Технология послеуборочной доработки и хранения зерна. 2
Министерство Сельского Хозяйства Российской Федерации
Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия
Кафедра ТПХППР
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему «Технология послеуборочной доработки и хранения зерна»
По дисциплине : «Технология хранения зерна».
Студент: Петухова Светлана Владимировна
Курс 4, группа 7
Факультет: Перерабатывающих Технологий
Специальность: ТП и ПСХП,110900
Проверил : Доцент Родыгина Надежда Васильевна
Нижний Новгород 2014г.
Содержание.
Введение …………………………………………………………………3
Задание……………………………………………………………
1.Режимы, способы хранения зерна в сельском хозяйстве
Обоснование данного режима и способа хранения…………………...5
2.Послеуборочная обработка
2.1.Очистка зерна от примесей…
2.2.Процесс сушки, способы.
Схема зерносушильной машины……………………………………….19
3.Зернохранилище……………………………………
4.Подготовка хранилищ к
5.Размещение зерна в
6.Расчетная часть…………………………………
6.1.Расчет процесса сушки……………
6.2.Расчет процесса очистки………
6.3.Расчет площади токовой
6.4.Определение складской
6.5.Определение складской
Заключение……………………………………………………
Список литературы……………………………………………………
Введение
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 (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 нашей стране. 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.
Задание №8
Культура |
Назначение |
Площадь, га |
Урожайность, ц/га |
Влажность %-часть урожая |
Сорные примеси, %-часть урожая |
Овес |
фуражное |
85 |
21 |
16 |
9 |
Рожь |
семена |
105 |
25 |
20 |
10-0,8 12-0,2 |
Оз. пшеница |
Продов. |
100 |
30 |
18-0,4 21-0,3 19-0,3 |
8-0,5 9-0,5 |
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 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.
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.
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 в 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 загорается 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 анабиоз, 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.
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.
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.
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 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, 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.
1. Режимы хранения зерновых масс (хранение в сухом состоянии).
Для успешного хранения зерна в складах и элеваторах, а также при временном хранении на токах и площадках с наименьшими потерями в массе и качестве и затратами средств мало знать в отдельности каждое свойство зерновой массы.
Изучение свойств зерновой массы и влияние на нее условий окружающей среды показало, что интенсивность всех протекающих в ней физиологических процессов зависит от одних и тех же факторов, важнейшими из которых являются: влажность зерновой массы, температура зерновой массы, доступ воздуха к зерновой массе, применяют три режима:
а) хранение зерновых масс в сухом состоянии, т.е. масс, имеющих пониженную влажность;
Режим хранения зерновых масс в сухом состоянии основан на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при недостатке в них воды. Так, в зернах и семенах влажностью в пределах до критической физиологические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически не имеют значения. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая могла бы принимать не посредственное участие в процессе обмена веществ в клетках семян. Отсутствие свободной воды не дает возможности развиваться микроорганизмам. Известно также, что при хранении зерновой массы в сухом состоянии прекращается развитие клещей и в значительной степени сокращает жизнедеятельность некоторых насекомых. Например, если влажность зерновой массы 12-14%, и она не заражена вредителями-насекомыми, то при правильной организации хранения зерно будет находиться в анабиотическом состоянии.
Хранение в сухом состоянии - необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала. Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым для долгосрочного хранения зерновых масс. Систематическое наблюдение за состоянием партий сухого зерна, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от окружающих внешних воздействий позволяют хранить такое зерно с минимальными потерями в течение 2-3 лет на элеваторах и 4-5 лет в складах.
Влагу из зерна удаляют, создавая условия, способствующие возникновению процесса десорбции. Обычно влагу удаляют либо с применением в качестве агента сушки нагретого воздуха - тепловой способ, либо используют сухой воздух атмосферы - метод солнечной сушки. Необходимо при этом помнить, что семена зерновых культур обладают различной термоустойчивостью, поэтому при сушке зерна ржи продовольственного назначения допустима температура нагрева 60С, а при сушке зерна пшеницы максимальная температура 50С. Также нужно учитывать, что, проводя тепловую сушку зерна в зерносушилках, не следует его пересушивать, то есть удалять влаги больше, чем это рекомендуется для хранения, так как избыточное удаление влаги не оправдывает себя и удорожает процесс сушки.
2. Технологическая
схема послеуборочной
Послеуборочная обработка - это ключевое звено в производстве зерна. От него зависит, насколько окупятся затраты на все предыдущие стадии цикла. Задачи послеуборочной обработки зерна заключаются в :
- Привести зерновую массу
в стойкое для хранения
- послеуборочная обработка
зерна должна проводиться
- приведение зерновой массы в стойкое для хранения состояние за счет уменьшения влажности.
Задачи поставленные в области послеуборочной обработки и хранения зерновых масс показывает, что организация их сохранности весьма многогранна. Наличие хороших хранилищ должно сопровождаться современной технологией, обеспечивающей соответствующую подготовку продукции перед закладкой на хранение. Для повышения стойкости зерновых масс при хранении применяются следующие технологические приемы:
- очистка партии зерна и семян от различных примесей;
- сушка зерновых масс
со снижением их влажности
до пределов, обеспечивающих надежное
хранение и возможность
- охлаждение зерновых
масс для создания
- предварительная дератизация
и дезинсекция зернохранилищ, перед
закладкой продукции на
Технологическая схема послеуборочной обработки зерновых масс:
1. поток зерна от комбайна
в кузове транспортного
2. отбор проб на анализ в соответствии с правилами ГОСТа. Результаты заносятся в журнал лаборантом;
3. разгрузка и временное хранение;
4. предварительная очистка;
5. временное хранение в ожидании сушки;
6. сушка;
7. первичная очистка;
8. вторичная очистка.
Предварительная очистка проводится с целью увеличения стойкости зерна и обеспечения высокой эффективности последующей обработки. Она должна осуществляться незамедлительно при задержки с очисткой на 3-4 часа семена увлажняются на 1-2%.
Временное хранение- в завальных ямах, бункерах. Зерно может храниться 1-2 часа. Если сушилка занята, то есть 2 выхода: активное вентилирование- это интенсивное продувание неподвижной насыпи зерна холодным и подогретым воздухом нагнетаемым вентилятором. Прием не является обязательным, он применяется в зависимости от влажности поступающей зерновой массы; перемещение зернового вороха после предварительной очистки из одного бункера активного вентилирования в другое.
Сушка - обязательный процесс послеуборочной обработки, самая строгая технологическая операция. Задача – удалить избыточную влагу и довести зерно до сухого состояния.
Первичная очистка – предназначена для разделения зерна, прошедшего сушку на фракции: крупные семена мелкие семена, легкие примеси, мелкие и крупные примеси, продовольственное зерно, фуражное зерно. Машины первичной очистки разделяют зерно на фракции по длине, толщине, ширине, а также по удельному весу, аэродинамическим свойствам, поверхности и т.д.
Вторичная очистка (сортировка) - эта операция проводится с целью доведения зернового материала до требований первого и второго класса по чистоте. Сортированию подвергают только семенное и продовольственное зерно. Потери семян допускают не более 1 %, в том числе аспирационные отходы и крупные примеси не более 0,5 %.
Свежеубранная зерновая масса называется зерновым ворохом, так как очень разнообразна по своему составу, имеет высокую засоренность, влажность, различную микрофлору. Зерновой ворох физиологически очень активен и его нельзя сохранить без потерь и ухудшения качества продукции.
По этим данным можно сделать вывод что, данное зерно очень сильно засорено и имеет высокую влажность. Улучшить данные показатели можно своевременной уборкой, когда семена имеют наименьшую влажность, хорошо отрегулированные комбайны, квалифицированные работники и многое другое.
Для выяснения состава и состояния поступающего на ток зернового вороха, проводят отбор проб.
Методика отбора проб для анализа вороха .
Под партией понимают любое количество зерна однородное по качеству, предназначенное к одновременной приемке, отгрузке или хранению, оформленное одним документом о качестве.
Для анализа зернового вороха отбирают среднюю пробу, которая состоит из совокупности точечных проб. Точечная проба – небольшое количество зерна, отобранное из одного места за один прием для составления объединенной пробы. Число отбираемых точечных проб зависит от массы перемещаемой партии и от засоренности. Отбор из кузовов машин проводят механическим пробоотборником или вручную щупом в нескольких точках:
1) если длина кузова до 3,5 м, то отбирают в четырех точках, общей массой не менее 1 кг;
2) если длина кузова 3,5 – 4,5 м, то отбирают в шести точках, общей массой не менее 1,5 кг;
3) если длина кузова 3,5 – 4,5 м, то отбирают в шести точках, общей массой не менее 1,5 кг.
На расстоянии 0,5-1м от переднего и задних бортов и примерно 0,5 от боковых бортов
Механическим пробоотборником берут пробы по всей насыпи в глубину, ручным – из верхнего и нижнего слоев, касаясь щупом дна. Если массы не получилось отбирают дополнительные пробы в тех же точках в среднем слое.
Отбор точечных проб из зерна, хранящегося насыпью в складских помещениях и на площадках, осуществляют ручным щупом, если высота насыпи 1,5 м и меньше; если выше, то складским щупом. Площадь под зерном делят на секции по 200 м2 и в каждой секции отбирают в шести точках на расстоянии 1м от стен склада и границ секции, на одинаковом расстоянии друг от друга. В каждой точке точечные пробы отбирают из верхнего слоя на глубине 10-15см от поверхности насыпи, из среднего и нижнего слоев. Общая масса точечной пробы около 2кг на каждую секцию.
При небольших количествах зерна в партии допускается отбирать в 4 точках поверхности секции с площадью до 100м2 .
Отбор точечных проб зерна из мешков проводят мешочным щупом из зашитых мешков. Щуп вводят по направлению к средней части мешка желобом вниз, затем поворачивают на 180о и вынимают. Общая масса точечной пробы должна быть на менее 2 кг. Количество мешков зависит от величины партии.
Объединенная проба – совокупность точечных проб, отобранных из партии зерна.
Средняя проба – часть объединенной пробы, выделенная для определения качества зерна в партии. Масса средней пробы должна быть 2,0 ± 0,1 кг. Отбирают её ручным способом методом квадрата. Если партия большая, то из точечных проб составляют промежуточную пробу, которую тщательно смешивают и выделяют из нее среднюю пробу.
Среднесуточная проба формируется путем выделения из объединенных проб, отобранных от каждого автомобиля части зерна из расчета 50г на каждую тонну доставленного зерна.
Приемное отделение.
Приемное отделение представлено: аэрожелоб 60 м2 (количество 2), завальная яма 25м2 (количество 1)
Завальная яма (накопительный бункер) предназначена для накопления и последующего перемещения самотеком зернового материала в загрузочную норию.
Завальная яма поставляется в виде комплекта сварных углов, что обеспечивает более удобную транспортировку и более быструю сборку.
Объем подаваемого зерна в загрузочную норию регулируется с помощью заслонки. При нахождении заслонки в закрытом положении завальная яма используется в качестве бункера временного хранения зерна.
В элеваторной промышленности широко используются аэрогравитационные транспортеры (аэрожелоба). Аэрожелоб имеет комбинированное назначение. Его можно использовать для активного вентилирования зерна и для его транспортирования, что в сочетании с подскладским транспортером позволяет максимально механизировать опорожнение склада.
Аэрожелоб (рис. 1) представляет собой канал шириной 220 мм и глубиной 500 мм. Канал по высоте перегорожен чешуйчатым штампованным ситом, который образует желоб с небольшим уклоном (2-3%) от стены склада к выпускному отверстию на нижний конвейер. Обычно в типовом складе вместимостью 3200 т монтируют 48 аэрожелобов, по 24 с каждой стороны склада. Расстояние между аэрожелобами составляет от 2 до 3 м. Для полной механизации выгрузки зерна из склада промежутки между аэрожелобами часто делают в виде треугольных рассекателей с углом наклона плоскостей не менее 30°.
Рис. 1 - Схема аэрожелоба: 1 - осевой вентилятор; 2 - диффузор; 3 - предохранительная решетка; 4 - воздухораспределительная решетка (чешуйчатое сито); 5 - канал для транспортировки зерна; 6 - воздухораспределительный канал; 7 - тормозное устройство; 8 - ленточный транспортер; 9 - выпускная воронка