Хранение зерна

1. Очистка и сушка зерна.

Зерно – это 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».

Очистка и сушка зерна  являются важными этапами в процессе его послеуборочной обработки. Только что собранная зерновая масса имеет высокую влажность до 25%, а иногда даже выше. Кроме этого, в зерне присутствуют сорные примеси, влажность которых может достигать 45%. Если хранить зерно в таком состоянии, то его влажность увеличится за счет перераспределения влаги между зерновой массой и посторонними примесями, что может привести к гниению урожая, развитию патогенных микроорганизмов и плесневых грибков, а в холодное время года к его подмораживанию. В связи с этим, очистка и сушка зерна должна производиться сразу же после того, как оно было собрано с полей, пока не успел произойти влагообмен.

В ходе очистки зерна  из массы удаляется не меньше 50% посторонних  примесей, после того как процесс  завершен зерно можно отправлять на сушку.

Осуществление предварительной  очистки и сушки зерна позволяет  снизить его влажность до необходимо уровня, когда исключена возможность  самосогревания зерновой массы в процессе длительного хранения.

Правильно организованные очищение и высушивание зерновой массы способствуют физиологическому дозреванию урожая, улучшению его товарных качеств. При выборе оборудования для проведения очистки и сушки зерна необходимо обратить внимание на его производительность, объемы расхода топлива, безопасность для персонала, возможность автоматической работы. В процессе сушки зерна важно различать температуру зерна и температуру сушильного агента, которую контролирует оператор зерносушилки.

Для осуществления очистки  зерна от различных примесей используют различное оборудование: триеры (выявляют примеси, которые отличаются от основной культуры по длине), камнеоборники, ситовые сепараторы( убирают примеси, отличающиеся по ширине и толщине), воздушные сепараторы                 (примеси с иными аэродинамическими свойствами).

Осуществление очистки  и сушки зерна позволяет повысить качество самого зерна и продуктов  его переработки, повысить срок хранения урожая и свести к минимуму потери зерна в массе.

Сушка зерна. Одним из важных этапов в пост уборочной обработке зерна является его сушка. Правильное осуществление сушки зерна гарантирует сохранность его качественных признаков и увеличение сроков хранения.

В связи с разработкой новых  технологий, производством высокопроизводительных комбайнов, время на уборку зерна сокращается. Следовательно, появляется потребность в высокопроизводительном оборудовании для сушки зерна, которое способствовало бы сокращению потерь зерна при уборке, мобильной передаче зерна с поля на длительное хранение и увеличению сроков самого хранения. С учетом всех потребностей и были разработаны сушилки зерна.

Выбор сушилки. При выборе оборудования для сушки зерна, следует руководствоваться такими факторами как: безопасность, стоимость, производительность, стабильность производительности, надежность контроля температуры, легкость очистки, наличие соответствующего транспортного оборудования.

Существует  два вида сушилок зерна:

Сушилки периодического потока работают по схеме: загрузка зерна  в бункер-сушка зерна-охлаждение-разгрузка в зернохранилище.

Преимуществами такой сушилки являются:

-улучшение качества  зерна;

-компактность и мобильность;

-сокращение себестоимости готовой продукции;

-возможность повышения автоматических процессов.

Сушилки непрерывного потока действуют по принципу непрерывной сушки (сушка зерна осуществляется при движении сверху вниз по бункеру).

Преимущества:

- высокая суточная производительность (100-2000 т./сут.);

- компактность;

- простота обслуживания;

- контроль всего процесса сушки с помощью датчиков температурного и влажностного режима;

- отсутствие дыма;

- низкое потребление  энергии;

- по окончании сушки зерно готово к непосредственному хранению.

Влияние сушки  на зерновые. Сушка зерна может оказывать разнообразное влияние, в зависимости от вида зерна и его дальнейшего предназначения.

Так в мукомольном  производстве из-за высокой температуры  сушки затрудняется размол зерна (происходит его закал), ухудшается хлебопекарное качество муки. В зернах кукурузы полностью сохраняется кормовая ценность, но зато теряется всхожесть и становится трудным отделение крахмала.

При сушке зерна, которое  предназначено для посева, изготовления солода (кукуруза, ячмень), температура должна быть не выше 45° С. Другие виды зерна могут переносить температурный режим выше 45° С. Но в процессе сушки, всхожесть все-таки снижается. Температура, влияющая на снижение всхожести, напрямую зависит от начальной влажности зерна (влажность выше-температура ниже). Также при сушке высокой температурой существует возможность изменения внешнего вида зерна, но это не всегда отражается на его качестве.

Для того, чтобы уменьшить  повреждение зерна, применяют сушку  нагретым воздухом, которая прекращается, когда влажность зерна на 1-2% выше конечной влажности. В результате, высушенное зерно не такое хрупкое и меньше растрескивается.

Таким образом, сушку  зерна можно проводить только с помощью специального оборудования, что позволит сохранить его свойства и улучшить качество.

2. Хранение зерна в сухом состоянии, в охлажденном состоянии и без доступа воздуха.

В практике хранения зерна применяют три режима:

• хранение зерновых масс в сухом состоянии, т.е. масс, имеющих пониженную влажность;
• хранение зерновых масс в охлажденном состоянии, т.е. масс, температура которых понижена до пределов, оказывающих значительное тормозящее влияние на все жизненные функции зерновой массы;
• хранение зерновой массы в герметических условиях (без доступа воздуха).

Известны три режима хранения зерна в сухом состоянии, в охлажденном состоянии и  без доступа воздуха или в  регулируемой газовой среде.

Кроме этого, зерно перед  закладкой на хранение необходимо очистить, обеззаразить и, по возможности, создать  условия для протекания послеуборочного  дозревания (тепловая сушка, активное вентилирование сухим воздухом и т.п.).

Режим хранения зерна  в сухом состоянии основан на том, что интенсивность дыхания сухой зерновой массы крайне низкая. Многие насекомые и все клещи, вредители хлебных запасов, не могут повреждать целое сухое зерно и получать с пищей достаточного количества влаги. Микроорганизмы прекращают размножаться и постепенно отмирают.

Режим хранения в охлажденном  состоянии основан на том, что  уже при температуре 10°С интенсивность  дыхания зерновой массы снижается, многие насекомые становятся малоподвижными и перестают размножаться. Дальнейшее охлаждение приводит к тому, что все насекомые и клещи прекращают размножение и через некоторый промежуток времени погибают. Гибель наступает тем быстрее, чем ниже температура. При пониженных температурах приостанавливается развитие микробов, однако гибель их не происходит. Этот режим дает хорошие результаты для сохранения качества зерна при непродолжительном хранении. Для длительного хранения зерно следует сушить.

Очень хороший результат  дает сочетание этих двух режимов - хранение сухого зерна в охлажденном  состоянии. Следует иметь в виду, что промораживание зерна (охлаждение до отрицательных температур) может привести к потере всхожести.

Режим хранения зерна без доступа  воздуха основан на том, что в  герметичном хранилище, вследствие дыхания зерновой массы, потребляется кислород, а накапливается углекислый газ. В результате этого происходит гибель вредителей хлебных запасов и аэробной микрофлоры. Анаэробная микрофлоре, количество которой значительно меньше 1% от всей микрофлоры зерна, не может причинить заметного ущерба хранящемуся зерну. Установлено, что величина критической влажности зерна при анаэробном хранении на 1-2% выше, чем при аэробном (у колосовых - около .16%).

Анаэробные условия хранения могут  быть созданы введением инертных газов (углекислого газа, азота) в массу зерна. Этот прием называют применением регулируемой газовой среды.

Хранение зерна без доступа  воздуха не нашло распространения, так как трудно создать герметичные  условия в современных хранилищах. Кроме того, при герметичном хранении полностью теряется всхожесть зерна.   

3. Временные  хранилища для зерна (бунты  и траншеи).

Под бунтами понимают партии зерна, уложенные по определенным правилам вне хранилищ, т.е. под открытым небом, в насыпи или в таре. При хранении зерновых масс в бунтах насыпям придается форма конуса, пирамиды, усеченной пирамиды, трехгранной призмы или другой конфигурации, дающей возможность легче укрыть бунт и обеспечить наибольший сток атмосферных осадков.

Доступность зерновых масс, хранящихся в бунтах, воздействию атмосферных условий делает их неустойчивыми при хранении, особенно осенью. При хранении в бунтах трудно наблюдать за состоянием зерновой массы во внутренних частях бунта, поэтому самосогревание и развитие вредителей часто не могут быть своевременно обнаружены. Вместе с тем зерно в бунтах легко загрязняется, портится, и, в некоторых случаях, не исключается его истребление птицами и грызунами. При необходимости организации хранения зерновых масс в бунтах для сокращения потерь и сохранения качества зерна нужно обязательно учитывать следующие положения: правильный выбор площадки для бунтов и подготовка ее для размещения зерна, подготовка зерновой массы к укладке в бунт, способ укрытия бунтов.

Площадка для бунтов должна быть устроена на ровном месте так, чтобы  на ней не задерживались поверхностные воды. Она должна быть удобна для подъезда автомобилей, доставки транспортных механизмов, зерноочистительных машин, установок для активного вентилирования и т.п. Площадку асфальтируют под основание бунтов, либо утрамбовывают грунт и делают настил из дерева, сухих соломенных матов или выстилают пленками. В условиях сухой осени при наличии сухого грунта и отсутствии подстилочных материалов необходимо удалить задерненную часть и плотно укатать оголенный грунт. Площадку необходимо устраивать так, чтобы бунты на ней располагались узкой (торцевой) частью по направлению господствующих в осенне-зимний период ветров. Огромное значение в обеспечении сохранности зерна в бунтах имеет подготовка зерновой массы к ее укладке. Независимо от состояния по влажности она должна быть охлаждена до температуры 8˚С и ниже. Это исключает активное развитие в ней клещей и насекомых и в значительной степени сокращает возможность возникновения процесса самосогревания.

Бунты содержат как в открытом, так и в укрытом состоянии. В укрытых бунтах зерно защищено от подмочки атмосферными осадками, уничтожения птицами и рассеивания сильным ветром. В качестве укрытий используют брезенты, соломенные маты, солому. Укрытие прикрепляют так, чтобы их не срывал порыв ветра и был обеспечен сток влаги ниже основания бунта. Укрывать целесообразно только бунты с предварительно охлажденным зерном. Бунт, сформированный из зерновой массы с повышенной влажностью и неохлажденный, укрывать нельзя. В таких бунтах ускоренно развивается процесс самосогревания.

Однако хранение в бунтах следует  рассматривать как крайне вынужденное  мероприятие, в большинстве случаев  приводящее к значительным потерям  зерна в массе и качестве.

Для хранения зерна без  доступа воздуха применяют траншеи. Этот способ хранения зерновых масс чаще всего используется для хранения фуражного зерна, т.к. бескислородная среда создается накоплением углекислого газа и потерей кислорода. Зерно силосуется и пригодно только на кормовые цели.

Размеры траншей: ширина от 2,5 до 3м, глубина 2м, длина может быть произвольная.

Недостаток этого способа  – нельзя хранить в траншеях семенное зерно.

4. Основные типы зернохранилищ: зерносклады и элеваторы.

Хранилища зерна. Это здания или сооружения для хранения зерна. По назначению различают хранилища продовольственного, фуражного и семенного зерна; по конструктивному исполнению напольные, закромные (бункерные) и башенные зернохранилища.

Продовольственное и  фуражное зерно хранят только россыпью, семенное - россыпью и в таре (в  зависимости от требований Государственного стандарта на хранение различных культур).

При необходимости хранения довольно значительных партий зерна  целесообразно строить механизированные напольные зернохранилища в виде одноэтажных зданий (зерноскладов) с верхними и нижними галереями, в которых устанавливают механизмы для загрузки и выгрузки зерна (рис.1, а, б). Эти зерносклады могут иметь горизонтальные или наклонные полы; деревянные, кирпичные или железобетонные стены; крышу, покрытую мягкой кровлей, шифером или жестью.

В зерноскладах с горизонтальными  полами можно одновременно хранить  несколько разных партий зерна. Для  этого помещение при помощи разборных  щитов делят на отсеки (закрома).

Рис.1. Зернохранилища:

а — разрез напольного механизированного зерносклада; 6 — его план: / — секция для хранения зерна россыпью; 2 — помещение для хранения зерна в таре; 3 — кладовая; 4 — электрошитовая; в — закромное хранилище с зерновым питательным комплексом; г — зернохранилище башенного типа (размеры в см): / — винтовой конвейер; 2 — стальной корпус (башня); 3 — термоподвеска; 4 — вентилятор; 5 — воронка; 6 — задвижка ручная; 7 — фундамент с цоколем; 8 — датчик верхнего уровня зерна.

Закромные зернохранилища используют для хранения нескольких партий (сортов) зерна (рис.1, в). Это склады, разделенные перегородками на отсеки, или склады с бункерами, имеющими наклонные и конусные днища, благодаря чему зерно выгружается из них самотеком. Закрома и бункеры обычно устраивают в 2 ряда с проходом посередине. В зернохранилищах для продовольственного и кормового зерна закрома и бункеры примыкают к наружным стенам, для семенного зерна между стенами и закромами оставляют проход или делают теплоизоляцию. Закромные зернохранилища выпускаются промышленностью и комплектно поставляются селянам в виде комплексов для очистки и хранения зерна.

Башенные хранилища - высокие емкости; в плане круглые, квадратные или многоугольные; металлические или железобетонные; с днищами в виде конусов или воронок (рис.1, г). Наиболее совершенные и крупные зернохранилища башенного типа - элеваторы.

Зернохранилища всех типов, предназначенные для хранения зерна и семян россыпью, имеют  устройства для принудительного  проветривания - аэрации (аэроднища, аэроканалы, аэрожелоба). Зернохранилища не имеют подогрева.

Для загрузки и выгрузки зерна используют нории (от исп. noria - подъемник) - подъемно-транспортные устройства непрерывного действия, а также транспортеры (ленточные, вибрационные, шнековые, скребковые) и мобильные погрузчики. Перед загрузкой хранилищ зерном нового урожая их обеззараживают - проводят дезинсекцию влажным, аэрозольным или газовым способом. Дезинсекция - комплекс мероприятий по борьбе с вредоносными насекомыми и клещами. Дезинсекции подвергают все оборудование, транспортные средства, тару. В ходе этих мероприятий полы зерносклада промывают раствором каустической соды (1,5 кг на ведро), а стены опрыскивают известково-керосиновой эмульсией (400 г извести и 200 г керосина на 1 ведро). Перед загрузкой в хранилище зерно сушат, очищают от семян сорняков, комочков земли и т.д. Зерно хранят в основном россыпью. Семенное зерно рекомендуется хранить, насыпая высотой от 1,5 (просо, рис) до 2,5 м (пшеница, рожь, ячмень, овес). Хорошо просушенное продовольственное и фуражное зерно можно хранить россыпью, но несколько большей высоты.

В период хранения зерна  необходимо тщательно наблюдать за его состоянием. Проверяемая в различных участках россыпи температура дает ясное представление о надежном хранении (при 10 °С и ниже), менее устойчивом (при 20 °С и выше) и неблагополучном хранении, когда температура в насыпи зерна оказывается выше температуры воздуха. При повышении температуры зерно охлаждают активным вентилированием. Проверяют также влажность зерна, наличие в нем насекомых и клещей. В партиях семенного зерна проверяют всхожесть.

Элеваторы. Элеваторы представляют собой комплекс сооружений, в состав которых могут входить: рабочее здание, силосные корпуса, устройства для погрузки и выгрузки зерна, зерносушилки и др. На территориях действующих предприятий строят элеваторы с полным или сокращенным комплексом сооружений. Широко распространено строительство силосных корпусов, привязываемых к рабочим зданиям действующих элеваторов. Силосные железобетонные корпуса (ёмкости) вместимостью от 11,2 до 48,0 тыс. тонн компонуют из силосов двух типов: квадратных сборной конструкции размером 3х3 по осям стен и круглых монолитных диаметром 6 и 9 метров или сборных диаметром 6 метров, высота обычно 30 метров. Квадратные силосы располагают по ширине в шесть, восемь и двенадцать рядов, а круглые - в три, четыре и шесть рядов. Металлические силосы вместимостью 2,55 и 3,0 тыс. тонн, диаметром 18 метров, высотой 11,9 и 15 метров, располагают последовательно в один ряд (по 2...4 силоса). Силоса сблокированны с рабочим зданием, где размещено основное технологическое и транспортное оборудование. Зерно из приёмных бункеров поднимают транспортёрами или вертикальными подъемниками (нориями) на верх рабочего здания, взвешивают, очищают от примесей, сушат в зерносушилках и направляют по верхнему конвейеру на надсилосные транспортёры, которые сбрасывают его в силосы. Выгружают зерно на нижние конвейеры (их устанавливают в подсилосном этаже) через отверстия с воронками в днищах силосов. Часть силосов оборудуют установками для дезинфекции зерна и активного вентилирования. Температуру зерна измеряют термоподвесками, устанавливаемыми на разных уровнях.

Сейчас как правило, элеватор обладает пунктами автоприема, ж/д приема, авто- и ж/д погрузки. А раньше были не редки случаи, когда  непосредственное поступление зерна в сам элеватор осуществлялось с помощью ручного труда. В этом случае люди лопатами с поверхности земли или из кузова автомобиля закидывают зерно на приемный транспортер, который как снегоуборочная машина поднимает зерно и ссыпает его в маршрутные сети элеватора.

В зависимости  от назначения элеваторы подразделяют на:

• хлебоприёмные или заготовительные (принимают зерно от хозяйств, очищают от примесей, сушат и отгружают потребителю; ёмкость 15—100 тыс. т);
• производственные (сооружают при мельницах, крупяных, комбикормовых, крахмалопаточных заводах и. т. п.; 10—150 тыс. т);
• базисные (предназначены для длительного хранения зерна, принимаемого с ж/д транспорта и отгружаемого в ж/д вагоны; 100—150 тыс. т);
• перевалочные и портовые (строят в местах перевалок зерна с одного вида транспорта на другой — на крупных ж/д станциях, в морских портах; 50—100 тыс. т).

5. Размещение  зерна на хранение 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, то есть избежать их излишнего перемещения, эффективно провести их обработку, хорошо использовать вместимость хранилищ, предотвратить потери в качестве и до минимума сократить потери в массе. Все это буде способствовать сокращению издержек при хранении и наилучшему использованию партий зерна.

В основу правил размещения зерновых масс в зернохранилищах положены следующие принципы:

- учет показателей качества каждой партии зерна и связанных с этим возможностей использования ее по тому или иному назначению;

-   учет устойчивости каждой партии зерна при различных условиях хранения.

Правилами хранения запрещается смешивать партии зерна различного назначения и разной устойчивости. При этом учитывают ботанические признаки (тип, подтип и сорт зерна), целевое назначение, важнейшие показатели качества (влажность, засоренность, зараженность).

Перед приемкой зерна составляется и утверждается план размещения зерна в зернохранилищах.

За зерновыми массами  необходимо систематически наблюдать  в течение всего периода хранения, что позволяет своевременно предотвратить  все нежелательные явления и  с минимальными затратами довести зерновую массу до состояния консервирования или реализовать ее без потерь. Наблюдение организуют за каждой партией зерна. К числу показателей, по которым при систематическом наблюдении можно безошибочно определить состояние зерновой массы, относят ее температуру, влажность, содержание примесей, зараженность, показатели свежести (цвет и запах). В партиях семенного зерна дополнительно проверяют его всхожесть и энергию прорастания. Периодичность проверки зерновой массы по этим показателям зависит от ее состояния и условий хранения (времени года, типа хранилищ, высоты насыпи). Так, чем физиологически активнее зерновая масса, тем чаще проверяется ее температура. Например, в сухом зерне она измеряется один раз в 15 дней, а в сыром неохлажденном зерне – ежедневно. Сроки проверки зерна на зараженность клещами и насекомыми зависят от температуры: при температуре выше 15 оС – один раз в 10 дней, при температуре ниже 5 оС – один раз в месяц. В зависимости от влажности и температуры установлены и сроки наблюдений по другим показателям. Результаты наблюдений в хронологическом порядке заносят в журнал наблюдений.

При хранении проводят количественно-качественный учет зерна, в процессе которого в приходно-расходной книге указывают количество поступившего на склад и выбывшего из него зерна, выявляют неизбежные потери в массе (естественную убыль), потери массы, связанные с изменением качества (уменьшение влажности), и неоправданные (сверхнормативные) потери. По окончании срока хранения составляется и утверждается акт зачистки зернохранилища с указанием всех видов и величины потерь.

Список литературы

1.  Горелова Е.И.  «Основы хранения зерна». Москва: Агропромиздат,1986.

2.  Демин Г.С., Павловский  Г.Г., Теленгатор М.А., Цециновский  В.М. 

     «Очистка зерна на хлебоприемных предприятиях». Издательство «Колос»,

     Москва, 1968.

   3.  Карпов Б.А.  «Технология послеуборочной обработки  и хранения зерна».                                                                      

   Москва: Агропромиздат, 1987.

4.  Мельник Б.Е. «Активное  вентилирование зерна». Москва: Агропромиздат,

     1986.

5.  Мельник Б.Е. «Технико-экономическая  эффективность вентилирования

     зерна». Москва  «Колос». 1975.

3