Технология послеуборочной доработки и хранения зерна

Камерные (напольные) сушилки.

Данные сушильные закрома строятся на больших площадях, зерно туда обычно подается механическим способом. Такие сушилки снабжены воздуховодом, состоят из 2 камер, пол в каждой перфорированный. Высота зерновой насыпи не должна составлять более 80 см, иначе зерно не просушится. Зерно высушивается продуванием через него наружного или слабо подогретого воздуха. После сушки первого слоя зерна продолжается дальнейшее заполнение силоса и высушивается следующий слой, и так до тех пор, пока силос полностью не заполнится зерном. Имеется оборудование, которое механическим путем подает зерно в силос для сушки и удаляет из него слой зерна равной толщины. С целью обеспечения равномерного удаления влаги разработаны также встроенные шнеки перемешивания зерна во время сушки. Съем влаги производится за 1 пропуск до сухого состояния зерна.

Рециркуляционные сушилки.

Рециркуляционные сушилки напоминают шахтные, однако зерно, поступая сверху в шахту, нагревается в течение нескольких секунд и под давлением собственного веса проходит вниз шахты, где одна часть зерна идет на хранение, а вторая часть поступает в другую шахту. Во второй шахте горячее сухое зерно смешивается с сырым. Благодаря этому сырое зерно немного подсушивается, и затем эта партия снова поступает в первую шахту и вновь сушится. Смешивание сухого и влажного зерна выгодно с экономической точки зрения, так как затраты на топливо будут меньше. Данные сушилки используются обычно для зерна продовольственного назначения, обладают высокой производительностью – до 70 тонн в час. 

Режимы сушки.

Температура сушки.

При обсуждении температур сушки необходимо различать температуру сушильного агента и температуру зерна. Оператор сушилки обычно контролирует температуру сушильного агента, но от нее зависит температура зерна, которая определяет его качество в зависимости от назначения. Различные диапазоны температуры установлены для зерна, используемого для семенных и кормовых целей и для мукомольной промышленности.

Зависимость между температурой сушильного агента и температурой зерна сложная. Зерно быстро нагревается за счет тепла сушильного агента. Когда зерно подвергается действию больших объемов воздуха, как, например, при сушке в тонком слое или при сушке зерна, полностью подвергающегося воздействию воздуха, температура зерна быстро приближается к температуре сушильного агента. В сушилке, где не происходит перемешивания зерна (шахтная сушилка непрерывного или периодического действия), температура слоя зерна, следующего за тем слоем, в который поступает нагретый воздух, быстро приближается к температуре этого воздуха. Температура воздуха, проходящего через зерно, быстро падает по мере испарения влаги. Поэтому в сушилках с поперечным движением сушильного агента имеется большой перепад температур; конечная температура зерна и его конечная влажность - средние величины, получаемые при перемешивании зерна, происходящем при его выпуске из сушилки.

Расход воздуха.

Величина удельного расхода воздуха важна для определения того, как температура зерна приближается к температуре сушильного агента.

Расход воздуха, используемого для сушки зерна, значительно колеблется и связан с температурой сушильного агента. 

 

Зависимость температуры воздуха от его расхода.

Скорость сушки зерна находится в прямой зависимости от температуры воздуха. С увеличением температуры данный объем воздуха может содержать большее количество тепла.

Повышение температуры сушильного агента увеличивает количество тепла, добавляемого на единицу удельного расхода воздуха, которое можно использовать без снижения эффективности процесса сушки. Это выражается почти в увеличении производительности сушилки.

Эффективность сушки.

Три группы факторов влияют на эффективность сушки нагретым воздухом: 
1) условия окружающей среды;  
2) вид культуры, подвергаемой сушке; 
3) конструкция сушилки и ее работа.

Приведенные показатели эффективности учитывают только использование тепловой энергии и не учитывают энергию вентилятора (тепловая энергия от вентилятора составляет не более 5%).

Коэффициент полезного действия сушильной установки может изменяться в зависимости от погодных условий.

Эффективность сушки при низких температурах окружающего воздуха может быть быстро повышена путем увеличения количества тепла, добавляемого к воздуху.

Коэффициент полезного действия зависит также от того, насколько прочно при сушке влага удерживается внутри зерна данного вида. Мелкие семена теряют влагу легче, чем крупные.

Зерно гигроскопично, и его влажность влияет на то, насколько полно насыщается влагой сушильный агент. При начальной влажности зерна выше 25% сушильный агент будет полностью насыщаться.

При низкой влажности невозможно достичь полного насыщения воздуха и, следовательно, уменьшается эффективность сушки.

Важными факторами эффективности, относящимися к конструкции сушилки и ее работе, являются отношение температуры воздуха к его расходу и продолжительность сушки.

Примечание: сушку гороха, вики, чечевицы, нута и риса в барабанных сушилках не проводят, т.к. в барабанной сушилке температурный режим выше, чем в шахтной, следовательно, зерно трескается.

Влияние сушки.

Влияние скорости сушки.

Наиболее обычным повреждением зерна при его искусственной сушке является образование трещин, вызываемое высокой скоростью сушки. Такое повреждение проявляется в образовании трещин на поверхности зерна или внутренних трещин. При помоле зерна пшеницы с трещинами снижают выход муки высшего сорта. Для предупреждения образования трещин следует контролировать как температуру сушильного агента, так и снижение влажности зерна на один пропуск через сушилку. При высокой скорости сушки зерна внутренние трещины образуются в эндосперме, что приводит к его дроблению при транспортировке. Образование трещин возрастает при увеличении температуры сушильного агента и подачи воздуха.

Большинство трещин в зернах образуется при сушке в диапазоне влажности 19-14%, но они наиболее многочисленны, когда сушка начинается при высокой влажности. Быстрое охлаждение высушенного зерна способствует увеличению количества трещин. Образование трещин уменьшается при низкой скорости сушки и охлаждении высушенного зерна в силосах с вентилированием.

Влияние сушки на зерно.

Сушка может оказывать разнообразное влияние на зерно. Важную роль при этом играет вид зерна и его дальнейшее использование. Например, у кукурузы в результате сушки при высокой температуре полностью теряется всхожесть, но целиком сохраняется кормовая ценность.

Влияние сушки на мукомольное качество . В процессе сушки при высокой температуре происходит закал зерна пшеницы, что затрудняет его размол. Хлебопекарное качество пшеничной муки может ухудшиться в результате сушки зерна при высокой температуре. В пересушенной кукурузе трудно отделяется крахмал.

Влияние сушки на всхожесть . Зерно, которое должно быть использовано для посева, ячмень, предназначенный для приготовления солода, невозможно высушить при высоких температурах без снижения всхожести. В процессе сушки кукурузы и ячменя для солода, температура воздуха не должна превышать 45° С. Для других видов зерна температура может быть выше. Температура, выше которой снижается всхожесть, зависит от его начальной влажности, чем выше влажность, тем ниже должна быть температура. Семенную кукурузу иногда сушат в початках потому, что трудно обмолотить влажную кукурузу без повреждения зерна. В некоторых случаях кукурузу в початках сушат до влажности 17-19%. Затем початки обмолачивают и окончательно сушат зерно.

Влияние сушки на товарный вид. Существуют ГОСТы на товарное зерно, но в них не отражается качество зерна при сушке. Изменение внешнего вида, вызванное высокой температурой, не обязательно означает ухудшение качества зерна.

При высокой температуре уничтожается зародыш, но это не учитывается в документах на товарное зерно.

Способ уменьшения повреждения зерна при сушке.

Способ сушки нагретым воздухом применяется с целью уменьшить образование трещин зерна при быстрой сушке ее воздухом высокой температуры.

Сушка нагретым воздухом прекращается при влажности, которая на 1-2% выше величины желаемой конечной влажности. Нагретое зерно кукурузы подается из сушилки в силос, где оно проходит медленное охлаждение с помощью вентилирования наружным воздухом. Зерно, высушенное по этому способу, менее хрупкое и не растрескивается легко.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема зерносушильной машины.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3 - Зерносушилка СЗСБ-8: 1- вентилятор топки; 2 - топка; 3 - труба топки; 4 - труба горячего воздуха; 5 - загрузочное окно; 6 - загрузочная камера; 7 - патрубок ввода зерна; 8 - сушильный барабан; 9 - крестовина перелопачивания зерна; 10 - бандаж; 11 - труба вывода отработавшего воздуха; 12 - вентилятор разгрузочной камеры; 13 - разгрузочный элеватор; 14 - вентилятор охладительной колонки; 15 - труба вывода воздуха из охладительной колонки; 16 - охладительная колонка; 17 - труба контрольной сыпи; 18 - шлюзовой затвор охладительной колонки; 19 - камера разгрузки; 20 - шлюзовой затвор разгрузочной камеры; 21 - приемный ковш разгрузочного элеватора; 22 - приводные ролики барабана; 23 - вал роликов; 24- редуктор механизма привода роликов; 25 - клапан-мигалка

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Зернохранилище.

Агротехнические требования к хранению зерна. Это соблюдение комплекса мероприятий, способствующих сохранению зерна. Правильная организация хранения зерна позволяет полностью сохранять ею качество и свести к минимуму потери. Успех хранения зависит от подготовки хранилищ и партий зерна, соблюдения режима хранения. На сохранность зерна влияют его влажность, температура и связанная с ними интенсивность биохимических процессов, развитие в продукте микроорганизмов и вредителей хлебных запасов.

В сухом зерне (влажность 10... 12 %) практически полностью прекращаются биохимические процессы, почти не развиваются микроорганизмы, насекомые и клещи. Такое зерно хорошо хранится многие годы, причем потери массы, например, в зерне пшеницы не превышают 0,01... 0,4 % в год. В зерне с повышенной - влажностью резко возрастает интенсивность дыхания, активно развиваются микроорганизмы (например, плесневые грибы) и вредители хлебных запасов. Вследствие этого выделяется много тепла, что приводит к самосогреванию, значительной потере качества и массы (до 3…8 %) и даже порче зерна. Влажность зерна, при которой интенсивность дыхания резко возрастает, называют критической. Для зерна пшеницы, ржи, ячменя, риса и гречихи она находится на уровне 14,5... 15,5 %; зерновых бобовых культур - 15... 16 %; проса, кукурузы и овса - 13,5 ... 14,5%. Во влажном зерне образуются токсичные, ядовитые для человека и животных, придающие зерну неустранимый затхлый запах. Влажное зерно при хранении может прорасти, что также ухудшает его качество и увеличивает потери массы.

Важнейшим фактором состояния зерна является температура. При температуре ниже 10 °С интенсивность дыхания мала, микроорганизмы (в том числе плесневые грибы) и вредители хлебных запасов развиваются крайне медленно, не происходит самосогревания. В охлажденном состоянии можно хранить и влажное зерно, однако наиболее стойки при хранении партии сухого охлажденного зерна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Подготовка хранилищ  к приему  зерна.

Начинается сразу после освобождения помещений от старого урожая. Хранилище и прилегающую территорию освобождают от мусора, который сжигают или закапывают. Склады должны быть сухими, изолированными от грунтовых вод и оборудованы отводами атмосферных осадков. Стенки кирпичных хранилищ обшивают досками на высоту засыпки зерна. Расстояния от обшивки до стен хранилища 15…20 см. Щели в полах и стенах проконопачивают просмоленной паклей. Места стыков стен и полов обрабатывают горячей водой со щелоком. Для этого берут золу и настаивают в горячей воде. Двери хранилища должны быть двойными, причем внутренняя дверь должна быть решетчатая. Окна с солнечной стороны белят для предупреждения очагового нагревания насыпи. От грызунов раскладывают приманки в специальных ящиках с отверстиями. Весь материал и поддоны выносят из хранилища, очищают и промывают. Прилегающие территории очищают в радиусе не менее 5 метров. После подготовки хранилища составляют акт о приемке. При этом должны присутствовать кладовщик и специалист по защите растений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Размещение зерна в  хранилищах и наблюдение за  ним.

Важнейшим мероприятием, обеспечивающим успешное хранение зерновых масс как по качеству, так и по экономическим показателям, является правильное размещение их в зернохранилищах.

Только соблюдая правила размещения, можно организовать рациональное хранение зерновых масс, т.е. избежать их излишнего перемещения, эффективно провести их обработку, хорошо использовать вместимость всех хранилищ, предотвратить потери в качестве и до минимума сократить потери в массе. Все это способствует сокращению издержек при хранении и наилучшему использованию партий зерна.

Поэтому зерно различных типов и сортов не смешивают и хранят раздельно до отгрузки его на экспорт. 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. Для хранения сортового зерна выделяют лучшие склады.

Влажность зерновой массы. Так, отдельно размещают зерно сухое и средней сухости, влажное и сырое до 22%. Если принимают зерно влажностью более 22%, то партии зерна группируют с интервалами влажности в 6%. Влажное зерно размещают в хранилищах, прилегающих к сушилкам, соблюдая условия просушивания зерна.

Количество и состав примесей в зерновой массе. Отдельно размещают партии зерна, имеющие минеральную примесь в виде мелкой гальки, партии, содержащие вредную примесь и т.п. Такие партии размещают в складах, наиболее удобно связанных с зерноочистительными машинами.