инструкциями,
научными рекомендациями, соответствующими стандартами и техническими условиями.
Зерно хранят в зернохранилищах, которые по своему конструктивному решению, материалам постройки, методам возведения, вместимости и назначению отличаются большим многообразием.
Выбор типа зернохранилища зависит от его функционального назначения, культуры и качества
зерна, климатических особенностей региона, длительности хранения и других факторов.
Зернохранилище должно отвечать следующим требованиям:
- быть прочным и долговечным;
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 39 из 122
- надежно защищать зерно от грунтовых вод, разрушительного действия атмосферных условий и
грызунов;
- не иметь щелей, углублений и труднодоступных мест в строительных конструкциях, где могли
бы скапливаться и развиваться вредители хлебных запасов;
- быть удобным при эксплуатации, при обработке зерна и в период наблюдения за ним;
- в них должны быть максимально механизированы все операции: приемка, сушка, очистка, обеззараживание, вентилирование, отгрузка и др.;
- иметь удобные подъезды для автомобильного транспорта и удобную связь с другими видами
транспорта;
- исключать возможность смешивания различных партий зерна;
- обеспечивать количественную и качественную сохранность зерна;
- иметь возможности герметизации для химического обеззараживания зерна при минимальных затратах;
- быть безопасными для работающих, обеспечивать нормальные санитарно-гигиенические условия
труда и хранения зернопродуктов;
- быть пожаровзрывобезопасными;
- быть недорогостоящими;
- обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы.
В зависимости от места, занимаемого в перемещении зерна от производства к потребителям, предприятия элеваторной промышленности относят к заготовительным (1-е звено), промежуточным (2-е звено) и производственным (3-е звено). К 1-му звену относят хлебоприемные
(иначе заготовительные); ко 2-му звену — базисные, перевалочные, фондовые; к 3-му звену —
портовые, производственные, реализационные. С учетом своего основного функционального
назначения каждый тип зернохранилища имеет свои особенности. Хлебоприемные (заготовительные) предприятия (зернохранилища) принимают зерно от хлебосдатчиков (с автотранспорта), подвергают его первичной обработке (очистке, сушке), хранят и отгружают по назначению, главным
образом предприятиям 2-го и 3-го звена (в основном железнодорожным и водным транспортом).
Базисные — для хранения оперативных запасов зерна (для текущего потребления).
Основные операции: приемка зерна, очистка и сушка его, долговременное хранение, отгрузка на
железнодорожный и водный транспорт. Они отличаются большой вместимостью и большой производительностью оборудования. Располагают их на крупных узловых железнодорожных станциях, на пересечении железнодорожных и водных путей. Перевалочные — для перегрузки зерна с
одного вида транспорта на другой, например с водного на железнодорожный и наоборот; с узкой
колеи на широкую. Оснащены транспортирующим оборудованием большой производительности.
Фондовые — для хранения государственных зерновых резервов. Зерно, заложенное в государственные резервы, хранят в течение примерно 3-4 лет. Отсюда — большой объем работ, связанных
с улучшением качества зерна (очистка, сушка, проветривание).
Производственные — снабжают зерном зерноперерабатывающие предприятия (мукомольные,
крупяные, комбикормовые, маслобойные и крахмалопаточные и другие заводы).
Назначение обработки зерна, кроме общего для всех типов зернохранилищ, — подготовка сырья к
переработке в соответствии с требованиями технологии предприятия. Эти зернохранилища должны иметь запас зерна, обеспечивающий 3-6-месячную работу предприятия.
Портовые — для отгрузки зерна на экспорт в морские суда. Основные операции: прием с железнодорожного и водного транспорта, подготовка экспортных партий, сравнительно недолговременное хранение и отгрузка зерна на водный транспорт. Очистка и сушка зерна носят характер вспомогательных операций. Транспортирующее оборудование должно быть большой производительности.
К экспортным можно отнести и некоторые зернохранилища, отгружающие зерно в вагоны на экспорт.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 40 из 122
Реализационные — принимают зерно и продукты его переработки в основном с железнодорожного
транспорта, хранят их, улучшают качество и отпускают потребителям главным образом автомобильным транспортом.
Указанные зернохранилища кроме основных своих функций в большинстве случаев выполняют
функции, характерные для других типов зернохранилищ. Совмещение функций сокращает путь
зерна от производства к потребителям, улучшает использование хранилищ и оборудования, увеличивает производительность труда, уменьшает издержки обращения. Наиболее совершенным типом зернохранилищ являются элеваторы. Несмотря на многообразие типов элеваторов, основное
их назначение в принципе формулируется одинаково: принять зерно, подвергнуть обработке
(очистка, сушка, активное вентилирование и др.), обеспечить надежное хранение, отгрузить его.
На рисунке 1 показана принципиальная схема, которая может служить основой любого типа элеватора. Элеватор представляет собой комплекс следующих основных сооружений: рабочего здания, где размещено -
Рис. 1 Возможный вариант принципиальной схемы элеватора:
1 — нория; 2 — весы автоматические или ковшовые (элеваторные); 3 — труба поворотная; 4 —
бункер надсепараторный; 5 — сепаратор; 6 — сепаратор контрольный; 7 — бункер подсепараторный; 8 — конвейер надсилосный; 9 — силосы: 10 — конвейер подсилосный; 11 — конвейер приемный с автомобильного транспорта; 12 — конвейер приемный с железнодорожного транспорта;
13 — конвейер отпускной на водный транспорт; 14 — конвейер приемный с водного транспорта:
15 — бункер надсушильный; 16 — сушилка; 17 — бункер подсушильный.
основное технологическое и транспортное оборудование; силосных корпусов для хранения зерна;
приемных и отпускных устройств для различных видов транспорта; зерносушилок; цеха (склада)
отходов. Силосы элеватора могут быть различной формы, разными по размерам (вместимости),
изготовлены из железобетона (монолитного и сборного), металла и других материалов.
По сравнению с другими зернохранилищами, элеватор имеет самую высокую производительность и энерговооруженность труда, отличается высоким уровнем механизации всех процессов,
располагает дистанционным автоматизированным управлением технологическим и транспортным
оборудованием и контролем за хранящимся и обрабатываемым зерном, имеет лучшие возможности для предотвращения ухудшения качества и потерь зерна.
Зерновые склады по-прежнему по суммарной вместимости остаются основными типами зернохранилищ в стране. В зависимости от их уровня оснащенности стационарной механизацией они
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 41 из 122
бывают механизированными, частично в них двух типах для механизации работ используются
средства передвижной механизации.
Склады бывают с горизонтальными (в основном) и наклонными полами. Они различаются материалом изготовления: железобетон сборный, шлакоблоки, дерево, камень, кирпич; конструкцией,
вместимостью; могут быть оборудованы устройствами для активного вентилирования зерна.
При складах со стационарной механизацией (а таких большинство) устраиваются рабочие башни
механизации.
Приемные и отпускные устройства таких башен выполняют те же функции, что и аналогичные
устройства элеваторов, отличаясь от последних меньшей вместимостью приемных бункеров и тем,
что они могут обеспечить одновременный прием (отпуск) зерна только одной партии.
В зависимости от характера задач рабочие башни механизированных складов разделяют на три
основных типа:
1) рабочие башни очистительные (РБО);
2) сушильно-очистительные башни (СОБ);
3) молотильно-очистительные башни (МОБ).
Кроме того, есть норийные башни (НБ). Норийная башня имеет самую простую принципиальную
схему (рис. 2), включающую только одну норию.
,
Рис. 2
Принципиальные схемы норийных башен (НБ):
а — НБ при механизированном складе; б, в — НБ при частично механизированных складах; г —
увязка НБ со складами. 1 — бункер приемный; 2 — конвейер приемный; 3 — нория; 4 — конвейер
верхний (загрузочный); 5 — конвейер нижний (разгрузочный); 6 — конвейер отпуска в железнодорожные вагоны; 7 — зерносклад; 8 — НБ; 9 — устройство приемное с автотранспорта.
Схема технологического процесса РБО:
1 — бункер приемный; 2 — конвейер приемный; 3 — нория; 4 — сепаратор воз душно-ситовой; 5
— весы автоматические; 6 — патрубок поворотно-распределительный; 7 — конвейер отпускной на
железную дорогу; 8 — конвейер верхний (загрузочный) со сбрасывающей тележкой; 9 — зерносклад; 10 — конвейер нижний (разгрузочный).
НБ применяется для загрузки-выгрузки механизированного склада, для загрузки или выгрузки
частично механизированных складов, для связи отдельно стоящих складов с рабочими башнями,
для связи параллельных линий складов или для отгрузки в железнодорожные вагоны. Отсутствие
очистки и сушки зерна предполагает работу с сухим зерном, не требующим очистки, или выполнение этих операций в увязанных с НБ башнях РБО или СОБ.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 42 из 122
Рабочая башня очистительная, предназначена для приема зерна с автомобильного транспорта,
очистки, передачи его на хранение в склад, отгрузки зерна в железнодорожные вагоны. Может обслуживать одну или несколько линий складов.
Сушилъно-очистителъная башня выполняет следующие основные задачи: приемку зерна с автомобильного транспорта; очистку его в потоке; сушку всего сырого и влажного зерна, принятого в
склады, обслуживаемые башней, за 1 месяц.
Рис. 3 Принципиальная схема движения зерна в СОБ:
1 — бункер приемный; 2 — ворохоочиститель; 3 — конвейер скребковый; 4 — конвейер приемный; 5 — нория; 6 — конвейер верхний (загрузочный); 7 — зерносклад; 8 — конвейер нижний
(разгрузочный); 9 — весы автоматические; 10 — сепаратор воздушно-ситовой; 11 — триер —
овсюгоотборник; 12 — сепаратор воздушно-ситовой; 13 — конвейер отпускной на железную дорогу; 14, 15, 17 — конвейеры скребковые; 16 — бункер; 18, 19 — нории; 20 — зерносушилка.
Рис. 4
Принципиальная схема движения зерна
технологической линии по обработке
продовольственно-фуражной, кукурузы МОЕ:
1 — бункер приемный; 2, 2' — конвейеры приемные; 3 — кукурузомолотилка; 4 — нория; 5 — сепаратор воздушно-ситовой; 6 — весы автоматические; 7 — конвейер скребковый; 8 — конвейер
верхний (загрузочный); 9 — зерносклад; 10 — конвейер нижний (разгрузочный); 11 _ зерносушилка шахтная открытого типа; 12 — конвейер скребковый.
Технологическая схема СОБ (рис. 3) должна быть довольно гибкой, позволяющей в зависимости
от качественного состояния зерна выполнять возможные операции, все или некоторые. Например,
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 43 из 122
выполнять одно-, двух-или трехступенчатую очистку зерна (на ворохоочистителе и сепараторах),
используя при необходимости триер; выполнять одновременно совпадающие операции (например,
приемку зерна с очисткой и отгрузку его в железнодорожные вагоны). Может обслуживать одну
или несколько линий механизированных складов.
Молотилъно-очистителъная башня (рис. 4) предназначена для обработки кукурузы в початках.
Основные операции — приемка кукурузы в початках; обмолот початков; очистка зерна; сушка сырого и влажного зерна; отгрузка зерна в железнодорожные вагоны.
Кроме элеваторов и складов для хранения зерна используют (в основном производители зерна) и
такие зернохранилища, как мини-элеваторы (рис. 5), механизированные токи, навесы, асфальтированные площадки и др. Из-за несовершенства они предназначены главным образом для временного хранения зерна.
Рис. 5 Принципиальная схема мини-элеваторов:
а — предусмотрены приемка, хранение и отпуск зерна; б — приемка, очистка, хранение и отпуск
зерна; в — приемка, очистка, сушка, хранение и отпуск зерна.
I — бункер приемный; 2 — конвейер приемный; 3 — нория; 4 — патрубок (поворотная труба) распределительный; 5 — конвейер надсилосный; 6 — силосы; 7,
II — конвейеры над- и подсушильные; 8 — скальператор; 9 — сепаратор; 10 — зерносушилка; 12
— конвейер подсилосный.
Контрольные вопросы:
1. Какие требования, предъявляются к зернохранилищам.
2. Приведите схему элеватора.
3. К каким видам относятся предприятия элеваторной промышленности.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 9
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИЯХ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА. ОСОБЕННОСТИ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА В ЗЕРНОХРАНИЛИЩАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
В современных условиях работа с зерном должна базироваться на трех основных принципах:
- прогрессивная технология;
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 44 из 122
- поточные методы обработки зерна;
- полная механизация или автоматизация производственного процесса.
Целесообразно приемку и обработку зерна проводить на поточных технологических линиях
(ПТЛ).
Поточные технологические (механизированные) линии предназначены для обработки зерна в потоке от приемки до закладки его на хранение с заданным качеством без промежуточного (между
операциями) хранения.
При поточной обработке зерна резко сокращаются трудозатраты, улучшается качество обработки,
повышается степень использования оборудования, создаются условия для длительного хранения
зерна.
ПТЛ могут быть стационарными или составленными из передвижных и самоходных машин и механизмов.
Стационарные поточные технологические линии формируются в составе элеваторов, заводов и
цехов по обработке семян различных культур, комплексов механизированных складов с рабочими
башнями механизации.
Средства передвижной механизации используют для обработки небольших партий зерна на временно создаваемых поточных технологических линиях.
Нормальная работа ПТЛ предполагает бесперебойную круглосуточную приемку зерна; доведение
зерна до заданных кондиций; полную его количественную сохранность; формирование партий
зерна по качеству в соответствии с целевым назначением.
Все поточные технологические линии имеют в общем следующую принципиальную схему: II выгрузка зерна из автомобилей (вагонов, судов); II предварительная очистка зерна (при необходимости); II первая основная очистка зерна; Ш сушка сырого и влажного зерна; Ш вторая основная
очистка (при необходимости); Ш взвешивание;
Ш размещение обработанного зерна в хранилищах; II отгрузка зерна.
Количество операций может быть другим и устанавливается с учетом качества принимаемого зерна и его целевого назначения. На отдельных линиях может быть предусмотрена химическая консервация зерна или консервация его холодом.
Располагая определенной технической базой, сведениями о количестве и качестве принимаемого
зерна, его целевом использовании, производственники получают возможность выбрать режимы и
способы, дающие максимальный эффект при обработке и хранении зерна в конкретных условиях.
При этом следует обращать внимание на полное использование возможностей предприятия с учетом его технологических особенностей, на исключение опасностей для здоровья работников предприятия и вредное влияние производства на окружающую среду.
Надежная система хранения обязательно предполагает систематический контроль за количеством
и качеством каждой партии зерна с момента поступления зерна на предприятие и до отгрузки его
включительно.
Всякое перемещение зерна и зернопродуктов на предприятии сопровождается их количественным
и качественным учетом.
Перемещение зерна, кроме приемки и отгрузки его, производят для выполнения следующих операций:
сушки с целью доведения зерна до стойкого состояния при хранении;
подготовки партий зерна для отгрузки;
обеззараживания отдельных партий зараженного зерна;
охлаждения зерна с целью понижения температуры перед закладкой на длительное хранение;
формирование зерна в производственных элеваторах при подготовке помольных смесей;
определение массы хранящегося зерна при инвентаризации;
освобождение части силосов для приемки новых партий зерна.
На перемещение зерна соответствующему лицу дают распоряжения в письменной форме в
установленном порядке.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 45 из 122
Взвешивание автомобилей производят на автомобильных весах, вагонов — на железнодорожных весах. Учет при проведении внутренних операций с зерном ведут на весах поточнотехнологических линий — автоматических (порционных) или элеваторных (ковшовых). Для целейоперативного учета могут применяться расходомеры и ленточные весы. Уметь прогнозировать
поведение зерновой массы при хранении, определить оптимальные режимы и способы работы с
зерном и квалифицированно организовать эту работу под силу лишь профессионалам.
Каждый работник на своем рабочем месте по квалификации должен соответствовать предъявляемым требованиям.
Система обучения и подготовки кадров должна быть постоянно в центре внимания руководителей.
Нужно использовать все ее звенья: высшее и среднее профессиональное образование, подготовка
рабочих профессий, систематическое обновление знаний через систему повышения квалификации.
Сложную работу по формированию технологии хранения зерна на предприятии можно считать
успешной, если каждый этап ее проработан не только в технологическом отношении, но и с учетом экономической целесообразности. Здесь надо исходить из того, что хранение само по себе является не конечным, а промежуточным этапом между производством и потреблением зерна.
ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА
ОСОБЕННОСТИ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА В ЗЕРНОХРАНИЛИЩАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
Различные типы зернохранилищ обеспечивают разные условия хранения, и это надо учитывать.
На асфальтированных площадках зерно хранят под открытым небом без укрытия, что предопределяет большую зависимость условий хранения от погодных условий. Сухая теплая погода дает
возможность хранить зерно сравнительно продолжительное время. В дождливую погоду в начальный период, по данным Дж. Э. Бейли (США), потери при хранении незначительны из-за того, что
дождевая вода стекает с ровной поверхности насыпи, проникая в поверхностный слой всего на
3...5 см. С течением времени на поверхности зерновой насыпи образуются впадины, в них накапливается вода, которая резко активизирует процессы порчи зерна. Кроме того, стекая, дождевая
вода впитывается в нижние периферийные слои насыпи, также усиливая в них физиологические
процессы.
При размещении теплого зерна на холодном асфальте и при длительных перепадах температуры
существенны отрицательные последствия от явления термовлагопроводности, когда влага из зоны
с повышенной температурой вместе с потоком тепла перемещается в более холодные участки, где
и конденсируется.
Зерно на асфальтированных площадках доступно вредителям хлебных запасов: птицам, насекомым, грызунам. Потери от них уже через несколько недель хранения могут быть довольно значительными.
При хранении зерна в бунтах и навесах обеспечивается защита зерна от атмосферных осадков,
другие же условия хранения, характерные для асфальтированных площадок, сохраняются. Механизация работ с зерном на площадках осуществляется при помощи средств передвижной механизации, требует больших затрат ручного труда и малоэффективна. На ряде предприятий есть так
называемые резервные площадки со стационарной механизацией. Экономически они не эффективны из-за крайне низкой степени их использования.
В настоящее время на хлебоприемных предприятиях, ввиду изменения условий заготовок, необходимость в перечисленных типах зернохранилищ практически отпала. Однако в хозяйствах зернопроизводителей они по-прежнему применяются довольно широко. Для приемки, обработки
(вентилирования, сушки) и хранения небольших партий свежеубранного зерна и, главным образом, семян применяют вентилируемые бункеры (см. п. 10.1).
Для хранения небольшого количества кукурузы в початках в ряде сельских хозяйств, преимущественно фермерских, хотя и редко, используют сапетки (кош). Благодаря постоянному продува-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 46 из 122
нию початков атмосферным воздухом, в них происходит подсушивание зерна до уровня влажности, обеспечивающего безопасность хранения при практическом сохранении его качества.
Надежно и длительно можно хранить зерно в складах. Конструкции складов позволяют обеспечить почти все основные требования, предъявляемые к зернохранилищам.
К достоинствам складов следует отнести возможность применения для их строительства местных
строительных материалов, быстрого возведения, хранения масличных культур, хранения зерна
сравнительно высокой влажности и семян, обеспечения высокого уровня механизации.
На базе механизированных складов с башнями механизации создают высокоэффективные поточные технологические линии, обеспечивающие выполнение всех работ по приемке, обработке, хранению и отгрузке зерна.
В складах сравнительно легко решаются вопросы активного вентилирования зерна при помощи
установок различного типа. Установки для активного вентилирования зерна можно эффективно
использовать для охлаждения зерна искусственно охлажденным воздухом, для фумигации и дегазации зерна. В складах, проведя работы по герметизации, можно газировать зерно ядохимикатами
с целью уничтожения вредителей хлебных запасов (насекомых и клещей).
Практически ни одно хлебоприемное предприятие не мо-ясет обойтись без зерновых складов.
Склады нужны не только для хранения семенного материала, но и для зерна и семян таких культур, как клещевина, подсолнечник, рапс и др., которые нельзя или технически трудно хранить в
силосах. Склады незаменимы, когда необходимо хранить небольшие партии зерна. В складах с горизонтальными полами можно хранить и зернопродукты в таре (муку, крупу и др.).
При работе с большими массами зерна все же предпочтительны элеваторы. При хранении зерна в
силосах элеваторов следует учитывать ряд обстоятельств.
Начальная температура зерна в силосах или других типах зернохранилищ зависит от температуры
зерна и средней температуры атмосферного воздуха. Если зерно предназначено для длительного
хранения, высокую начальную температуру следует в возможно более короткие сроки понизить до
значения, при котором процесс порчи зерна приостанавливается. Труднее всего это осуществить в
южных регионах страны, где высокая температура атмосферного воздуха сохраняется после уборки урожая длительное время.
Выравнивание температуры зерна с температурой воздуха в естественных условиях быстрее происходит в складах. В силосах этот процесс зависит от поперечного размера силоса и местоположения его в силосном корпусе. В наружных силосах изменения температуры атмосферного воздуха влияют на температуру зерна в пристенных слоях довольно заметно по сравнению с внутренними силосами, где это влияние практически не наблюдается.
В силосах большего диаметра зерно медленнее охлаждается и прогревается. Следовательно, для
естественного охлаждения в холодное время предпочтительно зерно загружать в силосы небольшого диаметра, а для сохранности при низкой температуре в течение более продолжительного периода — в силосы большого диаметра.
С наступлением холодов влага из теплого зерна путем конвекции начинает перемещаться вверх к
холодной поверхности зерна. Здесь теплый воздух охлаждается, относительная влажность его резко возрастает и зерно верхних слоев начинает поглощать воду. При полном насыщении воздуха
влагой происходит конденсация паров воды. Такая эке картина наблюдается в пристенных слоях,
когда температура зерна в них оказывается ниже, чем внутри силоса. Если в силос с теплым зерном добавить холодное, влага начнет перемещаться в холодное зерно, повышая его влажность. Если в силос, примыкающий к силосу с теплым зерном, загрузить холодное зерно, на смежной стенке силосов будет происходить конденсация влаги со всеми вытекающими из этого отрицательными последствиями. Поэтому, в силосных корпусах, не оборудованных установками для активного
вентилирования, подобных ситуаций в процессе эксплуатации допускать нельзя. Из-за большой
высоты силоса в нем более заметны отрицательные проявления таких свойств зерновой массы, как
самосортирование и скважистость.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 47 из 122
Повышение температуры могут вызвать и насекомые. На элеваторах постоянный контроль температуры в размещенных по высоте слоях обеспечивается с помощью специальных установок для
дистанционного автоматизированного измерения температуры в силосах. Устойчивое, на 2...3°С,
повышение температуры является сигналом для принятия экстренных мер. На интенсивность тепловлаго-переноса в силосе большое влияние оказывает материал изготовления, степень защиты
силоса от солнечной радиации, наличие дополнительной теплоизоляции.
В настоящее время преобладают силосы, выполненные из железобетона и из металла. Теплопроводность у железобетона во много раз ниже, чем у металла. Железобетонные стенки обеспечивают
достаточную защиту зерна от суточных перепадов температур, металлические же, если не принимать определенных мер, не обеспечивают защиты практически совсем.
Применение металлических силосов дает много существенных преимуществ по сравнению с монолитными железобетонными: это возможность заводского изготовления конструкций; меньшая
масса и простота их транспортирования, в том числе на большие расстояния; простота и небольшая трудоемкость монтажа; возможность создания герметичных емкостей (что особенно ценно
для борьбы с вредителями зерна путем газации, а также для хранения I зерна в среде инертного
газа, позволяющее длительное время поддерживать хорошее состояние зерна). Для металлических
силосов применяют сталь (обычно оцинкованную, иногда нержавеющую), алюминиевые сплавы
(обычно для небольших силосов). Металл — влагонепроницаемый материал.
Однако эти силосы имеют и недостатки:
- высокую теплопроводность стен и крыши;
- конденсацию влаги на внутренних стенах, что вызывает потребность в устройстве теплоизоляции стен и крыши или организации аэрации силоса;
- коррозию металла под воздействием определенных химических веществ из хранящейся массы;
- необходимость в периодической окраске;
- увеличенные горизонтальные давления на стенки при выпуске зерна из силоса вследствие минимального трения его о стенку.
При опорожнении необходимо поступление достаточного количества воздуха в силос, иначе возможно сжатие оболочки силоса за счет вакуума, образующегося внутри ее.
Исследования, проведенные ВНИИЗ в 1974-1980 гг. в различных зонах, показали, что металлические силосы удовлетворяют требованиям технологии хранения зерна, предъявляемым к зернохранилищам. В них надежно сохраняется сухое охлажденное зерно (влажностью не более 12... 13%).
Для лучшей сохранности зерна признано необходимым проводить вентилирование силосов. При
проведении активной вентиляции на внутренней их поверхности наблюдается интенсивная конденсация влаги, которая попадает на зерно и увлажняет верхний слой. Для ослабления этого процесса необходимо удалять влажный воздух из свободного пространства силоса (вентилятором) через специальные выходные решетки. Для предупреждения конденсации влаги на металлических
стенках и самосогревания зерна, прилегающего к ним, наружные стенки силосов покрывают алюминиевым составом, отражающим солнечные лучи, благодаря чему они нагреваются минимально.
Для этой же цели стенки силосов делают в отдельных случаях двойными, заполняя пространство
между ними теплоизоляционным материалом.
К достоинствам силосов следует отнести возможность длительно хранить зерно без ухудшения
товарного качества зерна и практически без потерь (в пределах норм естественной убыли). Силосы надежно защищают зерно от грызунов и птиц. При сухом и холодном хранении в силосах исключается развитие насекомых, клещей и грибов. Подавлению их жизнедеятельности также способствует самоконсервация зерна в закрытом силосе, когда при длительном хранении в процессе
дыхания поглощается кислород, а выделяющийся диоксид углерода снижает интенсивность дыхания, приостанавливая биохимические процессы в живых организмах зерновой массы.
В практике хранения используются силосы разных размеров и разной вместимости. В большинстве случаев силосы сблокированы в силосные корпуса, которые входят в состав элеватора.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 48 из 122
Имеются силосы довольно больших размеров в плане и с большой вместимостью, достигающей
тысячи тонн. С экономической точки зрения они предпочтительны, так как по удельному расходу
материалов, трудоемкости работ и стоимости строительства они гораздо экономичнее. С технологической точки зрения такие силосы целесообразны только на тех предприятиях, которые принимают и хранят большие партии зерна одного качества.
Силосы большой вместимости часто располагают отдельно стоящими. Практикуют и блокировку их в силосные корпуса.
В хозяйствах, работающих с небольшим количеством зерна, в основном в АПК, строят миниэлеваторы. Они имеют существенные преимущества перед зерноскладами: быстрее возводятся;
при равной вместимости занимают меньшую площадь; высокая степень механизации достигается
при меньшем количестве оборудования; проще в эксплуатации и привязке к зерноперерабатывающим цехам. Изготавливаются они в основном из сборного железобетона и металла. Высота силосов сравнительно небольшая (до 15 м).
Мини-элеваторы значительно уступают промышленным элеваторам по вместимости, степени механизации и автоматизации процессов, по технологическим возможностям и производительности.
В некоторых странах для временного хранения небольших партий зерна на фермах применяют
гибкие силосы. Вместимость силосов от 20 до 40 т. Силос представляет собой каркас в виде металлической решетки, внутрь которого помещают своеобразный мешок из бутиловой резины, поливинилхлорида или полиэтилена. Гибкие силосы сравнительно недорогие, имеют небольшую
массу, их легко транспортировать и собирать на любой ровной площадке, удобно хранить в разобранном состоянии. К достоинствам таких силосов относят то, что по мере выгрузки (с помощью
шнека) мешок падает на зерно и тем самым препятствует увеличению воздушного пространства
над зерном и обеспечивает защиту его от дождя. Часто силосы накрывают брезентом.
Однако гибкие силосы легко повреждаются (но их можно чинить); имеют непродолжительный
срок службы (2-5 лет); требуют дополнительных мер для защиты от грызунов.
Применение их целесообразно при изменении объемов урожая в качестве резервной емкости.
Подземные хранилища предназначаются для длительного хранения местных и стратегических
запасов и сезонных излишков. Широкого распространения не получили. Они уместны в странах с
жарким климатом и в районах с резким колебанием температуры, так как обеспечивают сравнительно равномерную температуру в течение года, что сводит миграцию влаги в зерновой массе и
отрицательные последствия от этого к минимуму. Подземные хранилища должны также отвечать
таким основным требованиям, как прочность оболочки, водонепроницаемость, полное исключение вредителей.
Чтобы избежать выталкивания хранилища водой или исключить расходы на его укрепление, его
следует строить в районах, где уровень грунтовых вод будет ниже дна ямы для хранилища. Современные подземные хранилища сооружаются из водонепроницаемого бетона, хотя известны
случаи применения металлической облицовки ям.
Подземные хранилища имеют преимущества: II простота сооружения; II низкая их стоимость;
II защита зерна от суточных и сезонных колебаний температуры;
11 исключение развития насекомых и плесневых грибов за счет уменьшения концентрации кислорода и накопления диоксида углерода в межзерновых пространствах; В исключение проникновения вредителей хлебных запасов;
В возможность хранить зараженное зерно (вредители погибают).
Большой и основной недостаток — высокая трудоемкость и стоимость погрузо-разгрузочных операций.
Из литературы известно о постройке в Австралии опытного зернохранилища на 600 т для
временного хранения зерна. Оно выполнено из водонепроницаемого пластика и полностью исключает проникновение насекомых и грызунов. Хранилище наземное, но со всех сторон окружено
земляными стенами. После загрузки его определенным способом закрывают сверхпрочным тканым пластиком, на поверхность покрытия укладывают тонкий слой песка и засыпают землей. Та-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 49 из 122
кое хранилище отвечает характеристикам подземного хранилища. Может использоваться повторно.
Для каждого предприятия оптимальным решением при выборе типа и количества зернохранилищ
будет то, при котором будут максимально учтены местные особенности, влияющие на технологию
хранения зерна: климатические условия, сроки и период максимальной работы, способы транспортирования, количество партий зерна, целевое назначение и длительность их хранения, местоположение предприятия.
Предпочтительно в составе зернохранилищ крупного предприятия иметь склады и силосы, причем
силосы различной вместимости. При многообразии партий зерна это существенно облегчит решение вопросов их рационального размещения и эффективного хранения, а также формирования отпускных партий зерна в соответствии с заявками потребителей.
В зависимости от типа зернохранилищ и решаемых ими задач они оснащены специальным технологическим и транспортным оборудованием, оперативными емкостями и различными устройствами, позволяющими проводить мероприятия, направленные на предотвращение отрицательных
воздействий на зерно с целью сохранения его без потерь и ухудшения качества.
Контрольные вопросы:
1. Особенности хранения зерна в зернохранилищах, предназначенных для временного хранения.
2. Особенности хранения зерна в элеваторах и силосах.
3. Особенности хранения зерна в гибких силосах и подземных хранилищах.
4. Какие особенности, влияющие на технологию хранения зерна, следует учитывать при проектировании предприятия?
5. Технология хранения зерна как система определенных мероприятий.
6. Требования, предъявляемые к зернохранилищам.
7. Технология обработки и хранения зерна на элеваторах.
8. Технология обработки и хранения зерна в комплексах: башня механизации — механизированные склады.
9. Поточно-технологические линии.
10. Условия, обеспечивающие максимальный эффект при обработке и хранении зерна.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 10
КОНСЕРВАЦИЯ ЗЕРНА ХОЛОДОМ
СТРУКТУРА ЛЕКЦИИ:
1. Мероприятия по поддержанию технической базы хлебоприемных предприятий в рабочем состоянии.
2. Консервация зерна холодом.
3. Технологические схемы охлаждения
Составными частями технической базы хлебоприемного предприятия являются: 11 основные производственные объекты: элеваторы; механизированные склады для зерна; склады для зерна и продуктов его переработки, для кукурузы в початках, где операции с ними выполняются пе-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 50 из 122
редвижной механизацией; навесы; специальные хранилища для семенной и товарной кукурузы в
початках (сапетки); зерносушилки, цехи по обработке гибридных и сортовых семян кукурузы;
башни механизации при механизированных складах; отдельные приемные и отпускные устройства, здания автомобильных и вагонных весов, визировочные устройства и лаборатории; все оборудование, машины и механизмы, установленные в производственных зданиях, а также передвижные машины и механизмы;
11 подсобно-производственные объекты: трансформаторные подстанции, склады горючесмазочных веществ, пожарные резервуары для воды, насосные станции, слесарно-механические,
жестяницкие, электроремонтные, столярные мастерские, кузницы, депо для локомотива, гаражи
для автотранспорта, пожарные депо, проходные и др.;
И территория с площадками для временного хранения зерна, подъездными путями и путевыми
устройствами; И жилые и культурно-бытовые здания и сооружения.
Правильное и бесперебойное выполнение всех операций с зерном возможно обеспечить лишь при
наличии постоянно действующей и исправной технической базы.
Технология консервации (хранения) зерна охлаждением
Механизация, хранение зерна, охлаждение зерна, экономия расходов на сушку
Как показывает опыт последних лет, хранение зерна оказывается едва ли не самым важным
звеном в зерновом бизнесе. Именно хранение позволяет производителю получить большую цену
за выращенную продукцию. Анализируя стоимость тонны пшеницы в разрезе нескольких лет, явно прослеживается тенденция к падению закупочной цены во время сбора урожая и до начала октября (исключение составляют неурожайные годы, такие как 2003, 2006 и 2007). Падение цен в
основном объясняется увеличением предложения зерна со стороны производителей не имеющих
возможности хранить зерно, и / или требующих финансовых ресурсов.
Начиная с середины осени цены постепенно поднимаются вверх и только тогда наступает
время производителя. Очевидно одно, если хозяйство есть где хранить зерно, то ни один настоящий или выдуманный заговор зернотрейдеров не заставит производителя продать весь урожай
прямо с поля. С каждым годом все больше зернопроизводителей понимают это и ремонтируют,
строят, покупают и арендуют разного рода хранилища.
Кроме традиционных технологий и подходов к хранению зерна, существуют и новые. Один
из них - охлаждения (консервация холодом) зерна, бесспорно заслуживает внимания. Особенно
будет интересно производителям и переработчикам кукурузы (отпадает потребность в перемещении зерна для предотвращения согревания), масличных (задерживается процесс окисления масла),
органического зерна (позволяет исключить фумигацию) и др.
Клеточное дыхание зерна, с последующим произвольным его самосогреванием, является
причиной порчи убранного зерна. Эти процессы зависят от температуры и влажности зерна - чем
выше температура и влажность зерна, тем интенсивнее оно дышит. Самосогревание вызывает потерю сухой массы и благоприятствует развитию насекомых-вредителей и грибков. Известно, что в
зонах с умеренным климатом в холодное время года возникает значительно меньше потерь при
хранении, чем в летние месяцы. Консервирование охлаждением позволяет искусственно создать
зимние климатические условия непосредственно после уборки урожая.
Изначально технология хранения зерна с охлаждением разрабатывалась для консервации
влажного зерна перед сушкой. Теперь же чаще охлаждается сухое, чем влажное зерно – главным
образом для предупреждения развития насекомых-вредителей. Охлаждение собранного урожая до
температуры ниже 13°C позволяет эффективно предупреждать потери от повреждения насекомыми. При достаточно низких температурах насекомые впадают в спячку и не наносят ущерба в зернохранилище.
Если же температура и влажность благоприятны для насекомых, возникают значительные
потери от повреждения зерна вредителями и от загрязнения экскрементами. Эти потери растут изза быстрого размножения насекомых при благоприятных условиях. Большинство жучков имеют
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 51 из 122
очень короткий цикл развития - при идеальных условиях цикл воспроизводства долгоносика занимает всего лишь 25 дней.
Охлаждение без применения химических средств защиты
В настоящее время химическая обработка зерна строго регламентируется. При фумигации
возникают значительные расходы на химические материалы и дорогостоящую технологию. Следует также учитывать, что часто применяемый для фумигации метилбромид во многих странах
запрещен с 2005 года.
Экономия расходов на сушку
Пшеницу после уборки сушат, в зависимости от предназначения, до 14-16% влажности.
Для этого в специальной сушильной установке разогревается воздух. Этот теплый воздух отбирает
влагу у зерна и выводит ее в атмосферу. Требуемая для нормального хранения влажность кукурузы, риса и масленичных культур ниже, чем для пшеницы.
Экономия при использовании консервации охлаждением обусловлена следующим:
- каждое разовое охлаждение дополнительно просушивает зерно. Оно снижает влажность
зерна еще на 0,5–1,5 % при охлаждении его на 20K. При высокой влажности зерна (более 18%),
эффект дополнительной просушки сильнее, чем для сухого зерна (влажностью менее 14%).
- время нахождения зерна в сушильной установке может быть сокращено за счет оптимизации сушки и охлаждения; при этом экономится энергия и повышается производительность сушки.
- уменьшение времени и интенсивности сушки делает этот процесс более щадящим для зерна; возникает меньше трещин и повреждений зерен от сушки.
Отсутствие потерь при пересыпке
При обычном хранении без охлаждения часто возникает необходимость в пересыпке зерна.
Перемешивание и связанный с ним интенсивный контакт зерна с воздухом ведут к устранению
очагов повышенной температуры. Для этого всегда необходим свободный силос, к тому же при
каждой пересыпке из-за трения пропадает приблизительно 0,3% от общей массы зерна. Плюс к
этому необходим расход энергии на транспортировку зерна, который можно оценить в 1-3 кВт*ч
на одну тонну зерна. Охлаждаемое зерно, не нуждается в пересыпке.
Затраты энергии на консервацию охлаждением
Многочисленные преимущества консервации охлаждением связаны, однако, с определенными затратами. Кроме капиталовложения в охлаждающую установку, требуется электроэнергия
для ее работы. Расход электроэнергии зависит от температуры окружающей среды, относительной
влажности воздуха, содержания влаги в зерне и температуры зерна.
Рентабельность инвестиций
При использовании технологии охлаждения зерновых культур потери сухой массы сводятся до минимума, предотвращается ухудшение качества из-за повреждения насекомыми и развития
грибков. Качество зерна не снижается в процессе хранения. Также снижаются расход энергии на
сушку и время загрузки сушильной установки. Кроме того, нет расходов на фумигацию. Если провести точную калькуляцию рентабельности, то технология окупается в большинстве случаев за 1-2
года. Таким образом - это очень выгодное капиталовложение.
Область применения
Консервация охлаждением применима как в напольных хранилищах, так и в элеваторах силосного типа. Важным моментом является правильное распределение воздуха. Технология позволяет охлаждать все сыпучие сельскохозяйственные культуры -, к примеру, пшеницу, пивоваренный ячмень, рапс, кукурузу, рис, рис-сырец, соевые бобы, семена подсолнечника, арахис и т.д.
В целом технология охлаждения зерна имеет многочисленные преимущества, которые
должны быть учтены при расчете экономической эффективности:
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 52 из 122
- длительное хранение без риска снижения качества
- защита от порчи вредителями и их размножения
- защита от грибков и продуктов их жизнедеятельности - микотоксинов
- отказ от дорогостоящей и экологически вредной фумигации
- снижение потерь от дыхания зерна до минимума
- отпадает необходимость в пересыпке
- снижение расходов на сушку
- сохранение качества урожая
- сохранение всхожести семян
- отсутствие пожелтения риса
- увеличение доли целых зерен риса
- отсутствие трещин от внутренних напряжений
- остановка процесса окисления у маслосодержащих культур
- охлаждение можно применять независимо от погодных условий
КОНСЕРВАЦИЯ ЗЕРНА ХОЛОДОМ
В период массового поступления зерна на хлебоприемных предприятиях часто не хватает зерносушильных мощностей. В хранилищах скапливается сырое и влажное зерно, которое необходимо
немедленно охладить, чтобы предотвратить ухудшение его качества.
Иногда зерно после сушки на зерносушилках имеет температуру 30...35°С. Оно нестойко в хранении и также требует охлаждения. Таким образом, охлаждение как просушенного, так и сырого
зерна с целью его временной консервации из разряда вспомогательных операций переходит в один
из основных технологических приемов послеуборочной обработки зерна.
В настоящее время метод вентилирования зерна искусственно охлажденным воздухом имеет
большие технологические преимущества по сравнению с активным вентилированием атмосферным воздухом. Он является весьма перспективным на хлебоприемных предприятиях юга страны,
так как устраняет основной недостаток охлаждения зерна атмосферным воздухом — зависимость
от погодных и климатических условий, позволяет снизить потери зерна при хранении, сохранить
его исходное качество, увеличить выход и качество готовой продукции.
Вентилирование искусственно охлажденным воздухом проводится с целью временной консервации влажного и сырого зерна до сушки, доохлаждения просушенного, длительного хранения
влажного зерна без последующей сушки. Искусственное охлаждение зерна наиболее эффективно в
южных районах страны при обработке нестойких в хранении культур: риса-зерна, семян подсолнечника, клещевины и др.
Метод консервации зерна охлаждением практически одновременно начал применяться в
Англии, ФРГ, Бельгии, Франции в период с 1950 до 1960 г., а затем постепенно распространился
на другие страны. В Европе этот метод возник раньше, чем в Америке. Это объясняется теплым
влажным климатом, неблагоприятным для хранения зерна, большей влажностью свежеубранного
зерна, а также более высокой стоимостью топлива и сушки зерна. Мощность парка зерноуборочной техники развивалась быстрее мощности парка зерносушильных аппаратов. Увеличение парка
зерносушилок является невыгодным, так как они эксплуатируются всего 600...800 ч в году. Более
целесообразно увеличивать период работы зерносушилки, что связано с временной консервацией
зерна до сушки. Таким образом, метод консервации зерна охлаждением возник как дополнение к
основному методу — сушки до кондиционной влажности — с целью увеличения периода работы
зерносушилки и снижения себестоимости сушки.
В дальнейшем охлаждение зерна с применением холодильной техники открыло новые перспективы в хранении зерна без его сушки. Зерно с влажностью 16... 17% в некоторых случаях можно вообще не сушить, а охладить его до температуры 5°С и хранить в течение нескольких месяцев до
реализации. При таком методе хранения зерно имеет более высокие питательные и технологиче-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 53 из 122
ские качества. Хранение зерна в охлажденном состоянии позволяет исключить дополнительные
затраты на его сушку, а затем увлажнение перед переработкой, например в муку. Выбор метода
сохранности зерна (в сухом или охлажденном состоянии) следует проводить по предварительным
экономическим расчетам в каждом конкретном случае.
В СССР первые холодильные машины начали применять с 1971 по 1973 г. на рисозаготавливающих предприятиях в южных регионах страны. Бурное развитие рисосеяния, поступление в короткие сроки на предприятия большого количества сырого и влажного риса-зерна, в сочетании с его
особенностями как объекта послеуборочной обработки и хранения, привели к необходимости и
целесообразности применения холодильных машин для охлаждения риса-зерна до сушки с целью
временного хранения, и после сушки — для длительного хранения.
Затем холодильные машины начали применять и для обработки семян масличных культур.
В это же время начали проводиться научные исследования процессов искусственного
охлаждения зерна, разрабатывалась технология процесса, создавалась экспериментальные и промышленные установки для охлаждения зерна.
После распада СССР метод искусственного охлаждения зерна в РФ, к сожалению, практически не
применяется. Во многих странах мира он нашел самое широкое применение и наряду с сушкой
является основным при работе с хранящимся зерном.
СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНИКА. ПЕРЕДВИЖНЫЕ И СТАЦИОНАРНЫЕ
ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Для охлаждения зерна применяют стационарные холодильные установки с промежуточным
теплоносителем (рассолом) и передвижные с непосредственной системой охлаждения воздуха.
Стационарная холодильная установка показана на рисунке 1.
Рис. 1 Схема стационарной холодильной установки:
1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — вентиль регулирующий; 4 — испаритель; 5 — градирня; 6
— насос водяной; 7 — воздухоохладитель; 8 — вентилятор; 9 — насос рассольный.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 54 из 122
Рис. 2
Схема
передвижной холодильной машины:
1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — вентиль регулирующий; 4 — воздухоохладительиспаритель; 5 — вентилятор.
Компрессор засасывает пары холодильного агента из испарителя и сжимает их до давления конденсации. Сжатые пары хладагента поступают в конденсатор и превращаются в жидкость. Конденсатор охлаждается водой с температурой более низкой, чем температура паров сжатого хладагента. Охлажденная в градирне вода подается в конденсатор водяным насосом.
После выхода из конденсатора жидкий хладагент подается в регулирующий вентиль, дросселируется и с низкой температурой поступает в испаритель. К испарителю подводится от потребителя
холода теплый рассол, от которого испаряющийся хладагент интенсивно отнимает тепло. Хладагент за счет отнятого тепла полностью переходит из жидкого состояния в парообразное, и пар
снова засасывается компрессором. Охлажденный в испарителе рассол насосом подается к воздухоохладителю, через который вентилятором просасывается атмосферный воздух. Охлажденный до
требуемой температуры воздух подается вентилятором в зерновую насыпь. Передвижная холодильная машина показана на рисунке 88.
Компрессор сжимает пары хладагента до давления конденсации и нагнетает их в конденсатор. В
конденсаторе горячие пары хладагента охлаждаются и конденсируются, отдавая тепло воздуху,
просасываемому вентиляторами. Далее жидкий хладагент, поступая в регулирующий вентиль,
дросселируется с давления конденсации до соответствующего давления испарения. Хладагент кипит в воздухоохладителе, отнимая тепло от воздуха, продуваемого центробежным вентилятором, и
снижает его температуру. Образующиеся в процессе кипения пары хладагента отсасываются из
воздухоохладителя компрессором. Охлажденный воздух подается в зерновую насыпь.
Стационарные холодильные установки отличаются, в основном, применяемыми холодильными
машинами,компоновкой и конструкцией воздухоохладителей. Они предназначены для охлаждения зерна в силосах элеваторов с горизонтальными и вертикальными системами воздухораспределения, а также в отдельно стоящих охладителях и охладительных зонах зерносушилок.
Передвижные холодильные установки выпускают и применяют во многих странах мира для охлаждения различных культур. Их суточная производительность составляет от 15 до 200 т охлажденного зерна.
В европейских странах используют передвижные холодильные установки различных фирм: Гранифригор, Эшер Зульцер Висе, Гольдзаат (ФРГ), Холл, Престколд, Кул-стор (Англия) и др.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 55 из 122
Кубанским филиалом ВНИИЗ при участии авторов предложены и были реализованы на ряде
предприятий четыре основные схемы охлаждения риса-зерна (рис. 89), которые можно применять
и для других культур.
Технологическая схема 1. Поступившее зерно высушивается до влажности 14%, обрабатывается
искусственно охлажденным воздухом в охладительной зоне зерносушилки и закладывается на
хранение в силосы элеватора. В период хранения зерно периодически вентилируют.
Поскольку при хранении партия зерна находится в охлажденном состоянии, содержание пожелтевших зерен риса-зерна будет ниже, чем при хранении его без применения искусственного холода.
Технологическая схема 2. Зерно высушивается до влажности 16,5% на зерносушилке. Из зерносушилки оно поступает в отдельно стоящий охладитель, где охлаждается до 8...10°С и подсушивается до влажности 15...15,5%, Такая обработка позволяет повысить производительность сушилки за
счет перевода охладительной зоны на сушку я увеличения съема влаги, быстро привести зерно в
стойкое для хранения состояние. После охладителя зерно подается в элеватор на хранение. При
повышении температуры зерна до 20°С его доохлаждают. Содержание пожелтевших зерен, как и
при обработке по схеме 1, будет ниже, чем при обработке без применения искусственного холода.
Необходимо отметить, что влажность зерна 15... 15,5% обеспечивает лучший технологический
эффект при переработке риса-зерна на рисозаводе.
Технологическая схема 3. Рис-зерно высушивают до влажности 14% с последующим охлаждением
в силосе элеватора холодильными установками. В процессе хранения зерно периодически доохлаждают (при повышении его температуры более 20°С) атмосферным или охлажденным воздухом.
Так как весь период хранения зерно находится в охлажденном состоянии, содержание пожелтевших зерен остается на уровне, близком к исходному. Однако в верхней части силоса и выпускной
воронке существуют непродуваемые участки (при горизонтальном продувании зерновой насыпи),
в которых содержание пожелтевших зерен может несколько повыситься.
Технологическая схема 4. Применение этой схемы целесообразно в условиях дефицита зерносушильных мощностей. Поступающее сырое зерно временно консервируется искусственно охлажденным воздухом в силосах элеватора, затем, по мере высвобождения сушильных мощностей,
просушивается до влажности 15...16% и закладывается на хранение. В период хранения зерно
охлаждается холодильными установками и периодически доохлаждается. Содержание пожелтевших зерен будет близким к исходному.
Все технологические схемы, несмотря на дополнительные затраты, более эффективны, чем общепринятая технологическая схема без применения холода. Экономический эффект за счет сохранения исходного качества зерна, увеличения общего выхода и выхода рисовой крупы более высоких
сортов весьма значителен.
На крупных элеваторах наиболее эффективна технол< гическая схема 2 с применением искусственного холода отдельно стоящем охладителе зерна. Для появившихся стране небольших производителей зерна, на миниэлева1 рах и в складах перспективно применение передвижных холодильных машин.
РЕЖИМЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ
Эффективность применения холодильных машин зависит от применяемых режимов и технологических приемов. Подача воздуха в насыпь зерна зависит от количества охлаждаемого зерна, его
температуры и продолжительности хранения. Различными авторами для охлаждения зерна в течение суток рекомендуется удельный расход воздуха от 24 до 36 м3/ч на 1 м3 зерна, а при большей
продолжительности — в 1...2 раза меньше.
Европейские фирмы обычно выпускают оборудование, позволяющее охлаждать зерно до температуры 10°С, в то же время установки некоторых английских и американских фирм позволяют
охлаждать зерно до 4°С.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 56 из 122
В нашей стране имеются рекомендации по охлаждению зерна с применением холодильных машин, в разработке которых принимали участие и авторы данного учебника.
Охлаждение зерна проводят в складах, оборудованных установками активного вентилирования.
Передвижные холодильные установки подсоединяют непосредственно к вентиляционным каналам.
При использовании стационарных холодильных машин вдоль зерносклада прокладывается теплоизолирова-ный рассолопровод с отводами около каждого вентиляционного канала для подключения передвижных воздухоохладителей.
Передвижные холодильные машины или воздухоохладители устанавливают на расстоянии 2...3 м
от стены склада. Выходные патрубки воздухоохладителей соединяют с вентиляционной установкой склада резинотканевыми воздуховодами.
При использовании установки СВУ-2 (и подобных) рассолопровод прокладывается с двух сторон
зерносклада и воздухоохладители работают одновременно (рис. 3).
Охлаждение начинают при завершении формирования с максимально возможной равномерностью
насыпи над одним или несколькими каналами.
Охлаждение риса-зерна в силосах элеваторов. Охлаждение проводят на установках с вертикальным или горизонтальным продуванием зерновой насыпи.
Для охлаждения зерна на установках активного вентилирования по вертикали вентиляторы высокого давления отключают и к системе воздухораспределения через дополнительные воздуховоды
подключают воздухоохладители. Подводящие воздуховоды частично реконструируются с учетом
местных условий и применяемой системы компоновки воздухоохладителей.
Вентиляционную сеть рекомендуется переоборудовать таким образом, чтобы она объединяла силосы поперечного ряда в группы.
Установка активного вентилирования СВУ-1
Установка активного вентилирования СВУ-2
Рис. 3
подключения воздухоохлади-пельных установок к складам:
{— передвижная холодильная машина или передвижной воздухоохладитель; 2 — Р«анотканевый
воздуховод; 3 — каналы активного вентилнрованияЕсли в поперечном ряду силосов больше четырех, то оборудуют две вентиляционные сети, а воздухоохладители располагают с двух сторон силосного корпуса (рис. 4).
В сдвоенные и строенные силосы квадратного сечения подают воздух одновременно для равномерного охлаждения зерна.
Установки вертикального продувания зернового ело* рекомендуется дооборудовать системой отсоса воздуха из силосов для повышения эффективности охлаждения| (рис. 5).
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 57 из 122
Рис. 4
Схемы подключения воздухоохладителей У1-УВО к силосам элеваторов:
а — к силосам оперативной и временной консервации зерна; б — к силосам длительного хранения
зерна.
Рис. 5
Схема искусственного охлаждения зерна в силосах элеватосистемой воздухораспределения:
ров
с
вертикальной
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 58 из 122
1 — воздухоохладитель; 2 — воздуховод нагнетающий; 3 — воздуховод отсасывающий; 4 — вентилятор.
Рис. 6
Схема искусственного охлаждения зерна в силосах элеваторов с горизонтальной системой воздухораспределения:
1 — воздухоохладитель; 2 — воздуховод нагнетающий; 3 — воздуховод отсасывающий; 4 — вентилятор.
На установках для сквозного вентилирования по вертикали охлаждение начинают при заполнении
силоса на 5...8 м.
На установках с горизонтальным вентилированием зерна силосы поперечного ряда объединяют в
группы по два-четыре. К каждой группе подводят нагнетающий и отводящий воздуховоды. Вентиляторы отводящих воздуховодов располагают как в надсилосном, так и в подсилосном этаже
(рис. 6).
Зерно охлаждают в силосах с круглым сечением, не имеющих пересыпных окон на общей стене со
звездочкой. Сухое охлажденное зерно закладывают на хранение в силосах, соединенных со звездочкой.
Охлаждение зерна в силосах, оборудованных горизонтальной системой воздухораспределения,
начинают после полной их загрузки.
В силосах квадратного сечения сырое зерно рекомендуется размещать в сдвоенных силосах для
более быстрого его охлаждения.
При необходимости возможно перемещение охлажденного зерна в свободные силосы, но его температура при этом повышается на 2...3°С.
Охлаждение риса-зерна в шахтных зерносушилках. Охлаждение просушенного риса-зерна можно
проводить в потоке непосредственно в зерносушилке. В этом случае воздухоохладитель присоединяют к всасывающему отверстию вентилятора охладительной зоны. Производительность воздухоохладителя должна составлять 30...36 тыс. м3/ч. Увеличение расхода охлажденного воздуха
приводит к нерациональному его использованию, а уменьшение не обеспечивает достаточного
эффекта.
При последовательной сушке на двух зерносушилках зерно охлаждается в охладительной зоне
второй зерносушилки.
Сушку риса-зерна проводят согласно действующим инструкциям, влажность его на выходе из последней сушильной зоны должна составлять около 15%.
При температуре атмосферного воздуха выше 25°С или большой производительности зерносушилки (более 20 т/ч) последнюю зону сушки зерносушилки 2ДСП-32 переводят на охлаждение
зерна атмосферным воздухом (двухступенчатое охлаждение).
Для эффективного ведения процесса охлаждения зерна в складах, силосах и шахтных зерносушилках следует соблюдать рекомендуемые режимы.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 59 из 122
Контрольные вопросы
1. Назначение охлаждения зерна.
2. Типы холодильных машин, принцип их работы.
3. Основные технологические схемы с применением холодильных машин для охлаждения зерна.
4. Технологические приемы охлаждения зерна в складах.
5. В чем отличие охлаждения зерна в силосах элеваторов на установках с горизонтальными и вертикальными системами воздухораспределения?
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 11
ХИМИЧЕСКОЕ КОНСЕРВИРОВАНИЕ ЗЕРНА
Применение химических веществ с целью замедления или прекращения жизнедеятельности зерновой массы называют химическим консервированием.
Химическое консервирование не считают четвертым режимом хранения. Иногда его относят к
хранению в РГС. Разница заключается в том, что регулируемая газовая среда создается химически
инертными газами, а при химическом консервировании в зерновой массе создается агрессивная
среда. Но цель преследуется одна — замедление или прекращение физиологических процессов в
зерне, угнетение жизнедеятельности микроорганизмов, клещей и насекомых.
Химическое консервирование используют для хранения зерна с повышенной влажностью, для
профилактики против поражения клещами, насекомыми и микроорганизмами при хранении сухого зерна, для подавления или замедления самосогревания.
Поиски вещества, которое замедляло бы процессы в зерновой массе, начались еще в XIX столетии.
Р. Кох установил, что обработка зерна сернистым ангидридом приводит к гибели неспоровых бактерий в течение 2 мин.
В 1901 г. Р. Колквитц установил, что пары толуола понижают интенсивность дыхания пшеницы.
В дальнейшем исследования в этом направлении проводили многие отечественные и зарубежные
исследователи: Я. Я. Никитинский, М. А. Гусев, Н. П. Михайловский, Н. И. Соседов, Л. А. Трисвятский, О. П. Подъя-лольская, Ю. Ф. Росляков, Р. К. Лармур, Д. С. Клейтон, К. Л. Вреншол, К.
М. Кристенсен, В. Ф. Геддес, Ф. К. Геринг, Д. Пуасон, Б. А. Ботомли, Т. А. Оксли и многие другие. Ими была выяснена степень консервирующего действия большого количества химических
соединений.
Поиск консерванта был направлен на выбор химических соединений, обладающих высокими бактерицидными и инсектицидными свойствами и одновременно безопасных для человека и животных, способных сохранять товарный вид и технологические достоинства консервированного зерна.
Для консервирования применяли твердые, жидкие и газообразные вещества.
М. И. Рязанцева, Г. В. Буханцова и другие исследовали влияние бромистого метила на микрофлору комбикормов (табл. 1).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что бромистый метил сильно угнетает микрофлору комбикормов, хотя полностью ее не уничтожает. Учитывая высокие инсектицидные свойства
бромистого метила, можно считать его достаточно эффективным консервантом для зерна.
Работы М. И. Рязанцевой показали, что для предупреждения самосогревания влажных семян масличных культур можно с успехом применять дихлорэтан, хлорпикрин и бромистый метил. Положительные результаты показали также другие газообразные вещества: металлил-хлорид, сероуглерод, аммиак, сернистый ангидрид и др.
Таблица 1
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 60 из 122
Влияние бромистого метила на микрофлору комбикормов, в тысячах экземпляров на 1 г
Рецепт Норма расхода Бактерии
Плесени
комби- фуми-ганта,
корма
г/м*
неспоспо- РетАарег-ЕТиз
Мисог
Рива-гшт
рообраросНИит
зующие
образующие
ПК 1-511
0
450,0
111,0
42,0
7,0
1,5
4,0
ПК 1-511
60
73,0
43,0
2,5
1,9
0,2
2,5
53-1-1
0
1840,0
65,0
4,5
10,5
9,0
0
53-1-1
60
130,0
23,0
1,4
3,6
1,0
0
Среди твердых консервантов наибольшее внимание привлекали бисульфит натрия, пиросульфат
натрия, гранозан, меркуран, ТМТД, салицилат натрия, медь сернокислая, натрий двууглекислый и
др.
Однако перечисленные химические соединения не нашли широкого применения по различным
причинам: 11 опасны из-за высокой токсичности; II сорбируются и прочно удерживаются зерном,
при этом качество зерна изменяется; ® не обладают достаточными бактерицидными или фунгицидным действием; И неудобны в обращении и не могут быть равномерно распределены в зерновой массе.
Из жидких консервантов наибольшее распространение получили различные органические кислоты. Низкомолекулярные карбоновые кислоты показали хорошие результаты при обработке влажного зерна, они обладают высоким фунгицидным и бактерицидным действием.
Химическое консервирование зерна с повышенной влажностью. Впервые органические кислоты стали применять для консервации зерна повышенной влажности в 60-х гг. XX столетия в Англии. Затем они стали широко использоваться в США, ФРГ, Швеции, Франции, Канаде, Швейцарии, Австрии, Норвегии, Дании, СССР и других странах.
Для консервации использовали муравьиную, уксусную, пропионовую кислоты и их смеси. Эти
кислоты являются естественными метаболитами в организме животных и допущены Международной фармокопеей к качестве консервантов для пищевых продуктов.
При обычных условиях кислоты — прозрачные, легкоподвижные жидкости с резким запахом, хорошо растворимые в воде, коррозируют металлы.
Муравьиная кислота в 12 раз сильнее уксусной и в 15 раз сильнее пропионовой.
Консервирующее действие органических кислот определяется ингибированием ферментных систем путем снижения кислотности среды. Поэтому муравьиная кислота обладает более сильным
консервирующим действием. Она обладает повышенным бактерицидным действием. Пропионовая кислота сильнее подавляет плесневые грибы. Из этих кислот муравьиная имеет наибольшую
летучесть. Проведенные исследования показали, что применение органических кислот при хранении зерна с повышенной влажностью сохраняет его питательную ценность. Зерно различных
культур с влажностью до 35% хорошо сохранялось в течение года. Расход консерванта при этом
колебался от 0,2 до 3,0% в зависимости от состава консерванта, исходной влажности зерна, способа внесения его в зерновую массу, климатических условий.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 61 из 122
В зерновую массу необходимо вносить такое количество консерванта, которое обеспечивает инактивацию ферментной системы зерна и микроорганизмов в процессе обработки, а во время хранения создает условия, блокирующие развитие микроорганизмов. Консервант должен также обладать достаточными инсектицидными свойствами.
Из перечисленных органических кислот в настоящее время наибольшее распространение получила пропионовая кислота.
Пропионовая кислота обладает низкой летучестью и медленно удаляется из консервированного
зерна. Поэтому она длительное время оказывает на зерно консервирующее действие.
Зерновая масса, обработанная пропионовой кислотой, сохраняет питательную ценность и
считается безопасной для человека и животных. Это суждение основано на том, что пропионовая
кислота принимает участие в обмене веществ растительных и животных организмов. Животные
охотно поедают корм с добавлением до 8% пропионовой кислоты, при этом расход кормов на
единицу привеса ниже, чем при поедании животными кормов без пропионовой кислоты.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила допустимую дозу пропионовой
кислоты для человека в размере 10...20 мг на 1 кг массы тела в сутки. ФАО официально разрешило
в 1973 г. применение пропионовой кислоты в качестве консерванта для пищевых продуктов.
Обработка зерна пропионовой кислотой приводит к сокращению количества грибов и дрожжей.
Бактерии более устойчивы к воздействию кислоты, но и их количество также снижается.
Е. Н. Дорошева исследовала влияние пропионовой кислоты на изменение микрофлоры влажного
зерна кукурузы при хранении.
Таблица 2
Изменение микрофлоры в зерне кукурузы через 2 месяца хранения, в тысячах экземпляров
на 1 г зерна
Микроорганизмы
Количество микроорганизмов
влажности зерна, %
20,6
До хранения
Бактерии
Плесневые грибы (всего)
в том чисе Аспергилиум
Пенициллин
Дрожжи
24,2
28,2
31,0
4,0
6,5
17,0
27,5
7,0
7,5
7,0
8,5
1,5
2,0
1,5
2,5
0
0,5
0,5
1,0
0
0
0
0
62,6
277,5
—
214,0
495,5
—
79,0
142,0
—
49,5
53,3
—
Через 2 месяца хранения
Бактерии
41;0
Плесневые грибы (все- 105,0
го)
в том чисе Аспергили- 16,0
ум
Пенициллин
30,0
при
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Дрожжи
0
26,0
Ред. № 1 от _________
Страница 62 из 122
—
43,0
Зерно, обработанное пропионовой кислотой
Доза
пропионовой
кислоты, % к массе
зерна
Бактерии
0,3
0,4
0,5
0,6
2,0
0
2,5
7,0
Плесневые грибы (всего)
в том чисе Аспергилиум
Пенициллин
1,0
2^
2,0
2,0
0,5
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
1,5
0
0
0
0
Дрожжи
Хранили четыре пробы свежеубранного зерна кукурузы с различной влажностью в течение двух
месяцев (табл. 2).
Микрофлора в необработанной кукурузе многократно увеличилась. В пробах зерна, обработанных
пропионовой кислотой, численность всех видов микроорганизмов значительно сократилась даже
по сравнению с исходными пробами зерна.
Аналогичные результаты получены Ю. Ф. Росляковым при обработке пропионовой кислотой риса-зерна, хранящегося в железобетонном силосе (табл. 3).
Таблица 3
Влияние пропионовой кислоты на интенсивность развития микрофлоры в рисе-зерне, в тысячах экземпляров на 1 г зерна
Наименование
Количество микроорганизмов через
период хранения, суп.
0
7
Контроль I — сухое зерно
Влажность, %
14,0 —
Бактерии
Плесневые
(всего)
2393, —
0
грибы 10,20 —
в том чисе Асперги- 1,00 —
лиум
Пенициллин
1,20 —
15
30
60
—
13,8
13,7
3810, 5250, 4450,0
0
0
18,33 23,25 26,10
1,45
1,85
2,90
0,80
0,65
0,40
6,50 —
13,75 19,30 20,65
1,50 —
2,33
2,45
23,15
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Дрожжи
0,40 —
Ред. № 1 от _________
0,65
0,50
0,25
23,8
Контроль II — сырое зерно
Влажность, %
20,0 —
—
—
Бактерии
2870, 38250 18650 —
0
,0
,0
—
грибы 23,90 1195, 514,0 —
00
0
—
в том числе пеници- 7,00 790,0 297,0 —
лиум
0
0
—
Аспергилиум
2,70 110,7 64,00 —
0
—
11,00 265,0 138,5 —
0
0
—
3,20 29,30 14,50 —
—
—
—
Плесневые
(всего)
Дрожжи
2,80 14,40 3,70
Зерно, обработанное п р о п и о н о в о и кислотой
Влажность
20,5 —
—
20,2 20,0
Доза
пропионовой 0,25 —
—
кислоты, % к массе
зерна
Бактерии
2870, 126,6 85,4
0
0,20
Плесневые
(всего)
0,15
1435, 2350,0
0
грибы 23,90 0,70
0,70
0,68
1,90
в том числе пеници- 7,00 0,40
лиум
0,45
0,60
1,44
Аспергилиум
2,70 0
0,05
0,08
0,28
Клостридиум
11,00 0,25
0,20
0
0,18
3,20 0,05
0
0
0
2,80 0
0,20
0
0,20
Дрожжи
Страница 63 из 122
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 64 из 122
Проведенные исследования показали, что пропионо-вая кислота оказывает большое влияние на
плесневые грибы, которые после обработки кислотой прекращают размножение и почти полностью гибнут. Плесневые грибы пенецилиум и аспергилиус более стойки к воздействию пропионовой кислоты.
Степень подавления микроорганизмов зависит от концентрации пропионовой кислоты в зерновой
массе.
При внесении кислоты в концентрации 0,3% от массы зерна количество плесневых грибов и
дрожжей сокращается на 80%, а при дозе пропионовой кислоты 0,5...0,75% — они гибнут практически полностью.
Ю. Ф. Росляков приводит следующую схему действия пропионовой кислоты. Пропионовая кислота имеет гидрофильную часть — функциональную группу — СООН и гидрофобную часть — радикал.
На поверхности зерновки или микробной клетки молекулы кислоты удерживаются гидрофильными группами, тогда как радикалы образуют гидрофобную пленку «частокол Ленгмюра» вокруг
зерновок и микробных клеток. Происходит гидрофобизация покровных тканей, это резко ограничивает водо- и газообмен зерновой массы, снижает интенсивность дыхания, замедляет обмен веществ. Развитие аэробных микроорганизмов замедляется и затем наступает их гибель.
Пропионовая кислота кроме фунгицидного и бактерицидного оказывает и инсектицидное действие на зерновую массу. При концентрации 0,5% Пропионовая кислота подавляет развитие долгоносиков и клещей, а при концентрации 1% уничтожает их полностью. Зерно, обработанное пропионовой кислотой, сохраняет естественный цвет, блеск и не теряет сыпучести длительное время.
Консервация зерна органическими кислотами приводит к потере семенных свойств. Всхожесть
теряется быстрее у зерна с более высокой влажностью. Поэтому консервировать органическими
кислотами семенное зерно нельзя.
Доза вносимой в зерновую массу пропионовой кислоты зависит от влажности зерна. Чем выше
влажность зерна, тем больше расход кислоты.
Особое внимание при консервации органическими кислотами следует обращать на равномерное
распределение консерванта в зерновой массе. Даже небольшие участки зерновой массы, не обработанные кислотами, могут послужить причиной возникновения самосогревания. Чем точнее дозировка и чем выше степень равномерности внесения консерванта в зерновую массу, тем меньше
его расход.
Применение аэрозольного способа внесения пропионовой кислоты позволяет снизить ее расход в
3 раза.
Повышенный расход пропионовой кислоты обеспечивает технологическую эффективность консервирования и не ухудшает кормовых достоинств, но приводит к ухудшению органолептических
показателей зерна и увеличению стоимости обработки.
При консервировании пропионовой кислотой в зерновой массе помимо угнетения микроорганизмов и вредителей происходит ряд химических превращений. Амилоли-тическая активность снижается на 20...90% в зависимости от дозировки кислоты и длительности обработки зерна. Снижается активность липазы и липоксигеназы. При введении пропионовой кислоты в количестве 0,6%
и более снижается содержание витамина Е и р-каротина. Введение в зерновую массу свыше
1,0...!,5% пропионовой кислоты вызывает гидролиз крахмала и повышение содержания редуцирующих веществ. Кислотное число липидов во влажном зерне риса, консервированного пропионовой кислотой, незначительно отличается от величины этого показателя в зерне, хранившемся в сухом состоянии. Снижается интенсивность дыхания зерновой массы.
По данным Е. Н. Дорошевой, кукуруза влажностью 31,0%, обработанная пропионовой кислотой,
сохраняет постоянно низкую интенсивность дыхания на протяжении двух месяцев хранения.
Обрабатывают зерно обычно перед закладкой на хранение. Для этой цели существуют различные
установки. По одной схеме обработки форсунка распыляет пропионо-вую кислоту над конвейером, перемещающем зерно. После отлежки в течение 40 мин в специальном бункере зерно
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 65 из 122
направляется для хранения в любой тип зернохранилища. Ю. Ф. Росляковым разработан способ
введения пропионовой кислоты в зерновую массу в аэрозольном или парообразном состоянии. По
этому способу жидкая пропионовая кислота в состоянии тонкодисперсного аэрозоля, пара или парогаза вводится противотоком в зерновую массу, падающую в виде дождя (рис. 94).
Рис.1
Схема полупромышленной установки для консервирования влазкн г зерна риса пропионовой кислотой (ПУКЗ-2):
1 — загрузочное устройство; 2, 7 — окна смотровые; 3 — клапан запорный; 4 — конусырассекатели; 5 — решетка; 6 — камера рабочая; 8 — отражатель; 9 — цилиндр рабочий; 10 — форсунки; 11 — рукав; 12 — силос; 13 — станина; 14 — щит приборный.
Считается, что при таком способе введения каждая зерновка покрывается тончайшей пленкой
пропионовой кислоты. Это приводит к практически полной стерилизации поверхности зерна.
Такой способ введения консерванта в зерновую массу позволяет снизить расход пропионовой кислоты в 2...10 раз, увеличивает длительность безопасного хранения. Доза консерванта в зерновой
массе уменьшается до 0,3...0,01% от массы зерна, что приводит к снижению остаточного содержания его в зерне и полученной из него готовой продукции.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 66 из 122
Химическое консервирование сухого зерна проводится в основном для предотвращения зараженности зерна насекомыми и клещами при хранении. Зерно обрабатывают контактными пестицидами, которые разбрызгиваются при помощи форсунок на зерно при его перемещении по конвейеру.
Применяют фосфорорганические пестициды: карбофос, метилнитрафос, ДДВФ. Норма расхода —
от 8 до 15 г на 1 т зерна в зависимости от пестицида. Препараты применяют в виде водных эмульсий. Расход воды — до 0,5 л на 1 т зерна.
На токсичность карбофоса и ДДВФ влияют условия окружающей среды, особенно температура и
влажность. При снижении температуры с 30 до 10°С и повышении влажности зерна с 11 до 18%
токсичность этих пестицидов снижается. Действие карбофоса на вредителей практически не зависит от температуры и влажности зерна.
После обработки зерно длительное время (до б месяцев) сохраняет токсические свойства. Продолжительность безопасного хранения зерна зависит от пестицида, влажности и температуры зерна. Семена, обработанные фосфорорганическими пестицидами, не теряют свою всхожесть.
Обработанное зерно реализуется на кормовые и продовольственные цели после обязательной проверки остаточного содержания пестицида.
При работе с пестицидами необходимо соблюдать общие правила техники безопасности, рекомендованные при использовании ядохимикатов.
Химическое консервирование можно применять также для предотвращения развития микрофлоры
на семенах. В настоящее время для борьбы с почвенными микроорганизмами хорошие результаты
дает применение традиционного фунгицида тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД) и его производных.
Для подавления самосогревания в хранящемся зерне были опробованы многие химические
вещества. Положительные результаты показали многие фумиганты (дихлорэтан, бромистый метил
и др.). Но наиболее радикально останавливает самосогревание препарат 242. Этот препарат высокотоксичен и поэтому практического применения такой способ борьбы с самосогреванием не получил.
Контрольные вопросы
1. С какой целью проводится химическое консервирование?
2. Требования к химическим веществам, применяемым для консервирования зерна.
3. Виды химических соединений, применяемых для химического консервирования. Какие соединения используются в настоящее время и почему?
4. Влияние химических консервантов на жизнедеятельность вредителей, микрофлоры и зерна.
5. Механизм действия пропионовой кислоты при химическом консервировании.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 12
САНИТАРИЯ ЗЕРНОХРАНИЛИЩ
Санитария хранилищ
Основополагающим фактором санитарии элеватора является тщательная уборка и дезинфекция
хранилищ - как внутренняя, так и внешняя. Вначале проводится ручная зачистка от остатков зерна
днища и стен хранилищ, съемных панелей аэрации, затем зачистка производится при помощи пылесоса. Также очищаются воздуховоды системы аэрации с последующей их фумигацией фосфатными газами, имеющими большую плотность чем воздух.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 67 из 122
Загрузка хранилищ
Зерно, загружаемое в зернохранилище должно быть тщательно очищенным. Эта операция, в основном, должна производиться сдатчиками зерна. Например, в Австралии и Канаде за плохую
очистку зерна из-под комбайна на фермеров налагают большие штрафы. В США, при загрузке
зерна в силос, обычно производят дополнительную очистку на ротационных очистительных машинах с одним либо двумя наклонными круглыми ситами (по типу нашего скальператора А1-БЗО
с мелкими ситами).
Для улучшения последующей аэрации, насыпь зерна в хранилище должна иметь ровную поверхность, а не конусообразную, которая обычно образуется при загрузке. Для этого применяют специальные загрузочные устройства, обеспечивающие "разбрызгивание" зерна и его выравнивание
по диаметру силоса.
По мнению докладчика, в хранилище под точкой загрузки образуется участок (ядро или центральный столб) примесей. Поэтому, после загрузки хранилища, эти центральные участки зерна со скопившимися примесями периодически удаляются для повторной очистки. Причем, за один выпуск
из силоса удаляют лишь около 5% объема зерна, что снижает не только энергозатраты, но и
уменьшает травмированность зерна.
Аэрация
Для надежного хранения зерна необходимо добиться равномерного распределения температуры
по всей массе зерна.
Холодный воздух у стенок хранилища опускается вниз, а в центре поднимается вверх, унося с собой лишнюю влагу. На каждые 20°F (11,1°C) относительная влажность воздуха повышается вдвое.
С учетом того, что в холодное время года под крышей хранилища конденсируется влага, на поверхности зернового слоя может образовываться плесень. Поэтому проводить аэрацию зимой
нельзя.
В современных зернохранилищах предусмотрена автоматическая регулировка температуры, для
этого терморегулятор выставляется на заданную температуру и фиксируется время начала работы
вентилятора. Зная скорость воздуха, рассчитывают общую продолжительность работы вентилятора для одного цикла охлаждения силоса.
При аэрации на одну тонну зерна необходимо обеспечить подачу 6 м3/ч воздуха, со скоростью
10м/мин. При таких параметрах воздуха температура зерна выравнивается. Аэрация лучше происходит летом в ночное время, либо осенью в течение 120-150 часов за один цикл.
На эффективность аэрации крайне негативно влияет наличие примесей в центральном столбе, а
также неравномерность его расположения по диаметру силоса. В общем, аэрация служит для выравнивания температуры зерна, снижения влажности зерна и борьбы с вредителями, т.к. с помощью аэрации в течение 15 суток при температуре ниже 10°C достигается 100% смертность насекомых.
Как лучше подавать воздух в хранилище: снизу - вверх или сверху - вниз? В свое время в США
это было проблемой. При подаче воздуха снизу (нагнетание), вверху хранилища происходит конденсация влаги. Кроме того, при работе вентилятора, из-за компрессии, подаваемый в хранилище
воздух нагревается (при продувке зерновой насыпи большой высоты требуется высокое статическое давление; при сжатии воздуха вентилятором происходит частичное преобразование механической энергии в тепловую и воздух нагревается).
В подтверждение был приведен пример такого опыта. Продували зерновую насыпь в четырех силосах высотой 35 м: один силос был пустым, второй - наполнен на половину, и два полных. Контролировали давление в системе и температуру воздуха. Оказалось, что при продувке воздухом
снизу вверх в пустом силосе температура воздуха увеличилась на 4°F (2,2°C), в силосе, заполненном наполовину - на 6°F (3,3°C), а в полных силосах - на 9°F (5,0°C). Таким образом, вместо охлаждения может идти нагревание зерна в хранилище!
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 68 из 122
Такая картина может наблюдаться при высоте насыпи зерна 15-20 м. Поэтому, работа системы
аэрации на нагнетание возможна лишь в северных районах США, где температура воздуха примерно соответствует температуре воздуха большей части Украины. В регионах с более мягким
климатом должна применяться аэрация на всасывание, при которой воздух в силос подается сверху - вниз. При такой аэрации, при подаче воздуха в соотношении 3 м3/ч на тонну зерна, можно
легко справиться с насекомыми, так как они попадут в свежий холодный воздух.
При подаче воздуха снизу - вверх требуется 120-150 ч для подъема зоны охлаждения к верхней
части зерновой насыпи, где сосредоточены насекомые, и всего 3-4 часа - при подаче воздуха сверху - вниз. Цель аэрации будет достигнута, когда при относительной влажности воздуха 70% температура зерна с 30-35°C будет снижена до 13-18°C.
Особое внимание необходимо обратить на вентиляционные выходы на крыше хранилища. Их выходное сечение должно обеспечивать рекомендуемую скорость воздуха, равную 300 м/мин (5 м/с).
Исходя из этого, можно рассчитать число вентиляционных выходов на крыше. В самой толще зерновой насыпи скорость воздуха составляет около 10 м/мин (0,17 м/с). При большей скорости будет
существенно возрастать статическое давление и нагрев воздуха, что крайне нежелательно.
Наблюдение
Большая часть насекомых-вредителей (до 90%) развивается в верхней части силоса. Поэтому там
еженедельно берут пробы зерна при помощи специальных ловушек (не путать с пробоотборниками) и оценивают скорость прироста насекомых. По результатам контроля зараженности определяют
необходимость
проведения
либо
аэрации,
либо
фумигации.
Наблюдение за температурой зерна проводят при помощи кабелей с датчиками температуры (термопарами). Например, в силосе O20м располагается 15-20 кабелей. Их показания также снимаются
еженедельно. Информация о температуре зерна выводится на дисплей ПК. При этом фиксируется
средняя температура и отклонения от нормы, зеленым, красным и синим цветами на схеме хранилища.
Фумигация
Для проведения фумигации нужно получить специальное разрешение. Для этого все фермеры
проходят специальные курсы по фумигации и составляют планы ее проведения у себя в хранилищах. Фумигацию, в основном, проводят фосфорорганическими препаратами: гранулированным
фостаксином либо экофилом. Экофил дозируется в соотношении 200/1000000, он хорошо подвергается контролю, и его расход в 2 раза ниже фостаксина. Для достижения 100-процентного эффекта достаточно 7 дней фумигации. Обычно концентрация фумиганта в зерне изменяется, поэтому
основной задачей является поддержание концентрации газов на должном уровни. Для этого используют
специальные
системы
аэрации.
Рециркуляционные
системы
фумигации
(системы
закрытого
типа).
Для фумигации с помощью гранулированного фосфорорганического фумиганта герметизированное хранилище оборудуется замкнутой трубопроводной системой с нагнетателем. Нагнетатель для
хранилища
вместимостью
8000
т
имеет
мощность
0,1
кВт.
Для трубопроводной системы используют поливинилхлоридные трубы. Например, для силоса в
10000 т система аэрации состоит из двух вентиляторов, горизонтальных (O150 мм) и вертикальных (O100 мм) труб. Нагнетатель - съемный, на двух гибких шлангах, устанавливается непосредственно при фумигации. От одного нагнетателя можно работать и на два силоса. Такая же система
приемлема и для бетонных силосов. Самая большая система на 80000 т имеет 2 вентилятора и 3
нагнетателя
с
каждой
стороны
силосного
хранилища.
После недели фумигации, силос еще в течение трех недель выдерживают в герметичном состоянии.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 69 из 122
Следует отметить, что в хранилищах бывшего СССР давно использовались рециркуляционные
установки для газации силосов. Описание такой установки приведено, например, в учебнике для
ВУЗов: Трисвятский Л.А. Хранение зерна - М.: Колос, 1966.
Сушка зерна
В
США
для
сушки
зерна
применяются
различные
типы
сушилок.
Прежде всего, используются эффективные сушилки порционного действия с диапазоном температуры зерна до 105°F (40,5°C). Существуют специальные сушилки непрерывного действия с рабочей толщиной слоя зерна 250-300 мм. Экономия топлива у данного типа сушилок происходит за
счет повторного использования сушильного агента и охлаждающего воздуха. Перед направлением
в
сушилку
влажное
зерно
должно
находится
в
охлаждаемых
силосах.
Применяются
также
модульные
системы
сушилок.
Имеются варианты сушки зерна и в силосах, но вентиляторы, подающие в них воздух для аэрации,
необходимо оборудовать электронагревателями. Эффективная сушка в банках происходит при
толщине слоя зерна в 1 м. Кроме того, масса зерна при сушке должна разрыхляться вертикальными шнеками, а для выгрузки остатков зерна из силосов, последние должны быть оборудованы зачистными
шнеками.
Однако
такая
сушка
медленная.
Для сушки зерна кукурузы в штате Индиана разработана специальная сушилка со следующей технологией. Зерно с влажностью 20-30% подсушивают до 16% при температуре агента сушки 200240°F (93-115°C). Затем горячее зерно несколько часов выдерживают в бункере, а затем охлаждают. Для охлаждения в бункер подают воздух из расчета 30 м3/ч на тонну зерна. В этом случае достаточна обработка зерна в течение 8-10 часов. Такой ступенчатый метод снижения влажности
зерна обеспечивает хорошее качество зерна, так как оно не растрескивается. Несомненно, было бы
лучше, если бы и бункер для отлежки был непрерывно действующим. Такую модель сушки зерна
профессор
Р.Т.
Нойес
порекомендовал
и
для
Украины.
Однако здесь нужно отметить, что такой способ сушки зерна в Украине уже известен. Его предложил и испытал на Белгородском КХП (Россия) заслуженный изобретатель России В.И. Атаназевич. Суть данного метода была изложена автором на второй национальной конференции "Хлебопродукты-97", прошедшей в ОГАПТ (Одесса). Способ, названный автором "сушка днем - охлаждение ночью", позволяет повысить производительность зерносушилок ДСП-32 до 40-42 пл.т/ч и
снизить при этом на 10-15% затраты топлива и электроэнергии на сушку зерна различных культур.
Контрольные вопросы:
1. Как осуществляется санитария хранилищ.
2. Как проводят фумигацию зернохранилищ
3. Какие вещества используют для санитарии.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 13
ХРАНЕНИЕ В ПЛАСТИКОВЫХ РУКВАХ
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 70 из 122
Хранение зерна в полиэтиленовых рукавах
Многослойные полиэтиленовые мешки - особый, новый для Европы вид хранения зерна.
В сегодняшних условиях этот метод является успешной альтернативой силосным зернохранилищам (прежде всего из-за минимальных предварительных затрат) и отжившим свой век складам.
Технология хранения зерна в полиэтиленовых мешках появилась около 20 лет назад в Канаде и
Северной Америке, но развитие получила в Аргентине.
Мы предлагаем весь комплекс хранения зерна:
качественное оборудование, упаковку и подробную технологию по упаковке, хранению, контролю
качества и отгрузке зерна.
Зерно в полиэтиленовых мешках хранится длительный период. При герметичной упаковке качественного, нормальной влажности зерна условия хранения практически идеальны:
в течение первых 2-х недель насекомые, вредители и грибки деактивируются, поскольку нет условий для роста популяции вредных организмов. Соответственно, зерно не надо обрабатывать инсектицидами. Кроме того, технология позволяет отправлять на хранение зерно с несколько завышенной влажностью, чем при традиционной системе хранения.
Наша компания является официальным представителем аргентинской компании PLASTAR
San Luis, которая предлагает полиэтиленовые мешки, изготовленные по классической технологии,
основанной на изготавливлении продукта из полиэтилена высокой прочности в 3 слоя плотностью
240 мкм, методом соэкструзии, с добавлением красителей и стабилизаторов, благодаря которым
плёнка не стареет под воздействием ультрафиолета, и способна отражать до 80 % солнечного света.
Наиболее конкурентным предложением перед другими производителями полиэтиленовых мешков
для хранения зерна и других продуктов сельскохозяйственного комплекса является недавно запатентованная компанией PLASTAR San Luis, технология Poli-Close Lock.
Эта технология представляет собой специальную систему клапанов и направляющих многоразового использования для герметизации полиэтиленовых мешков.
Система состоит из:
 Направляющая Plstar Zip - предназначена для герметизации мешков по краям.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013

Ред. № 1 от _________
Страница 71 из 122
Клапан Close Lock (системы "ниппель") - предназначен для стравливания избыточных газов
при хранении зерна.
Характеристики полиэтиленовых мешков:
Длинна - 60 м;
Диаметр - 2,7 м;
Вместимость - 200 т зерна;
Плотность (три слоя) - 240 мкм.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 72 из 122
Компания «Лилиани» находится у истоков применения в России технологии хранения зерна в
пластиковых рукавах.
С 2005 года Компания является эксклюзивным дилером в странах СНГ крупнейшего производителя герметичных пластиковых рукавов.
Накопленный большой опыт позволяет обеспечить сохранность зерна и кормов у наших Клиентов
в различных регионах России и стран СНГ.
Организация собственного производства оборудования, отсутствие посредников при поставке рукавов и накопленный опыт позволяют нам предлагать свом клиентам конкурентные условия внедрения технологии.
Суть технологии
Суть технологии - хранение зерна в герметичной среде, что достигается с помощью прессования
зерна в специальном полиэтиленовом рукаве и плотном закрытии его концов. Респираторный
процесс компонентов, попадающих с потоком зерна в рукав - грибков, насекомых, и т.д., поглощает кислород (О2) и генерируют углекислый газ (СО2). Эта новая атмосфера, насыщенная СО2 и
обедненная О2, прекращает, инактивирует или сокращает способность к воспроизведению и развитию насекомых и грибков, а также собственную активность зерна и позволяет хранить его, в
зависимости от влажности, до 18 месяцев.
Преимущества технологии:
1. Инвестиционные:
 экономная система с небольшими вложениями. Все инвестиции – это покупка недорогого
оборудования и подготовка площадки для закладывания рукавов с зерном;
 нет необходимости в строительстве стационарных зернохранилищ;
2. Технологические:
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 73 из 122
Позволяет избежать процесса вынужденной остановки уборки, которое зачастую имеет место из-за отсутствия свободной площади на токах,
 хранение сухого зерна или зерна с повышенной влажностью;
 отсутствие необходимости транспортировки зерна на элеватор;
 высвобождение автомобильной и другой сельскохозяйственной техники;
 хранение отсортированного зерна;
3. Финансовые:
 исключение расходов по хранению на элеваторе (15-35% от стоимости зерна);
 сокращение транспортных расходов;
 отсутствие обезличивания и заниженной оценки элеваторами качества зерна (потеря в
цене);
 получение на выходе зерна более высокого качества (выигрыш в цене) за счет послеуборочного дозревания в рукавах;
 возможность предоставления упакованного в мешки зерна банкам или сюрвейерам в качестве залога для получения кредита;
Факторы, которые интересны конечным потребителям
1. Комплексное решение проблем – мы поставляем расходные материалы и все необходимое оборудование
2. Доступность – можно заказать технику в любое время и получить ее без лишней задержки.
Производство оборудования находится в Ростовской области, достаточно гибкая и быстрая
схема исполнения заказов
3. Срок поставки оборудования, по сравнению с импортируемыми машинами (90-120 дней),
в несколько раз меньше (до 15 дней);
4. Транспортные расходы – по сравнению с импортируемыми машинами меньше в несколько раз;
5. Не требуется таможенное оформление;
6. Невысокая цена и гибкий подход к ценообразованию – наличие системы цен с учетом
сезонности, объемов и срочности заказов;
7. Доступность запасных частей и комплектующих для ремонта и обслуживания
8. Надежность и качественное изготовление;
9. Консультационная поддержка;
10. Обучение;
11. Сервисное обслуживание
Факторы, которые интересны дилерам
1. Комплексное решение проблем – мы поставляем расходные материалы и все необходимое оборудование
2. Доступность – можно заказать технику в любое время и получить ее без лишней задержки.
Производство оборудования находится в Ростовской области, достаточно гибкая и быстрая
схема исполнения заказов
3. Срок поставки оборудования, по сравнению с импортируемыми машинами (90-120 дней),
несколько раз меньше (до 15 дней);
4. Невысокая цена и гибкий подход к ценообразованию – наличие системы цен с учетом
сезонности, объемов и срочности заказов;
5. Возможность покупки пластиковых рукавов небольшими партиями.
6. Отсутствие необходимости покупки партий оборудования у разных зарубежных поставщиков и замораживания средств как минимум на 4-6 месяцев до предполагаемых сроков продаж. Всегда можно купить у нашей компании именно то оборудование, которое
нужно потребителю;
7. Низкие транспортные расходы (перевозки – только внутри России);
8. Отсутствие необходимости трудозатрат на таможенное оформление;

УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 74 из 122
9. Отсутствие таможенных и портовых расходов;
10. Надежность и качественное изготовление;
11. Доступность запасных частей и комплектующих для ремонта и обслуживания
12. Консультационная поддержка;
13. Обучение сервисного персонала дилера;
Необходимое оборудование и материалы
Для осуществления упаковки зерна необходимы:
Трехслойные гибкие полиэтиленовые рукава;
Машина для упаковки зерна (бэггер);
Трактор (категория МТЗ-80(82));
Зернопогрузчик или бункер-перегрузчик с трактором;
Автомобильный перегрузчик (АП-250);
Машина для выгрузки зерна из рукавов.
Особенности технологии
Применение технологии предполагает использование некой технологии подвоза, загрузки в рукава
и последующей выгрузки зерна из нее. Для этих целей в Аргентине используются:
1. Для подвоза – накопительные бункера – перегрузчики зерна, работающие в прицепе с тракторами, обеспечивающие отвоз зерна от комбайнов к месту загрузки и выгрузку непосредственно в
зерноупаковочную машину;
2. Для загрузки зерна непосредственно в рукав – специальные зерноупаковочные машины (беггеры), работающие от ВОМ трактора, позволяющие обеспечить плотное набивание рукава зерном;
3. Для загрузки зерна в приемную воронку беггера – шнековый механизм выгрузки бункера – перегрузчика;
4. Для выгрузки зерна из рукава – специальная шнековая выгрузная машина, обеспечивающая разрезание рукава с одновременной боковой выгрузкой и укладыванием использованной пленки в
рулон.
Решения нашей компании с учетом специфики технологической оснащенности сельхозпредприятий в России
Для адаптации технологии хранения к условиям оснащенности отечественных сельхозпроизводителей и сокращения инвестиционных расходов потребителей компания «Лилиани» разработала
автомобильный перегрузчик АП-250 - модификацию зернопогрузчика с производительностью
250 т/час, которая обеспечивает приемку зерна с самосвальных автомашин боковой и задней выгрузки и загрузку в воронку беггера. С помощью автоперегрузчика также можно осуществлять загрузку зерна в вагоны типа "хоппер".
Автомобильный перегрузчик позволяет загружать рукава зерном, используя имеющийся автотранспорт и значительно увеличив его производительность.
Для загрузки зерна в рукав мы предлагаем производимые компанией «Лилиани» зерноупаковочные машины (беггеры) GrainBagger.9 для рукавов диаметром 9 футов.
Для подачи и загрузки зерна в беггер мы предлагаем нашу новинку – бункер-перегрузчик
Maestro, серийное производство которого начато в марте 2009 года.
Экономическая эффективность
Экономическая выгода хранения в рукавах:
1. по сравнению с выручкой, полученной с зерна после хранения в элеваторе, валовая выручка
увеличивается:
·
свыше 27%-ов – если зерно в процессе хранения не улучшает свои качественные характеристики до уровня качества 3-го класса;
·
свыше 50%-ов - если зерно в процессе хранения улучшает свои качественные характеристики до уровня качества 3-го класса;
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 75 из 122
2. достижение окупаемости инвестиций в течении 1-го дня! Достаточно упаковать всего
700 тон!
Расчеты приведены в приложении. Благодаря математической модели можно провести
многофакторный анализ при 2-х способах хранения – в элеваторе и в рукавах, и оценить эффективность вышеуказанных технологий.
Помимо преимуществ инвестиционного (отказ от строительства стационарных зернохранилищ с большим сроком окупаемости) и технологического характера, данная технология
напрямую обеспечивает получение дополнительных доходов, вполне сопоставимых с доходностью от растениеводства, т.е. основного вида сельхозбизнеса!
В моделировании применены следующие исходные условия:
1. тип хранения – на элеваторе или в рукавах;
2. срок хранения – с июля 2008 года по апрель 2009 года;
3. хранимая культура при закладке на хранение – пшеница 4-го класса 2-й группы с влажностью и сорностью согласно ГОСТ;
4. возможность улучшения класса (3-й класс 2-я группа) за счет послеуборочного дозревания зерна;
5. условия покупки: цены и условия, предлагаемые Компанией «Юг Руси» (Ростовская область) в 3-й декаде 2009 года;
6. условия приемки и хранения на элеваторе – данные Старощербиновского элеватора
Краснодарского края на апрель 2009 года;
7. съем веса – уменьшение веса зерна при выдаче с элеватора за счет усредненного показателя влажности, очистки и т.д. Съем принят в размере 2%.
8. условия по доставке на элеватор – средние цены доставки на плечо до 20 км, которые
имели место на рынке авто услуг Ростовской области в период уборки 2008 года;
9. условия по доставке покупателю при продаже – рассчитывается доставка собственным
транспортом, который в этот период не задействован на других работах;
10. инвестиционные затраты – стоимость минимального комплекта оборудования, обеспечивающая среднечасовую производительность загрузки около 80-100 тон.
Опыт применения
Родиной технологии хранения зерна в рукавах является Аргентина. Существующие структуры
хранения (элеваторы, токи, амбары, и т.д.) не всегда были доступны большинству фермеров из-за
требуемых начальных инвестиций и отсутствии кредитов. С конца 90-х годов для разрешения существующей проблемы фермеры адаптировали традиционную систему хранения влажного зерна
для хранения сухого зерна. В настоящее время по этой технологии в Аргентине ежегодно хранится
зерна пшеницы, кукурузы, сои и подсолнечника в количестве 25 млн. и более тонн.
Благодаря усилиям Компании «Лилиани», технология все больше и больше распространяется в
России и Казахстане. Динамика развития продаж позволяет предполагать, что в 2009 году по этой
технологии на постсоветской территории будет обеспечено хранение зерна в количестве не менее
1,5 млн. тонн.
Нашими клиентами являются многие крупные российские и казахстанские зерновые компании.
География наших продаж - Краснодарский и Ставропольские края, Ростовская, Воронежская, Орловская, Пензенская, Оренбургская области, республика Татарстан и др., Казахстан.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 76 из 122
Ред. № 1 от _________
Рекомендации по хранению сухого зерна в рукавах
Требования к площадке под хранение и уходу
Площадка для хранения мешков должна быть ровной и твердой, чтобы мешок имел постоянную
форму (это сводит к минимуму риск его разрыва или других повреждений при наполнении). Следует избегать мест с рытвинами или мест с большим количеством торчащей соломы. Желательно
изолировать территорию с мешками от животных (крупного рогатого скота, кошек, собак).
Необходимо периодически проветривать мешки с зерном высокой влажности (>15%) путем специальных небольших надрезов в верхней части мешка, который затем заклеивается скотчем.
Успех этой технологии связан с уходом за мешком, для чего необходимо периодически контролировать его и сразу, после обнаружения разрывов, которые могут иметь место, заклеивать их.
Уровень риска сохранности качества зерна в зависимости от влажности зерна
Тип зерна
Низкий*
Низкий-средний
Средний-высокий
Соя-кукуруза-зерно
До 14%
14-16%
Более 16%
Подсолнечник
До 11%
11-14%
Более 14%
* Для семян данный показатель должен быть меньше на 1-2%
Уровень риска сохранности качества зерна в зависимости от продолжительности хранения
Тип зерна
Соя-кукуруза-пшеница
14%
Низкий*
Низкий-средний
Средний-высокий
6 месяцев
12 месяцев
18 месяцев
2 месяца
6 месяцев
12 месяцев
1 месяц
2 месяца
3 месяца
Подсолнечник 11%
Соя-кукуруза-пшеница
14%-16%
Подсолнечник 11%-14%
Соя-кукуруза-пшеница >
16%
Подсолнечник > 14%
* Пшеницу с влажностью выше 14% не рекомендуется хранить в течение длительного времени.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 77 из 122
Риск измеряется с учетом влажности зерна, нормального старения рукава и возможности ее повреждения по внешним причинам. Данные оценки риска ориентировочные, а не абсолютны, и
могут варьироваться в различных ситуациях. Как правило, можно утверждать, что с увеличением
температуры окружающей среды степень риска увеличивается и наоборот.
Богатый опыт производителей, использовавших данную систему для хранения семян, пригодных к
севу, подтверждает сохранность их качеств после нескольких месяцев хранения.
Уход за рукавами с зерном
Успех этой системы очень связан с уходом за рукавом, для этого необходимо периодически контролировать его и немедленно заклеивать разрывы, которые могут случаться.
Начало хорошего использования и ухода за рукавами – это выбор места, сочетающего вышеописанные характеристики, хороший дренаж, отсутствие сорных примесей, проволоки, камней и
стерни, которые могут быть причиной разрыва.
Могут возникать различные проблемы, но каждую из них можно предвидеть или проконтролировать. Вот наиболее эффективные методы, основываясь на опыте:
 Защита от грызунов:
Необходимо избегать рассыпания зерна по земле, так как это очень привлекательно для животных.
Периодический контроль очень важен и для его осуществления рекомендуется оставлять между
рукавами около 4 метров, чтобы могла проехать машина, что является очень практичным и быстрым способом.
В случае обнаружения разрывов, они должны быть заклеены немедленно. Рекомендуется, чтобы
ответственный за контроль рукавами, при обходе всегда имел с собой ленту для их латания.
В настоящее время на рынке существуют довольно эффективные самоклеющиеся ленты. Их необходимо применять на земле и в нижней части рукава, но у них ограничения годности от одного
месяца до 45 дней в нормальных условиях и, сильный дождь их смывает.
Есть разные средства различной эффективности – собаки, ловушки и др., но возможно лучший –
уничтожение нор при их обнаружении.
Также важно содержать площадку в чистоте от сорняков. Для этого рекомендуется опрыскивать ее
Глифосатом.
При нашествии грызунов, не рекомендуется применение серосодержащих препаратов, так как они
могут способствовать распаду рукавов.
Проволочные ограждения из трех уровней под напряжением эффективны для защиты как от грызунов, так и от других диких животных. Проволока должна располагаться на высоте 5, 10, 15см.
 Порча скотом.
Рукав необходимо окружить проволокой под напряжением во избежание контакта с животными.
Рукава должны находиться на расстоянии не менее 2 метров от проволочного ограждения, чтобы
не позволить животным дотянуться до них и укусить.
Необходимо проследить, чтобы птицы, собаки и кошки не повредили рукав.
 Град:
Крупный град может прорывать рукава. После его выпадения, необходимо как можно скорее
осмотреть рукава и, если ущерб очень высок, пересыпать в новый рукав или продать.
Если рукав, во время заполнения чрезмерно растягивается, риск повреждения градом увеличивается. Поэтому при наполнении необходимо тщательно следить за растяжением.
В случае легкого ущерба, возможно заклеивание специальной лентой. Другой способ починки при
большом ущербе – использование старого рукава. Он расстилается параллельно поврежденному и
разрезается с целью получения отрезка в виде простыньи. Этот отрезок растягивается поверх поврежденного и закрепляется так, чтобы воссоздать анаэробные условия.
Важно, чтобы старый рукав был растянут как можно сильнее. Частота забора проб в этом месте
должна быть выше, чтобы проконтролировать, как эволюционирует качество хранимого зерна.
 Опасность пожара:
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 78 из 122
Стерня пшеницы очень пожароопасная, поэтому рекомендуется удалить ее вокруг рукавов, чтобы
предупредить распространение огня. Также этому препятсвует распыление Глифосфата, который
уничтожает сорняки, которые также могут распространять пламя.
 Кражи и преднамеренное вредительство:
До настоящего момента не было отмечено случаев воровства. Предпринимая минимальные меры
предосторожности в отношении месторасположения рукавов, можно обезопасить себе от данной
проблемы.
Контрольные вопросы:
1. Расскажите технологию хранения зерна в полиэтиленовых рукавах
2. В чем преимущества и недостатки хранения зерна в полиэтиленовых ркавах.
3. При каких режимах хранят зерно в рукавах.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
Лекция № 13
Силосы для хранения зерна
Компания WESTEEL (Канада) является одним из лидеров европейского и российского рынка оборудования для оснащения сельскохозяйственных перерабатывающих предприятий. Современные
емкости созданы по уникальной технологии оцинковки стеновых панелей, которая позволяет максимально продлить срок эксплуатации объектов. Силосы для хранения зерна WESTEEL характеризуются повышенной устойчивостью к коррозии.
Хранение зерна в ёмкостях WESTEEL – это наилучший вариант как для небольших, так и
для крупных предприятий.
Силосы WESTEEL бывают:
 С конусным дном. Такие силосы обычно устанавливаются для внутрихозяйственного пользования, они не рассчитаны на большие объемы;
 С плоским дном. Такие емкости для хранения зерна предназначены для промышленных
объёмов и характеризуются большими размерами;
 С аэрационным дном. Это новейший вид силосов, в которых дно сконструировано таким
образом, что обеспечивается эффективная вентиляция находящегося внутри силоса продукта.
Процесс правильного выбора зернохранилища включает не только тщательный анализ ваших потребностей на ближайшую и долгосрочную перспективу, но и учитывает оценку многих факторов,
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 79 из 122
влияющих на общее качество продукции и функциональность. ООО “НПФ Воронежмельсервис”
является эксклюзивным представителем в России одного из лидеров в производстве силосов для
хранения зерна канадской компании “WESTEEL”, поэтому мы используем при строительстве объектов по настоящему качественные емкости.
Сотрудничество “WESTEEL” и ООО “НПФ Воронежмельсервис” можно признать прекрасным
примером четкого, эффективного и отлаженного взаимодействия. Полное взаимопонимание и
дружественные отношения между нашими компаниями позволяют гарантировать Заказчику отсутствие каких-либо нештатных ситуаций, так как для нас слова “Заказчик всегда превыше всего”
не просто слова – это мораль, основа всего нашего бизнеса на протяжение вот уже более 15 лет.
Компания “WESTEEL” может по праву гордиться своей продукцией – зернохранилищами, считающимися одними из наиболее инновационных на современном рынке. Новая серия коммерческих
зерновых бункеров и силосов с плоским дном, а также зерновых бункеров и силосов с конусным
дном (хопперов) представляет собой последние достижения в технологии производства зернохранилищ, в частности, новейшая система вертикальных ребер жесткости, позволяющая не только
более эффективно использовать сталь, но и максимально повышать прочность бункера в месте
максимального усилия. Эта система ребер жесткости также может быть приспособлена для того,
чтобы удовлетворять различным требованиям по нагрузке в конкретных сооружениях, так как
можно обеспечить дополнительное повышение прочности вблизи точек наибольших усилий, как,
например, под площадками переходных мостков. И, наконец, данная продукция отличается более
высокой коррозийной стойкостью благодаря использованию инновационной технологии цинкования для стеновых панелей.
Благодаря процессу химической обработки гальванизированная сталь не подвергается коррозии,
так как цинк, который используется для гальванизации, защищает металл. Использование гальванизированной стали является наилучшим решением при строительстве на открытом воздухе, рядом с морем или на промышленном производстве.
Основным способом защиты металла от коррозии является его сплав с другим металлом – цинком.
В процессе гальванизации, когда сталь погружается в расплавленный цинк, в результате химической реакции происходит глубокое проникновение цинка в сталь. Таким образом, цинк не покры-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 80 из 122
вает тонким слоем сталь, как краска, а становится частью сплава в результате диффузионного
проникновения атомов цинка в структуру стали.
Самые внешние слои стали полностью состоят из цинка, все последующие слои представляют собой сплав стали и цинка, что предотвращает процесс коррозии в условиях присутствия соленой
морской воды или влажности.
Степень гальванизации обычно выражается массой цинка на поверхности, а не толщиной слоя
цинкового покрытия, так как фактически цинк является не покрывающим слоем, а частью металла.
Существенные преимущества коммерческих зерновых бункеров и силосов
1.
Использование точных технологий для повышения прочности
Все коммерческие зерновые бункеры с плоским днищем и силосы с конусным днищем
(хопперы) профессионально спроектированы для обеспечения оптимальной структурной
целостности от крыши до днища. Инженеры компании “WESTEEL” (Канада) добились
максимальной прочности каждого компонента, используемого для производства бункера
или хоппера. Более того, каждая коммерческая модель спроектирована таким образом, чтобы выдержать дополнительную нагрузку, вызванную неперывным использованием, экстремальной температурой, сильным ветром и снегопадом.
2. Компьютеризированное производство
“WESTEEL” использует компьютеризированное производство для обработки листов стали
режущим инструментом с особо высокой точностью. Эти листы легко монтируются и образуют плотные, атмосферозащищенные швы в местах соединений. Результатом всего этого
становится бункер или зернохранилище, которое легче возвести и которое обеспечивает
более качественную защиту вашего зерна.
3. Индивидуализированные технические решения
Легко приспособляемые к широкому спектру областей применения, системы для хранения
зерна от компании “WESTEEL” могут быть приспособлены к Вашим требованиям, включая
такие свойства, как специализированные загрузочные воронки, более длинные опоры хопперов и конструкция повышенной прочности для более высокой нагрузки на опоры переходных мостков. Для Ваших конкретных потребностей всегда имеется готовое решение в
виде зернохранилищ “WESTEEL Storage Solutions”.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 81 из 122
ООО “НПФ Воронежмельсервис” имеет возможность предложить Вам разнообразие вариантов
силосов с плоским дном или конусным дном, тем самым позволяя подобрать наиболее оптимальное со всех точек зрения решение, которое будет полностью удовлетворять ваши пожелания и потребности.
Силосы с плоским дном
a.
Силосы для хранения зерна Centurion® W
Силосы для хранения зерна Centurion W предназначены для внутрихозяйственного
использования, а также для небольших промышленных операций. Конструкция
внешних ребер жесткости — это превосходный баланс прочности и материалов
(стали), что позволяет добиться в 2,5 раза большей надежности боковых стенок при
максимально возможной нагрузке на каждый фунт стали. Это обеспечивает дополнительную надежность без увеличения затрат на использование стали более крупного калибра.
Могут комплектоваться кабелями для контроля температуры системы EasyCheck,
лестницей, защитными ограждениями, вентиляционными отверстиями в крыше, системой аэрации и многим другим.
b. Промышленные силосы с плоским дном Wide-Corr® Centurion®
Бункеры с плоским дном Wide-Corr® Centurion® и резервуары с загрузочным люком
предназначены для использования в коммерческих целях (включая использование
при изготовлении биотоплива) и способны выдержать дополнительную нагрузку
вследствие постоянной эксплуатации, воздействия предельных температур, сильных
ветров и массы лежащего снега. Системы для хранения Wide-Corr можно укомплектовать в соответствии с вашими потребностями, включая специальные выпускные
отверстия, удлиненные ножки загрузочного люка и усиленную конструкцию для
возможности установки рабочих помостов большей массы.
Могут комплектоваться кабелями для контроля температуры системы EasyCheck,
лестницей для крыши, платформой, транспортными мостами и многим другим.
c. Силосы для хранения зерна Wide-Corr®
Сконструированные для обеспечения исключительной надежности без необходимости использования внутренних или внешних ребер жесткости, силосы для хранения
зерна серии Wide-Corr изготавливаются из крупнокалиберной ультраплоской гофрированной гальванизированной стали G115 (4 дюйма). Хранилище высшего качества
от компании Westeel — это силос с возможностью полного расширения, обеспечивающий максимальное опорожнение.
Могут комплектоваться системой разгрузки EasyFlow, системой с полным аэрационным дном, комплектом внутренних лестниц, вентиляторами EasyAer и многим
другим.
d. Силосы для хранения зерна Standard-Corr
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 82 из 122
Силосы для хранения зерна Standard-Corr компании Westeel со знаменитым "желтым
верхом" по-прежнему являются правильным выбором в тех случаях, когда важными
являются надежное качество, продолжительность работы и срок использования.
Внутренние ребра жесткости обеспечивают дополнительную надежность конструкции, благодаря которой силосы Standard-Corr способны выдерживать значительную
нагрузку снега и сильных ветров.
Могут комплектоваться полукруглыми системами аэрации, системами разгрузки
EasyFlow, конусным дном, защитными ограждениями, напольными системами
SealForm и многим другим.
2. Силосы с конусным дном
a. Промышленные силосы с конусным дном
Силосы с конусным дном Wide-Corr® Centurion® предназначены для промышленного использования (в том числе для использования при изготовлении биологического топлива) и способны выдержать дополнительную нагрузку вследствие постоянной эксплуатации, воздействия предельных температур, сильных ветров и массы
лежащего снега. Системы для хранения Wide-Corr можно укомплектовать в соответствии с вашими потребностями, включая специальные выпускные отверстия, удлиненные ножки конусного дна и усиленную конструкцию для возможности установки
транспортных мостов большей массы.
Могут комплектоваться кабелями для контроля температуры системы EasyCheck,
лестницами для крыши, платформами, транспортными мостами и многим другим.
b. Силосы с конусным дном SeedStor-K®
Высококачественный комплект силоса с конусным дном "все в одном", который
включает конус уникальной разборной конструкции, SeedStor-K отлично подходит
для хранения зерна, семян и контролируемых по происхождению культур. Некоторые модели поставляются в версиях для активной эксплуатации, когда требуется более частая разгрузка.
Могут комплектоваться кабелями для контроля температуры системы EasyCheck,
лестницами конусного дна, проходными поручнями, накладным смотровым люком и
многим другим.
Рекомендуем посмотреть также:
Силосы с плоским дном
Силосы с плоским дном предназначены для длительного хранения всех сортов зерна. Силос состоит из цилиндрической части и крыши, которые опираются на фундамент. Этот силос предназначен для складирования сухих и очищенных семян зерновых культур, рапса, кукурузы. Применяются такие силосы на предприятиях, занимающихся хранением и переработкой зерна, таких как
элеваторы, комбикормовые, масложировые заводы, мельницы.
Компания ООО “НПФ Воронежмельсервис” при строительстве “под ключ” объектов по хранению
и переработке зерна использует силосы производства канадской компании “WESTEEL”. Данные
коммерческие силосы с плоским дном имеют ряд неоспоримых технологических преимуществ,
что позволяет им являться одним из лучших продуктов на рынке силосных зернохранилищ.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 83 из 122
Инновационные преимущества использования силосов “WESTEEL” для хранения зерна
1. Сверхпрочные стеновые панели
Стеновые панели Centurion изготовлены из оцинкованной стали G115, которая на 25%
прочнее, чем традиционный промышленный стандарт и обеспечивает более длительный
срок службы покрытия элементов вашего бункера. Большая часть листов прокатана из высокопрочной стали 50-ksi (тысяч фунтов на кв. дюйм) высотой 112 см с сопротивлением
растяжению 3,13 МПа, благодаря чему листы емкости не только более прочные, но и более
легкие, при этом используется меньшее количество листов. Таким образом, образуется
меньше швов, что способствует лучшей защищенности от атмосферных осадков. Также
данные листы перфорируются с помощью уникальной автоматизированной системы, что
максимально повышает прочность конструкции емкости и одновременно сводит к минимуму требуемое количество болтов. Сочетание облегченных листов и небольшого количества используемых болтов наделяет емкости с плоским дном Centurion дополнительным
преимуществом легкой и быстрой сборки. Кроме всего прочего, благодаря этой модели со
сверхплоскими 4-дюймовыми гофрированными листами обеспечивается более качественная очистка стен, не подвергая риску прочность конструкции.
2. Высокопрочные болты
Крепление стеновых панелей осуществляется двумя рядами (в некоторых бункерах большого диаметра – тремя рядами) высокопрочных оцинкованных болтов марки 8.2.JS500. Полиэтиленовые кольцевые прокладки обеспечивают атмосферозащищенное уплотнение для
каждого болта.
3. Большой угол наклона днища
Большой угол наклона днища используется для крепления бункера и создания надежного
уплотнения между стеновой панелью и основанием.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 84 из 122
4. НОВИНКА! Ребра жесткости переменного сечения (VSS)
Компания “WESTEEL” использует новейшую технологию производства вертикальных ребер жесткости, называемую “Ребра жесткости переменного сечения” (VSS). Принцип ее
действия заключается в следующем: чем больше вертикальная нагрузка, тем больше должна быть секция опоры. Это означает, что толщина вертикальных ребер жесткости и секции
изменяется от крыши до днища. Дополнительным достоинством является то, что наша новая система ламинирования вертикальных ребер жесткости позволяет использовать предоцинкованный материал и свести до минимума использование соединительных листов в
большинстве соединений.
5. Специально спроектированный люк обслуживания
Centurion представляет стандартный сверхпрочный люк обслуживания заводской сборки и
установки диаметром 24 дюйма. Этот люк обслуживания располагается на стеновой панели, обеспечивая плотное прилегание и удобный доступ. Усадочное соединение внутреннего
и наружного люков обеспечивает защищиту от атмосферных осадков уплотнение и герметичность зерна.
6. Новая конструкция двери расширяет Ваши возможности
Усиленная дверь, используемая в емкостях Centurion, отличается сверхмощной конструкцией, предназначенной для работы в тяжелом режиме, что дает Вам возможность при необходимости добавлять ярусы к емкости, не усиливая дверь. Другой особенностью данной
двери является более точная подгонка к конструкции емкости без видимых сварных швов,
что обеспечивает наиболее плотное прилегание. Усовершенствованная конструкция замка
обеспечивает легкое открытие и функционирование двери, а усовершенствованная дверная
рама устраняет зазоры, обеспечивая тем самым наилучшую герметичность.
7. НОВИНКА! Конструкция лестницы
a. При условии полной комплектации отвечает требованиям Национального Института
Стандартизации США и законодательства по технике безопасности и охране труда
США.
b. Модульная система для простоты сборки – собирайте секции по одной одновременно с монтажом емкости.
c. Противоскользящие ступеньки лестницы.
d. Защитные ограждения-клетки, платформы и блокирующие двери в наличии.
8. Сверхпрочная конструкция крыши
Разработанная с использованием новейших концепций в области конструкций крыши,
крыша Centurion отличается нанесенными на кровельные секции из оцинкованной стали
небольшими ребрами, которые придают большую жесткость конструкции и обеспечивают
лучшую защиту от проникновения атмосферной влаги. Угол наклона крыши, составляющий 30º, гарантирует быстрое стекание осадков. Крыша представляет собой конусную конструкцию с положительным соединением кровельных секций и стеновых панелей. Смотровой люк, расположенный в одной из кровельных секций, обеспечивает доступ во внутрь
бункера. Люк располагается сразу возле лестницы для обслуживания. Крыша со скатами
Wide-Corr спроектирована таким образом, чтобы выдерживать дополнительную нагрузку
со стороны вспомогательного оборудования. Ее допустимая нагрузка составляет 4500 кг.
Высокопрочный каркас крыши в сочетании с несущими балками и соединительными элементами позволяет выдерживать большие нагрузки снега или льда и обеспечивают защиту
от просачивания атмосферных осадков.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 85 из 122
В стандартную поставку силосов с плоским дном входит следующее оборудование:
1. Составные варьируемые по толщине и размеру ребра жесткости
2. Оцинковка класса G115
3. Сталь с сопротивлением растяжению 3,13 МПа
4. Болты марки 8,2 покрытие JS 500
5. Рифление стенки 10,06 см
6. Стеновые листы высотой 111,76
7. Дверь нового поколения компании “WESTEEL”
8. Сверхпрочная крыша
9. Увеличенные кольца жесткости (при необходимости)
10. Датчик уровня зерна (до 9 ярусов)
11. Устройство дистанционного открытия верхнего люка крыши (до 9 ярусов)
12. Инспекционный люк
Также по отдельному заказу возможна комплектация следующим дополнительным оборудованием:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Лестница, защитное ограждение-клетка и платформа в комплекте
Система обеспечения герметичности основания
Система вентиляции пола
Система аэрации воздушной циркуляцией
U-образная или трубная система легкой разгрузки EasyFlow™
Вентиляционные клапаны крыши
НОВИНКА! Температурные кабели с легким доступом для проверки EasyCheck™
Емкости для хранения зерна Centurion могут быть поставлены в размерах от 200 до 20000 метрических тонн.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 86 из 122
ООО “НПФ Воронежмельсервис” всегда может предоставить оптимальное решение Ваших потребностей для хранения зерна, поскольку имеет в своем распоряжении более 150 различных моделей коммерческих зерновых бункеров Centurion компании “WESTEEL”.
Силосы с полным аэрационным дном
Компания ООО “НПФ Воронежмельсервис” рада предложить Вам прекрасный вариант для обеспечения аэрации от компании “WESTEEL” - систему с полным аэрационным дном, обеспечивающую максимальную производительность в условиях, когда требуются кондиционирование всего
помещения или естественное воздушное высушивание. Уникальное многокомпонентное перекрытие помогает обеспечить лучшую изоляцию у края емкости, а также способствует снижению времени на установку. Напольные планки обладают особой арочной конструкцией, придающей жесткость при нагрузке, что обеспечивает дополнительную прочность.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 87 из 122
Разработанная специально для бункеров и силосов, произведенных компанией “WESTEEL”, данная система аэрации обеспечивает надежную и долговечную работу. Это именно то решение, которое вы ищете, если у вас есть потребность в качественном вентилировании и естественном воздушном проветривании для долговременного сохранения
Ваших зерновых культур. Поскольку система полного аэрационного дна произведена компанией
“WESTEEL”, ее элементы легко монтируются в вашей новой или уже существующей емкости
“WESTEEL”. Что более важно, данная система аэрации прошла полную проверку и тестирование
и имеет гарантию “WESTEEL”. Таким образом, обеспечивается максимальная защищенность Ваших инвестиций в хранение зерна.
Система полного аэрационного дна компании “WESTEEL” представляет собой уникальную систему, которая была спроектирована для обеспечения непревзойденного распределения потока
воздуха. Система построена на основе специально разработанного аэродинамического проекта “Csupport” компании “WESTEEL”, который полностью учитывает все особенности оптимального
воздухообращения. Наибольший воздухоток также достигается максимальным перфорированием
элементов настила, которое доступно в 2-х вариантах - с перфорациями .050" для мелкого зерна
или .094" для использования при хранении крупного зерна.
Разработанные для быстрой и легкой установки, элементы полного аэрационного дна от компании
“WESTEEL” были предварительно оптимизированы по длине с использованием фирменной компьютеризированной системы.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 88 из 122
Силоса с полным аэрационным дном компании “WESTEEL” комплектуются гальванизированным
циркулярным отверстием 15 дюймов, отверстием CircVent 14 дюймов (изготовленное из полимерного материала), напольными системами SealForm и многим другим.
ООО “НПФ Воронежмельсервис” рекомендует емкости “WESTEEL” с полным аэрационным дном
для гарантированной полной защиты вашего зерна.
Силосы с конусным дном (хопперы)
Силосы с конусным дном предназначены как для длительного хранения зерна, также могут использоваться для кратковременного хранения до и после технологических операций, таких как
сушка или очистка.
Силоса с конусным дном используются на различных предприятиях: элеваторах, птицефабриках,
мельницах, комбикормовых заводах. А также используются для погрузки зерна в авто- и железнодорожный транспорт.
Загрузка и выгрузка зерна в силосах с конусным дном осуществляется через
центральные отверстия в верхней и нижней частях. Днище силосов представляет собой перевёрнутый конус, образованный из стальных секторов с углом наклона, обеспечивающим оптимальные
условия выгрузки хранимого зерна из силоса самотёком.
При закладке фундамента под силос прокладывается выгрузочный канал для обеспечения выгрузки зерна из силоса. Предлагаемые компанией ООО “НПФ Воронежмельсервис” силосы с конусным дном (хопперы) Wide-Corr, производства компании “WESTEEL” (Канада) изготовлены из
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 89 из 122
оцинкованных стальных панелей, опирающихся на уникальное секционное уплотнительное кольцо “WESTEEL”, обеспечивающее дополнительную прочность. Благодаря этому, нагрузка переходит с хоппера на опоры и на основание бункера. Стальная уплотнительная полоса приварена непрерывным швом к секционному уплотнительному кольцу для обеспечения защиты от проникновения влаги. Стандартный хоппер характеризуется уплотнением всех горизонтальных швов и широкой 35,55 см загрузочной воронкой. В качестве дополнительной опции возможно изготовление
воронок диаметром до 56 см. Хоппер с конусным дном с углом наклона 45º установлен на всех
бункерах серии 15-24, хоппер с конусным дном с углом наклона 40º - на всех бункерах серии 2730, с углом наклона 37º - на всех бункерах серии 33-36.
Для придания дополнительной прочности и надежности Wide-Corr использует для системы опор
конструкцию двухтавровых балок. Поперечные крепления, изготовленные из стальных резьбовых
стержней, натягиваются между каждой опорой для устранения перекручивания и повышения
жесткости конструкции. Дополнительная опора обеспечивается наружными ребрами жесткости,
присоединенными к опорам таким образом, что нагрузка передается непосредственно на бетонное
основание. Во всех компонентах основной структуры предварительно сделаны отверстия на предприятии для упрощения сборки.
Зерновые бункеры и силосы с конусным дном (хопперы) могут комплектоваться следующими опциями и оборудованием:
1. Вентиляция крыши
2. Подъемники
3. Переходные мостки
4. Боковые лестницы и платформы
5. Системы вентилирования
6. Наращивание опор
7. Вспомогательное оборудование для конусной части
8. Лестницы на крыше
9. Люки обслуживания большего диаметра, разработанные по требованию Заказчика
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 90 из 122
10. Система измерения температуры
11. Двери с роликовыми направляющими и механизмом реечной передачи
Контрольные вопросы:
1. Дайте классификацию силосам.
2. Какие виды силосов известны.
3. Недостатки и преимущества силосовю
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
ЛЕКЦИЯ № 15
ЛУЧЕВАЯ ОБРАБОТКА ЗЕРНА. ВНЕДРЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАГОТОВКИ, ЪХРАНЕНИЯ СКАРМЛИВАНИЯ ВЛАЖНОГО ЗЕРНА
Радиобиология (от радио... и биология), наука о действии всех видов ионизирующих излучений
на живые организмы, их сообщества и биосферу в целом. Р. граничит с научными дисциплинами,
исследующими биологическое действие электромагнитных волн инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов и радиоволн миллиметрового и сантиметрового диапазонов. Специфика Р. обусловлена -частиц, электронов, позитронов, протонов,большой энергией квантов и частиц ( нейтронов и др.), значительно превосходящей энергию ионизации атомов, и способностью
частиц проникать в глубь облучаемого объекта, воздействуя на все его структуры, составляющие
их молекулы и атомы.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 91 из 122
История появления, а также цели и задачи.
Исследование биологического действия ионизирующих излучений началось почти тотчас за открытием этих излучений В. К. Рентгеном (1895), А. Беккерелем (1896) и открытием радия М.
Склодовской-Кюри и П. Кюри (1898). В 1896 русский физиолог И. Р. Тарханов опубликовал работу о возможном влиянии рентгеновских лучей «на ход жизненных функций». В начале 20 в. в России влияние ионизирующих излучений на живые организмы изучал Е. С. Лондон, опубликовавший в 1911 монографию «Радий в биологии и медицине». В Германии в 1904 Г. Петерс обнаружил
нарушение деления в облученных клетках, а П. Линзер и Э. Хельбер в 1905 — появление токсических веществ в крови облученных животных. В 1906 французские исследователи Ж. Бергонье и Л.
Трибондо обратили внимание на зависимость радиочувствительности клеток от интенсивности и
длительности их делений (митозов), а также степени дифференцировки. К 20-м гг. накопилось
много разрозненных наблюдений о действии рентгеновского и гамма-излучений на разные биологические объекты. Однако эти исследования проводились различными специалистами — физиологами, зоологами, ботаниками, медиками—в рамках своих наук.
20—30-е гг. принесли ряд крупных открытий и новых идей, ускоривших становление Р. как науки.
В 1925 сов. учёные Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов открыли на низших грибах мутагенное действие рентгеновских лучей; работы по радиационному мутагенезу осуществили в США в 1927 Г.
Меллер (на дрозофиле) и в 1928 Л. Стедлер (на высших растениях). Эти открытия легли в основу
радиационной генетики. Общий закон фотохимиисогласно которому химическую реакцию в веществе может вызвать только поглощённая часть падающего на него света, распространяется и на
ионизирующие излучения. В конце 20 — начале 30-х гг. Дж. Кроутер, а также Ф. Хольвек и А. Лакассань, анализируя кривые зависимости эффекта (гибель клеток) от дозы облучения, для объяснения его вероятностного характера вводят представление о наличии в клетке особого чувствительного объёма — «мишени»; попадание ионизирующей) частицы в «мишень» и вызывает
наблюдаемый эффект. Мишени теория как формальное обобщение многих наблюдаемых явлений
была окончательно сформулирована английским учёным Д. Ли (1946), Н. В. ТимофеевымРесовским и немецким учёным К. Циммером (1947).
В 40-е — начале 50-х гг. благодаря быстрому развитию ядерной физики и техники, а также в результате радиоактивного загрязнения окружающей среды вследствие испытаний ядерного оружия
резко возрос интерес к последствиям биологического действия ионизирующих излучений. Именно
в эти годы Р. формируется как самостоятельная область науки. Актуальными для Р. становятся
такие практические задачи, как изыскание различных средств защиты организма от излучений и
путей его пострадиационного восстановления от повреждений, прогнозирование опасности для
человечества повышающегося уровня радиации окружающей среды, изыскание новых путей использования ионизирующих излучений в медицине, сельском хозяйстве, пищевой и микробиологической промышленности.
50—60-е гг. характеризуются глубоким проникновением в Р. биофизических и биохимических методов исследования. В связи с интенсивными испытаниями ядерного оружия и повсеместным загрязнением Земли радионуклидами, в первую очередь долгоживущими нуклидами 90Sr и 137Cs,
перед Р. встают новые задачи изучения особенностей действия проникших внутрь организма излучателей с их специфическим распределением по тканям, различной длительностью выведения
из организма и хроническим облучением клеток.
Строительство ускорителей ядерных частиц, применение в медицине плотноионизирующих излучений, проникновение человека в космос поставили перед Р. ряд новых проблем, в том числе исследование относительной биологической эффективности нейтронов и протонов больших энергий,
многозарядных ионов, пи-мезонов; изучение одновременного действия радиации и др. факторов
космического полёта (невесомости, вибрации и т.п.); исследование действия радиации на высшую
нервную деятельность человека в условиях космоса и др. Интенсивно развивающаяся ветвь Р. —
космическая Р. — решает эти вопросы как в земных условиях (эксперименты с использованием
современных ускорителей, специальных стендов и т.д.), так и при полётах в космос.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 92 из 122
Преимущества работы с микроорганизмами при проведении радиобиологических исследований
способствовали быстрому развитию и оформлению др. самостоятельной ветви Р. — радиационной
микробиологии, основы которой были заложены в 20-е гг. 20 в. работами Г. А. Надсона. Исследования по радиочувствительности микроорганизмов, показавшие поразительную устойчивость некоторых из них к облучению, значительно изменили наши представления о возможных границах
существования жизни в экстремальных радиационных условиях.
Конец 50-х — 60-е гг. ознаменовались в Р. открытием явлений восстановления — репарации —
облученных клеток, осуществляемых специальными ферментными системами, которые быстро
ликвидируют радиационные повреждения молекул ДНК. Эти открытия побудили пересмотреть
прежние выводят о формировании радиационных эффектов, об опасностях поражения при хронических облучениях в малых дозах, а также по-новому оценить причины устойчивости генетического аппарата клетки. Многогранность задач, стоящих перед современной Р., привела к развитию
радиоэкологии, радиационной генетики и др. разделов Р. Исследования в области Р. лежат в основе практического применения ионизирующих излучений в лучевой терапии злокачественных новообразований; на их базе разработаны эффективные методы лечения лучевой болезни, они послужили теоретическим фундаментом для использования ионизирующих излучений в борьбе с с.х. вредителями, для выведения новых сортов с.-х. растений (радиационная селекция), повышения
урожая путём предпосевного облучения семян, продления сроков хранения с.-х. сырья, для лучевой стерилизации медицинских препаратов.
Радиобиология изучает реакции, происходящие в организме, облученном ионизирующей радиацией. Радиобиологи установили, что биологическое действие ионизирующей радиации в большой
степени зависит от вида частиц и их энергии, поглощенной в живом веществе. Вот почему в радиобиологии уделяется большое внимание точному измерению интенсивности и дозы ионизирующих излучений.
Таким образом, перед радиобиологией стоят важные задачи: во-первых, точно измерить дозу
ионизирующего излучения, попадающую в организм; во-вторых, изучить само действие ионизирующих лучей на живые организмы; в-третьих, найти средства и методы для защиты живых организмов (в особенности людей) от повреждающего действия радиации; в-четвертых, изыскать способы для использования ионизирующих излучений в народнохозяйственных и лечебных целях.
Радиобиологи обнаружили, что облучение вызывает различные изменения в организме животных,
растений и микроорганизмов. Причем большое значение имеет длительность облучения, его энергия, а также физиологическое состояние организма (будут ли это семена или проростки растений,
молодые или взрослые животные). В основе биологического действия ионизирующей радиации
лежит ее способность вызывать образование ионов в организме. При этом в клетках и тканях организма, и в особенности в их генетических структурах — хромосомах ядра, происходят большие
изменения . Ученые установили, что чувствительность организмов к радиации очень различна.
Так, средняя доза, при которой организм погибает, у животных составляет 200— 1000 рад (у насекомых —1000 — 100000), у растений — 1000 — 150000, у микроорганизмов — до 1000000 рад.
Под действием радиации изменяются клетки и ткани организма, нарушается обмен веществ, в результате чего подавляется рост, появляются организмы, отличные от нормальных, называемые мутантами. Большая часть мутантов погибает, но у оставшихся в живых могут наблюдаться свойства, полезные для человека . Очень важно, что ионизирующая радиация используется для борьбы
с вредителями сельскохозяйственных растений. Оказалось, что взрослые насекомые-вредители
устойчивы к облучению и смертельные дозы радиации для них составляют сотни тысяч рад. Однако их яйца и личинки погибают при значительно меньших дозах облучения. Например, если
зерно перед загрузкой в элеватор на хранение облучить дозой 10 000 рад, то яйца и личинки амбарного долгоносика не будут развиваться и зерно можно хранить без потерь. Облученное зерно
безопасно для человека, и его можно использовать в пищу, но для посева оно не годится. В радиобиологии используются не только большие, но и малые дозы ионизирующей радиации. Оказалось,
что малые дозы радиации в некоторых случаях ускоряют рост растений и животных, т. е. оказы-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 93 из 122
вают стимулирующее влияние. Имеются данные, что у растений в результате стимуляции увеличивается содержание витаминов, ускоряются процессы обмена, повышается урожайность, сокращаются сроки созревания плодов. Стимулирующие дозы радиации для различных видов и сортов
сельскохозяйственных растений не одинаковы и колеблются от 100 до 4000 рад. Все эти явления
еще требуют тщательного и всестороннего изучения.
Стимулирующее действие небольших доз радиации отмечается не только для растений, но и для
других организмов. Но животные очень чувствительны к облучению, и поэтому стимулирующие
дозы для них в сотни раз меньше, чем для растений. Например, при облучении яиц, находящихся в
инкубаторах птицефабрик, дозой 1—2 рада уже отмечается положительный эффект: увеличивается количество вылупившихся цыплят, а выросшие из них куры обладают большей яйценоскостью
— за год они дают больше яиц, чем необлученные. Особое значение в радиобиологии имеют меченые атомы, или изотопные индикаторы. Такое название дано изотопам, главным образом радиоактивным, потому что, распадаясь, они как бы сами себя обнаруживают, отмечают свой путь. Если
радиоизотоп в составе какого-либо вещества ввести в организм, то по частицам, испускаемым во
время распада изотопа, можно узнать о превращениях и перемещениях в организме данного вещества.
При помощи радиоизотопов удалось изучить многие процессы, совершающиеся в живом организме. Например, было установлено, что при фотосинтезе кислород выделяется не из углекислого газа, как думали раньше, а в результате разложения молекул воды. При этом было обнаружено, что
фотосинтез идет с большой скоростью, так как углекислота, меченная углеродом, сразу же обнаруживается в десятках различных органических соединений. Удалось установить, что скорость
передвижения органических веществ в клетках зеленого листа тоже очень велика — до 100 мм/ч.
Радиоизотопы широко используются в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых
заболеваний.
Внедрение современной технологии заготовки, хранения и
вскармливания влажного зерна
Согласно разработанной технологии уборка зерновых начинается в стадии восковой спелости зерна при влажности 30-40 % имеющимися в хозяйстве комбайнами.
Зерно привозится с поля автотранспортом или тракторными прицепами и выгружается
на асфальтированную площадку возле плющилки или в приемный бункер питающего устройства
плющилки. Это зависит от соотношения производительности комбайнов и плющилки, а также типа хранения консервированной массы.
При закладке в траншею (приложение 1) зерно от комбайнов выгружается в приемный бункер питателя-загрузчика, а из него — в плющилку ПВЗ-10. Плющилки работают как от вала отбора
мощности (ВОМ) трактора, так и от электродвигателя. После плющения и ввода консервантов
консервируемая масса направляется в траншею или отвозится в нее мобильными средствами. Затем плющеное зерно равномерно распределяется по траншее и уплотняется трактором. Перед загрузкой траншея застилается пленкой и после наполнения ее плющеным зерном укрывается так,
чтобы внутрь массы не мог поступать воздух.
Если консервируемое влажное зерно заготавливается в полимерный рукав (приложение 2),
то плющеное консервированное зерно после плющилки, установленной на стационаре, направляется в бункер упаковщика, которым производится набивка плющеной массы в полимерный рукав.
Привод упаковщика производится от вала отбора мощности трактора. Это вызвано тем, что упаковщик в процессе набивки осуществляет поступательное движение. Хранение массы
в полимерном рукаве осуществляется на том же месте, где произведена его набивка.
Для плющения пригодны все виды злаковых и бобовых культур (овес, ячмень, пшеница, тритикале, рожь, горох), а также зерно кукурузы (приложение 3).
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 94 из 122
Толщина плющеного зерна должна составлять: злаковых и бобовых культур — 1,11,8 мм, кукурузы — до 2,5 мм.
При влажности зерна выше 40 % возникают потери при комбайнировании, а зерно влажностью
ниже 20 % плющить экономически нецелесообразно, так как его необходимо увлажнять
и увеличивать дозировку консерванта.
Потери плющеного зерна можно снизить до минимума с помощью химических препаратов.
В настоящее время в хозяйствах применяют финские консерванты АIV-3+ и AIV2000 в количестве 3-5 л/т стоимостью 1000-1500 у.е. за 1 т, что в общих затратах заготовки плющеного зерна составляет около 50 %. В связи с этим в республике разработан новый консервант
из местного сырья НВ-2, стоимость которого значительно ниже импортного.
После хранения консервированного плющеного зерна производится его скармли-вание скоту. Для
этого используется загрузчик-раздатчик, который обеспечивает самостоятельную загрузку консервированного зерна из рукава или траншеи, транспортировку и нормированную выдачу животным.
Кроме этого, на основе консервированного плющеного зерна производится приготовление полноценных кормосмесей. В состав кормосмеси для сельскохозяйственных животных и птицы вводится до 50 % плющеного зерна. Одновременно со склада через норию и накопительные бункеры подаются в смеситель другие виды сухого зерна и зерно-бобовые, пропущенные предварительно через плющилку производительностью 3 т/ч. Для балансирования рационов используются белкововитаминно-минеральные добавки (БВМД), которые в определенном количестве, в зависимости
от рецепта, подаются через норию и накопительные бункеры в смеситель.
Контрольные вопросы:
1. Что изучает радиобиология.
2. Каким образом влияют радиологические лучи на зерно.
3. Каким образом перерабатывают влажное зерно.
Литература:
1. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. Вобликова Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г . - 240 с.
3. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 95 из 122
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Практическая работа № 1
РАСЧЕТ ВМЕСТИМОСТИ СИЛОСОВ
Цель работы: Ознакомится с методикой расчета подбора и вместимости зернохранилищ
1. Расчет вместимости силосов производится с учетом того, что силосы элеваторов сооружают различной формы и в самых различных сочетаниях (круглые, квадратные, многогранные и
т.д.).
2.
При заполнении силоса зерном в верхней части образуется конус из зерновой массы
по углу естественного откоса, а в нижней части зерно под давлением вышележащего слоя располагается в соответствии с конфигурацией днища силоса. Угол естественного откоса для большинства культур в верхней части силоса при свободном падении зерновой массы принимают равным
а1
- по углу откоса днища. При влажности зерна до 20% угол
наклона днища силоса, согласно НТПХПиЭ, принимают а2 = 36 град., а при большей влажности
зерна угол а2
3.
Вместимость (т) отдельных силосов может быть определена по формуле:
Ес = у ( Fс Нс – V1 – V 3 ) ,
где y - объемная масса зерна, т/м. куб.;
Fс - площадь внутреннего поперечного сечения силоса, м.кв;
Нс - высота силоса от надсилосной плиты до выпускного отверстия, м. ;
V1- объём верхней части силоса, не заполненной зерном, м.куб.;
V3- объём забутки в нижней части силоса, м.куб.
(1)
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 96 из 122
4. Вместимость рассчитывают на хранение зерна пшеницы с объёмной
массой равной 0,75 т/м.куб. При определении вместимости для размещения различных зерновых культур исходят из данных таблицы № 1.
Таблица № 1
Объемная масса зерна различных культур (средние данные)
Культура
Объемная масса,
т/м.куб.
Культура
Объемная масса,
т/м.куб.
Пшеница
0,75
Горох
0,81
Рожь
0,68
Подсолнечник
0,38
Ячмень
0,60
Рис-зерно
0,60
Овес
0,50
Льняное семя
0,67
Гречиха
0,52
Кукуруза в початках
0,50
Просо
0,77
Кукуруза в зерне
0,75
5. Подробный
расчет вместимости различных
зернохранилищ, прежде всего,
силосов, бункеров, требует учета многих сложных объемных фигур. Сопоставление результатов подробного расчета с расчетами по упрощенным формулам показывает незначительное отличие. Поэтому в зависимости от поставленной цели и задачи проводимых расчетов вместимости можно использовать приведенные ниже формулы.
6. Вместимость силоса можно определить также по приближенной формуле:
Ес = f х y х Fс х Hс ,
(2)
где f - коэффициент использования объёма.
7. Площадь поперечного сечения промежуточных силосов (звёздочек) можно определить по приближенной формуле:
2
Fзв = 0,2 х D
8. Коэффициент
использования объёма
для
f
(3)
принимают:
круглых силосов (диаметр 6, 7 м.)
Нс, м
f
25
30
35
0,90
0,91
0,92
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 97 из 122
для квадратных силосов (размером стороны в плане 3, 4 м)
20
25
30
35
0,90
0,92
0,93
0,95
Примечание: при продолжительном хранении зерна (свыше 3 мес.) без перемещения коэффициент использования объема следует увеличивать на 0.2 0.3, т.к. плотность укладки зерновой
массы зависит от продолжительности и условий хранения.
9. Вместимость силоса Ес (т) при подаче и выпуске зерна по центральной оси
может быть определена как сумма вместимости верхней конусной части Е1 (т), средней
цилиндрической части Е2 (т) и нижней Е3 (т), т.е.
Ес = Е1 + Е2 + Е3 , т
10. Вместимость верхней конусной части Е1
Е1
(4)
силоса будет:
2
п R H1
= y ------------, т
3
(5)
где R - внутренний радиус силоса, м;
Н1 - высота верхней конусной части силоса, м.
11. Высота Н1 (м) равна:
Н1 = R tg а1,
где а1 - угол естественного откоса зерна при заполнении
(6)
силоса, а1 = 26 град.
12. Вместимость средней части Е2 силоса вычисляют, используя
2
Е 2 = y п R Н2 , т
формулу:
(7)
где Н2 - высота цилиндрической части силоса, м.
13. Вместимость нижней конусной части Е3 силоса определяют по формуле:
2
п R H3
Е3 = у -------------- , т
(8)
3
где Н3 - высота нижней конусной части силоса, м.
14. Высота Н3 (м) равна:
Н3 = R tg а2 ,
(9)
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 98 из 122
где а2 - угол забутки днища; в зависимости от влажности и засоренности зерна принимают а2 = 36 град. для сухого зерна, а2 = 45град для сырого зерна.
15. Все приемные линии на элеваторах и хлебоприемных предприятиях
восточных районов имеют минимальный угол наклона самотечной трубы, равный 45
град.
Таким образом, вместимость (т) силоса будет:
2
2
2
у п R H1
y п R H3
Ес = ---------------- + y п R H2 + --------------3
3
2
Ес = у п R (1/3 Н1 + Н2 + 1/3 Н3)
Расположение зерна в круглом
силосе.
(10)
(11)
Расположение зерна в
силосе-звёздочке.
16. Вместимость Ес.зв., образуемую между круглыми силосами (силос-звездочка),
вычисляют следующим образом.
Сначала определяют площадь сечения средней части звездочки:
2
2 п D
2
2
2
Fзв.= D - ------- = D - 0,785 D = 0,215 D
(м.кв.)
(12)
4
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 99 из 122
Приравнивая площадь сечения звездочки к площади сечения цилиндра, находят
эквивалентные диаметр и радиус:
2
0,215 D
Dэ = ------------- = 0,524 D ;
Rэ = 0,262 D ;
(13)
0,785
2
2
Rэ = 0,0686 D .
(14)
17. Высота верхней части силоса-звездочки будет H`1 = Rэ tg a1 ,
нижней части H`3 = Rэ tg a2
средней части Н`2 = Hс - Rэ (tg a1 + tg a2).
18. Вместимость верхней (Е`1), средней (Е`2) и нижней (Е`3) частей силоса рассчитывают так же, как и для круглого силоса, т.е.:
2
y пRэ Н`1
2
Е`1= --------------- ;
Е`2 =у пRэ H`2;
3
2
y пRэ H`3
Е`3 = ------------3
(15)
19. Вместимость (т) силоса-звездочки Е`зв. будет:
2
Е`зв. =у п Rэ (1/3 Н`1 + Н`2 + 1/3 Н`3)
(16)
20. При расчете вместимости силоса квадратной формы со сторонами а поступают аналогично расчету силоса-звездочки. Сначала определяют эквивалентные диаметр и
радиус из формулы:
2
2
а = п Rэ ,
(17)
откуда Rэ = 0,564а, Dэ = 1,128а.
21. Высота верхней части силоса будет Н``1 = Rэ tga1,
нижней части Н``3 =R tga2
средней части Н``2 = Нс – Rэ (tga1 + tga2).
2
Ес = у а (1/3 Н``1 + Н``2 + 1/3 H``3)
(18)
22. В некоторых случаях загрузка и выпуск зерна спроектированы не по центральной оси. В этом случае можно пользоваться таблицами и формулами инженера
ГИ «Промзенопроект» Л.Н.Желоховцева, которые получены на основе более детальных
расчетов.
23.
град.
Объем, не заполненный зерном, будет: в верхней части круглого силоса при а1 = 26
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 100 из
122
3
V = K1 D ;
(19)
квадратного
3
V` = K3 a;
(20)
забутки днища круглого силоса при а2 = 36 град.
3
V3 = K2 D – Q;
квадратного
(21)
3
V3 = K4 а – Q1 ,
(22)
где K1 и K3 - коэффициенты, зависящие от расположения загрузочного отверстия в плане, K2 и
K4 - коэффициенты, зависящие от расположения выпускного отверстия в плане; D – внутренний
диаметр силоса; d – диаметр загрузочного отверстия, м; а – внутренний размер стороны силоса
квадратной формы; Q – поправка на действительный размер выпускного отверстия круглого силоса:
Q = АD – B
( A=0,28535d и В=0,0951d )
(23)
Q1 - поправка на действительный размер выпускного отверстия квадратного силоса:
2
3
Q1 = 0,36327da – 0,951d
(24)
24. Значения коэффициентов K1 и K2 для круглых силосов приведены в таблице № 2
Таблица № 2
Значения коэффициентов K1 и K2
у
y/D
K1(при а1=26 град)
K2 (при а2=26 град)
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,1278
0,1288
0,1315
0,1364
0,1429
0,1512
0,1614
0,1731
0,1864
0,2010
0,2167
0,1902
0,1917
0,1959
0,2031
0,2125
0,2253
0,2404
0,2579
0,2776
0,2993
0,3229
Примечание: а1 – угол откоса зерна вверху силоса, град;
а2 – угол наклона днища силоса, град.
25.
№№ 3,4.
Значения коэффициентов K3 и K4 для квадратных силосов приведены в таблицах
Таблица № 3
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 101 из
122
Значение коэффициента K3 (при а1 = 26 град.)
Значение величины y
Z
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,0 1,0 0,373
0,344
0,321
0,303
0,293
0,1 0,9 0,344
0,313
0,287
0,269
0,258
0,2 0,8 0,321
0,287
0,260
0,241
0,229
0,3 0,7 0,303
0,269
0,241
0,220
0,208
0,4 0,6 0,293
0,258
0,229
0,208
0,195
0,5
0,289
0,254
0,225
0,203
0,191
0,5
0,289
0,254
0,225
0,203
0,191
0,187
Таблица № 4
Z
0,0 1,0
0,1 0,9
0,2 0,8
0,3 0,7
0,4 0,6
0,5
0,0
0,556
0,513
0,478
0,452
0,436
0,430
Значение коэффициента K4 (при а2 = 36 град.)
Значение величины y
0,1
0,2
0,3
0,4
0,613
0,478
0,452
0,436
0,466
0,428
0,400
0,384
0,428
0,388
0,359
0,341
0,400
0,359
0,328
0,310
0,384
0,341
0,310
0,292
0,378
0,355
0,302
0,285
0,5
0,430
0,378
0,335
0,302
0,285
0,276
26. Площадь сечения силоса-звездочки находят по формуле:
1 П (D + 2b1)
Fзв = (D + C) - ----------------,
4
где С – толщина приливов по оси силосов, м; b1 – толщина стенки силоса, м.
Контрольные вопросы:
(25)
1. Какие виды силосов вам известны.
2. Как рассчитываются вместимость силосов.
3. Как рассчитывается вместимость силоса в верхней части конуса
Практическая работа № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВМЕСТИМОСТИ БУНКЕРОВ
Цель занятия ознакомится с методикой расчета вместимости бункеров
1. По форме бункеры можно разделить на прямоугольные, круглые и корытообразные. Прямоугольные и круглые силосы (бункеры) используются в качестве емкостей
для хранения зерна, накопительных емкостей до и после сепараторов и сушилок, для
накопления отходов, отпуска зерна в вагоны и автотранспорт. Корытообразные бункера
чаще всего используются в приемных устройствах для автомобильного и железнодорожного транспорта.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 102 из
122
2. Объем внутренней полости бункера под плоскостью, проходящей через его
верхние кромки, называется геометрическим объемом.
3. Геометрический объем прямоугольного бункера находят по формуле:
Нб
V = ------ [(АВ + аb + (A + a) (В + b)],
6
(26)
где Нб – высота бункера;
а,b – размеры выпускного отверстия;
А,В – размеры верхних кромок бункера.
4.
Если бункер квадратный, то А = В и Ав = Вв, тогда
Н
2
2
V = ------ ( A + Aб + Aв )
(27)
3
5. Объем комбинированных бункеров, состоящих из пирамидальной и параллелепипедной частей, равен:
Нн
V = Hв A В + ----- [А В +а b + ( А + а ) ( В + b) ],
6
(28)
где Нв - высота параллелепипеда;
Нн – высота пирамидальной части.
6. Фактическая вместимость бункера для насыпных грузов зависит и от угла
естественного откоса а1, образующегося при засыпании материалов в бункер.
7. Количество зерна (А), которое помещается в емкость, определяется по формуле:
А = V y , т.
(29)
Контрольные вопросы:
1. Для чего предназначен бункер.
2. Какие виды бункеров вам известны.
3. Как рассчитывается объем квадратного бункера.
Практическая работа № 3
РАСЧЕТ
ВМЕСТИМОСТИ
ЗЕРНОВЫХ СКЛАДОВ
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 103 из
122
Цель работы: Ознакомится с методикой расчета вместимости зерновых складов
1. Паспортной вместимостью принято считать вместимость, рассчитанную на
хранение пшеницы с объемной массой 0,75 т/м.куб. и влажностью 14,0…15,5%, при условии заполнения склада высотой около стен 2,5 м и при угле естественного откоса зерна 25 град.
При габаритных размерах склада 60х20 м его полезная емкость составляет около 3000 тонн,
при размерах склада 63х20 м ГИ Промзернопроект принимает емкость равной 3200 тонн, а при
размерах склада 90х24 м емкость составит 5500 тонн.
2. Рабочей вместимостью называют такую вместимость, в которой размещается
фактическое количество зерна данной культуры с учетом истинной влажности. Допускаемая высота насыпи в складах зависит от влажности размещаемого зерна. Высота
засыпки зерна не должна превышать 2,5 м. Для этого на стенах на этом уровне проводят красную линию.
3. Масса зерна, размещаемого в складе, равна:
Еск = Vск y , т
(30)
Объем склада (Vск) рассчитывают по формуле:
Vск =
А+а
В+в
АВh + ---------- х ---------- (H – h) , м.куб
2
2
(31)
где А и В - внутренние длина и ширина склада, м;
h – высота засыпки зерна около стен, м;
а – длина насыпи зерна поверху, м;
b – ширина насыпи зерна поверху, м;
Н – высота засыпки зерна в середине склада, м.
Величины а и b могут
быть
вычислены по формулам:
а = А - 2(Н-h) ctg a;
(32)
b = B – 2(H –h) ctg a;
(33)
где а – угол естественного откоса зерна; а = 25 град.
4. В соответствии с нормами технологического проектирования хлебоприемных пунктов
в складах, используемых для хранения мелких партий разнородных культур зерна с установкой
хлебных щитов, коэффициент использования паспортной ёмкости следует снижать на 20 %.
5. В последние годы значительное распространение получили механизированные склады с
наклонными полами, в которых обеспечивается выпуск зерна самотеком. Высота заглубленной
части таких складов равна Нн = 6,36 м, не считая высоту нижней транспортерной галереи. Емкость
склада с наклонным полом равна емкости склада с горизонтальным полом плюс емкость заглубленной части, т.е.
Енак = Еск +
А В Нн
----------- y ,т
2
(34)
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 104 из
122
Ред. № 1 от _________
6. При расчетах объема зерна в зернохранилищах для конкретных предприятий руководствуются данными конструкции элеваторов, размерами силосов, бункеров, складов, а также состоянием качества хранящегося в них зерна.
Контрольные вопросы:
1. Для чего предназначен зерновой склад.
2. Как рассчитывается емкость зернового склада.
3. Что такое паспортная вместимость зернового склада.
Практическая работа № 4
Оптимальный режим работы зерносушилок и контроль за процессом сушки
Цель занятия: ознакомится с подбором зерносушилок и сопутствующего их оборудования.
Основным агрегатом, который в определённой степени оказывает влияние на выбор
остальных машин и оборудования, является сушилка.
Для обеспечения непрерывного приёма всей массы зернового вороха, необходимо, чтобы
суммарная вместимость приёмных бункеров с эарожелобами и бункеров активного вентилирования для временного хранения семян перед сушкой была не менее величины максимального суточного поступления вороха на ЗОСП (Gсут max).
Вместимость приёмных бункеров с аэрожелобами должна быть не менее 0,5Gсут max(т или
м3).
Вместимость бункеров определяется по формуле:
Gсут max
V=0.5 
(1)

где V – вместимость бункеров, м3;
 - расчётная плотность зернового вороха, т/м3; для вороха
пшеницы, ржи, ячменя
=0,7…0,8 т/м3; для овса =0,45…0,5 т/м3.
V=0,5*193,5/0,6 =161,25 м3;
При отсутствии приёмных бункеров с аэрожелобами вместимость бункеров активного вентилирования для временного хранения семян перед сушкой должна быть не менее Gсут max . В таких случаях вместимость приёмного бункера (завальной ямы) должна быть не менее величины
максимального часового поступления зернового вороха (Gч max).
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 105 из
122
Суммарная вместимость приёмных бункеров и бункеров активного вентилирования зерна
перед сушкой может быть принята равной половине суточного его поступления на ЗОСП (0,5Gсут
max).
В таких случаях при вынужденной временной остановке машин и оборудования ЗОСП (поломки, отключения электроэнергии и т.п.) придётся остановить работу комбайнов в поле.
Принимаем суммарную потребную вместимость бункеров с аэрожелобами и бункеров активного вентилирования перед сушкой ровной максимально возможному суточному поступлению
зернового вороха Gсут max,
т.е. Vсум=322,5 м3.
Потребная производительность машин для предварительной очистки зерна (ворохоочистителей) при наличии приёмных бункеров с аэрожелобами может быть рассчитана по формуле:
Gсут max
Qпр.о= 
(2)
t *  * кэ * кп
где Qпр.о – потребная производительность ворохоочистителей, т/ч;
t – продолжительность работы ворохочистителей в сутки, ч; при работе в две смены –
t=20 часов;
 - средневзвешенный коэффициент использования рабочего времени машины; =0,95;
кэ – коэффициент эквивалентности, учитывающий изменение производительности зерноочистительной машины при очистке зерна различных культур; к э=0,8;
кп – коэффициент, учитывающий снижение производительности машин по сравнению
с паспортной в зависимости от влажности и засорённости зерна, поступающего на предварительную очистку.
Для большинства машин предварительной очистки паспортная производительность указана
на предварительной очистке семян пшеницы чистотой 90% и влажностью до 20%. Отсюда, коэффициент кп может быть определён по формуле:
Кп=1-0,03(Wн-20) – 0.02(н-10)
Кп=1-0,03(26-20) – 0,02(10-10)=0,82
193,5
Qпр.о=  =15,52 т/ч.
20*0,95*0,8*0,82
(3)
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 106 из
122
Необходимая производительность сушилок может быть определена по формуле:
кз*Gсут max(1-0,01к1)
Qс= 
(4)
tс*ккс*кс*кw
где Qс – необходимая производительность сушилок, т/ч;
кз – коэффициент запаса, учитывающий возможные остановки сушилки по техническим причинам и длительное поступление зернового вороха влажностью более 30%; при расчётах
принимается кз=1,1…1,2;
к1 – суммарная величина удаляемых примесей и влаги в процессе предварительной
очистки и временного хранения зерна перед сушкой, %. При расчётах можно принять: количество
удаляемых примесей 5…6%, количество удаляемой влаги при обработке до сушки 3…5%, а суммарное значение к1=8…11%;
tс – расчётное время работы сушилки, ч. Принимается при проектировании для условий Севера НЗ России tс=20ч;
ккс – коэффициент, учитывающий изменение производительности сушилок при сушке
зерна различных культур; ккс=1;
кс – коэффициент, учитывающий изменение производительности сушилок в зависимости от назначения зерна. При сушке зерн продовольственного и фуражного назначения кс=1.При
сушке семенного зерна на сушилках, в технических характеристиках которых производительность
указана при сушке зерна продовольственного или фуражного назначения, кс=0,5; принимаем кс=1
для сушилок СКВС-6;
кw – коэффициент, учитывающий изменение производительности сушилок в зависимости от процента съёма влаги; принимаем кw=0,65;
1,2*193,5*(1-0,01*10)
Qс=  =17,1 т/ч.
20*1*1*0,61
Потребная производительность машин первичной очистки, вторичной очистки и сортировки, а также специальных машин для очистки семян от трудноотделимых примесей определяется
по формуле:
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 107 из
122
Gсут max(1-0,01к)
Qок= 
(5)
tок**кз
где Qок – потребная производительность машин вторичной очистки и сортировки, т/ч;
к – суммарная величина отходов (примесей, влаги и фуражного зерна), выделенных из
семенного материала при выполнении технологических операций предшествующих расчётной, %.
Например, при расчёте необходимой производительности пневматических сортировальных
столов:
к = к1+к2+к3+к4+к5,
где к1 – суммарная величина примесей и влаги, удаляемых при предварительной очистке и
временном хранении семян до сушки, %; к1=8…11%;
к2 – усушка, %; к2=8…12%;
к3 – суммарная величина примесей, мелких и щуплых семян, удаляемых при первичной
очистке, %; при расчётах значение
к3 может быть принято 4…6%;
к4 – суммарная величина примесей и фуражной фракции, выделяемых при обработке
на воздушно-решётных машинах вторичной очистки и сортировки, %; к4=10…12%;
к5 – суммарная величина примесей и фуражной фракции, выделяемых в триерах, %;
к5=3…5%. При использовании для вторичной очистки и сортировки семян воздушно- решётных
триерных машин или очистительно-сортировальных комплексов суммарное значение к4+к5 составляет, как правило, 15…20%.
tок – время работы машин окончательной очистки и сортировки в
сутки, ч; tок=20ч.
к=10+11+6+20=47%,
193,5*(1-0,01*47)
Qок=  =6,74 т/ч.
20*0,95*0,8
При организации работы машин первичной очистки, вторичной очистки и сортировки в одну, как правило, дневную смену вместимость бункеров-накопителей сухих семян после сушки
должна быть не менее половины суточной производительности сушилок. Если работа машин пер-
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 108 из
122
вичной, вторичной очистки и сортировки организована в две смены, то для обеспечения равномерной загрузки этих машин достаточно иметь бункер-накопитель ёмкостью, равной часовой производительности сушилок. Производительность транспортирующего оборудования должна быть
равна или несколько выше паспортной производительности машин, работу которых они обеспечивают.
Контрольные вопросы:
1. Как подбирается зерносушилка.
2. Как рассчитывается агрегат для первичной и вторичной очистки зерна.
3. Как рассчитывается потребная производительность машин для предварительной очистки
зерна (ворохоочистителей) при наличии приёмных бункеров с аэрожелобами.
Практическая работа № 5
Расчет выхода семян и использование этого показателя для оценки качества работы механизированного тока
Максимально возможное суточное поступление П, т, зерна той или иной культуры на ток
определяется как произведение урожайности У, т/га, количества единиц уборочной техники К,
шт., и ее среднесуточной производительности С:
П =У * К * С,
На основании нормативов продолжительности уборки и нормативов производительности
имеющейся в хозяйстве уборочной техники при различной урожайности той или иной с.-х. культуры, а так же с учетом календарного распределения уборочно–транспортных звеньев по убираемым массивам заполняется таблица максимально возможного в данном хозяйстве суточного поступления зерна на ток (табл. 5), и на её основании строится соответствующий график.
Таблица 1.
Суточное поступление различных культур на ток
Культура
Урожайность,
Количество
Среднесуточная произ- Суточное по-
т/га
уборочных
водительность, га
средств, шт.
Озимая пшени-
ступление
зерна, т
2,7
13
12
421,2
1,5
9
17
229,5
ца
Яровая пшеница
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 109 из
122
Ячмень
1,8
14
17
428
Просо
1,7
8
10
136
Горчица
0,5
24
10
120
Нут
1,0
16
12
192
При распределении уборочно-транспортных звеньев по культурам необходимо соблюдать
условие Ту - расчетная продолжительность уборки культуры, а Т к - критическая продолжительность уборки урожая, превышение которой чревато существенным ростом потерь урожая.
Продолжительность уборки культуры, сутки, определяется по формуле
Ту=Мобщ/Мсут,
Где Мобщ – общее количество зерновой массы данной культуры, т;
Мсут – суточная наработка зерновой массы данной культуры, т/сут.
Ту (Озимая пшеница) =3750/421,2=8,8=9 дней
Ту (Яровая пшеница) =2200/229,5=9,6=10 дней
Ту (Ячмень) =3500/428=8,2=9 дней
Ту (Просо) =800/136=5,9=6 дней
Ту (Горчица) =1200/120=10 дней
Ту (Нут) =850/192=4,4 дней
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 110 из
122
Ред. № 1 от _________
График накопления зерна на току
Зерновая масса, тонн
900
800
700
600
500
400
300
200
100
16
12
8
4
2
ав 9
гу
ст
25
21
17
13
9
5
0
Календарные сроки
Оз. пшеница
Яр. Пшеница
Ячмень
Просо
Горчица
Нут
Контрольные вопросы:
1. Как рассчитывается максимально возможное суточное поступление зерна.
2. Продолжительность уборки культуры
Практическая работа № 6
Методика расчётов по сушке и очистке зерна
Цель работы: Ознакомится с методикой расчета по очистке и сушке зерна.
Технологическую эффективность очистки зерна Е (%) от примесей вычисляют по формуле:
Е= А-В/А*100, где
А- содержание отделимой примеси в исходной смеси, кг.
В- содержание отделимой примеси в зерне после очистки, кг.
Так как в зерне всегда имеется влага, то общая его масса складывается из массы сухого вещества и
массы воды:
Сз=Сз с+ W, кг, где
Сз с- масса сухого вещества зерна, кг.
W- масса воды в зерне, кг
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 111 из
122
Наличие влаги в материале характеризуется влажностью, которую выражают в процентном отношении: масса влаги к общей массе зерна или к массе сухого вещества зерна.
Wс= 100*W/ 100-W, %
W=100*W/ 100+W, %
В теории сушки влажность материала относят к массе сухого вещества. В практике зерносушения
влажность рассчитывают по отношению к массе влажного зерна. При сушке масса зерна изменяется от начальной Сз1 до конечной Сз2 за счёт испарения влаги:
W=Сз1-Сз2, кг
Количество влаги, испарившейся в процессе сушки можно определить по формуле:
W= Сз1*(W1- W2/100-W2)
Расчёт убыли зерна за счёт улучшения качества рассчитывают по формуле:
- за счёт снижения влажности (сушки), X1, %
X1=(W1-W2/100-W2)* 100, где
W1- влажность принимаемого зерна, %
W2- влажность отгружаемого зерна, %
- за счёт снижения засорённости, X2, %
X2= ((C1-C2)*(100-X1)/100-С2)*100, где
С1- содержание примесей в принимаемом зерне, %
С2- содержание примесей в отгружаемом зерне, %
Убыль массы рассчитывают от массы принимаемого зерна.
Аналогично считают убыль и при зачистке зернохранилища. Только исходные влажность и засорённость рассчитывают как средневзвешенные всего поступившего зерна и остатка на начало хранения. Конечные влажность и засорённость - как средневзвешенные от всей отгрузки и остатка на
конец хранения.
Контрольные вопросы:
1. Как рассчитывают технологическую эффективность очистки зерна Е от примесей .
2. Как рассчитывают убыль зерна за счет испарения влаги.
Практическая работа № 7
Учет хранящихся фондов зерна.
Цель работы: Ознакомится с методикой расчета учета хранящихся фондов зерна.
Все зерно, а также семена, находящиеся на предприятии, учитывают со времени приемки или поступления от других предприятий до отпуска потребителям.
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Страница 112 из
122
Ред. № 1 от _________
Хорошо налаженный учет количества и качества зерновых – необходимое условие работы. Сложность этого учета состоит в том, что в период хранения меняется как масса, так и качество зерновых продуктов. Так, например, с изменением влажности (при засыпке на хранение) меняется и
масса партии. В связи с этим на нашем предприятии действует система количественнокачественного учета.
Для выявления наличия зерновой массы, излишков или недостач на предприятии и в целом по системе заготовок проводят инвентаризацию с обязательным взвешиванием остатков.
Например, влажность зерна и семян, оприходованных при хранении, может быть одной, а при отпуске другой – больше или меньше, что отражается и на общей массе партии. Изменяется масса
партий и в результате очистки.
После поправок массы, связанных с изменением качества, образующиеся недостачи списываются
в пределах нормы естественной убыли, предусматривающей потери в результате механического
распыла и дыхания зерна.
Эта норма применяется как контрольная и предельная только в тех случаях, когда при инвентаризации или при проверке фактического наличия зерновых масс, хранящихся на предприятии, будет
установлено уменьшение их массы, не вызываемое изменением качества. При хранении партий
зерна более года за каждый последующий год хранения норма естественной убыли составляет
0,04%, или соответственно по числу месяцев.
Практика показала, что на предприятии зерновые хранят на научных основах и своевременно
применяют технологические и организационные меры к предотвращению потерь в массе и качестве, эти потери бывают минимальные.
Дата
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Всего
Приход,
кг
1289000
2120000
2006000
5415000
Влаж-
Сорная
ность, %
примесь,%
16
16
15
0,5
1,0
0,5
Расход,
кг
Влажность, %
1000000
1638050
14
15
1217200
15
1289000
5144250
15
Остаток на
1-е
число
следующего
примесь,%
месяца
1289000
3409000
5415000
5415000
5415000
5415000
1,0
4415000
0,5
2776950
2776950
0,5
1559750
1559750
1559750
0,5
-----∑41006150
Сорная
Недостача в размере 270750 кг оправдывается следующими показателями:
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Снижение влажности и количества сорной примеси.
а) Определение средневзвешенной влажности по приходу.
1289000 * 16 = 20624000
2120000 * 16 = 33920000
2006000 * 15 = 30090000
84634000
84634000 / 5415000 = 15,6%
б) Определение средневзвешенной влажности по расходу.
1000000 * 14 = 14000000
1638050 * 15 = 24570750
1217200 * 15 = 18258000
1289000 * 15 = 19335000
76163750
76163750 / 5144250 = 14,8%
в) Определение средневзвешенной сорной примеси по приходу.
1289000 * 0,5 = 644500
2120000 * 1,0 = 2120000
2006000 * 1,0 = 2006000
4770500
4770500 / 5415000 = 0,9%
г) Определение средневзвешенной сорной примеси по расходу.
1000000 * 1,0 = 1000000
1638050 * 0,5 = 819025
1217200 * 0,5 = 608600
1289000 * 0,5 = 644500
Страница 113 из
122
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
3072125
3072125 / 5144250 = 0,59%
д) Убыль в массе за счет снижения влажности
100 (15,6-14,8) / (100-14,8) = 0,93
е) Убыль в массе за счет снижения сорной примеси
(0,9-0,59)*(100-0,93) / (100-0,59) = 0,3
5415000 * 0,93 / 100 = 50359,5 кг
5415000 * 0,3 / 100 = 16245 кг
За счет снижения влажности и сорной примеси можно списать
270750 – (50359,6 + 16245) = 204145,5 кг
Остается недостача в размере 204145,5 кг
2. а) Определение среднего срока хранения.
41006150 / 5415000 = 7,6 мес
б) Определение норм естественной убыли.
а) = 0,09
б) = 0,12 – 0,09 = 0,03
в) = 7,6 – 6 = 1,6
г) = 12 – 6 = 6
Х = 0,03 * 1,6 / 100 + 0,09 = 0,09%
5144250 * 0,09 / 100 = 4654,5 кг
204145,5 – 4654,5 = 199491 – неоправданные потери.
Контрольные вопросы:
1. Как определяется средневзвешенная влажность по приходу.
2. Как определяется средневзвешенная влажность по расходу.
3. Как определяется средневзвешенная сорная примесь по приходу.
Страница 114 из
122
УМК 042-14.1.03.20.12-2013
Ред. № 1 от _________
Страница 115 из
122
4. Как определяется средневзвешенной сорной примеси по расходу.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
итого
СРС
Кол-во ча- СРСП
Кол-во часов
сов
АУДИТОРНОЕ СРСП
Изменение белков при
2
1. Показатели качества зерна
2
хранении зерновой массы
Изменение липидов при
2
2. Потребительские достоинства
2
хранение зерновой массы
зерна
Изменение
влажности
2
3. Функционалльные назначения
2
при хранении зерновой
основных пищевых веществ,
массы
содержащихся в зерне.
Изменение массы при
2
4. Состав зерновой массы
2
хранении зерновой массы
Влажность, как показа2
5. Факторы влияющие на состав
2
тель качества зерна.
и свойства зерновой массы
Современные
методы
2
6. Физические свойства зерна
2
определения
качества
зерна.
Хранение зерна в зару2
ВНЕАУДИТОРНОЕ СРСП
бежных странах.
Влияние гамма лучей на
2
7. Гигроскопические свойства
2
хранение зерновых масс
зерновой массы
Современные
химиче2
8.
Теплофизические
и
2
ские консерванты, исмассобменные свойства зерна
пользуемые для консервация зерна.
Дезинфекция и дезинсек2
9. Факторы влиющие на зерно
2
ция зернохранилищ
при хранении зерновой массы
Современные типы зер2
10. Основные процессы
2
нохранилищ за рубежом
происходящие при хранении
зерновой массы
Уход за зерном при хра2
11. Характеристика
2,5
нении
оборудования для хранения
зерновой массы
Предварительная подго2
товка зерна к хранению
Вентилирование зерно2
вых масс
Зерносушение как способ
2
сохранения зерна
30
22,5