Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Марта 2015 в 22:12, курсовая работа
У зерні гречки міститься від 10 до 15 % (у середньому 13,1 %) білка, 67,8 % вуглеводів, 3,1 % олії, 2,8 % золи, 13,1 % клітковини. У складі білка гречки переважають легкорозчинні глобуліни та глютеніни, тому він краще засвоюється і поживніший за білок злакових культур (наближається за якістю до білків зернобобових культур). Містить багато незамінних амінокислот: аргінін (12,7 %), лізин (7,9 %), цистин (1 %), гістидин (0,59 %) та ін. У золі гречки багато фосфорної кислоти (48,7 %), оксиду калію (23,1 %) та оксиду магнію (12,4 %). За вмістом заліза (1,7 %) вона переважає інші круп'яні культури, а також багата на мідь.
Шарове самозігрівання може виникнути у зерновій масі, що зберігається як в складах і елеваторах, так і в бунтах. Воно одержало свою назву тому, що зігрівання виникає в насипу зерна у вигляді шару. Причиною шарового самозігрівання є термовологопровідність, тобто переміщення води в зерновій масі в напрямку потоку тепла. Шар самозігрівання ніколи не виникає в центральних ділянках насипу. Він проявляється тільки у верхньому, нижньому або боковому шарах насипу, які найбільше піддаються перепаду температури під дією зовнішнього повітря, стін і підлоги сховища. Зміна температури в цих ділянках зернової маси часто супроводжується утворенням конденсаційної води - важливої умови для активного розвитку мікроорганізмів і, перш за все, плісеневих грибів. Вологість зігрітого шару на початку самозігрівання буває більшою на 1.. .2 %, а інколи й більше.
Верхове самозігрівання найчастіше проявляється восени і навесні і характеризується появою зігрітого горизонтального шару на глибині 70... 150 см від поверхні зернової маси. За незначної висоти насипу (1... 1,5 м) в складах зігрітий шар утворюється всього на глибині 15...25 см від поверхні. Восени верховому самозігріванню особливо піддаються партії свіжозібраного зерна, якщо вони не були достатньо охолоджені. При цьому внаслідок фізіологічних процесів повітря міжзернових просторів нагрівається і зволожується.
Піднімаючись у верхні ділянки насипу, це тепле і вологе повітря стикається з дещо холоднішим верхнім шаром зерна, внаслідок чого відбувається конденсація водяних парів. Температура зволоженого шару, особливо його нижньої частини, ще сприятлива для розвитку мікроорганізмів і збільшення життєдіяльності самого зерна. За різкого перепаду температур весною верхове самозігрівання може проявлятися в достатньо сухих зернових масах і в тих, що довго зберігалися.
Низове самозігрівання розвивається горизонтальним шаром у нижній частині зернової маси (20...50 см від підлоги), яка зберігається в складі, силосі чи бунті. Це найнебезпечніший вид шарового самозігрівання, тому що тепло, яке утворилось в нижній частині насипу, легко переміщується у вищі шари й уся зернова маса за короткий час піддається самозігріванню. Воно характерне для сирого і вологого зерна в осінній період зберігання. Велика вологість зерна викликає його посилене дихання, особливо в нижніх шарах, що недоступні охолоджувальній дії повітря. Самозігрівання нижніх шарів зерна може виникнути також у випадку засипки теплого зерна на холодну підлогу, за доступу повітря в охолоджене зерно крізь підлогу складів. В бунтах таке самозігрівання звичайно є результатом недогляду під час улаштування бунта, коли зерно засипають на сирий ґрунт або недостатньо гідроізольований від грунту майданчик. Розвиток низового самозігрівання дуже часто супроводжується масовим проростанням зерна в нижньому шарі насипу.
Вертикально-шарове самозігрівання, як правило, проявляється в охолодженому зерні під стінами силосів елеватора і складів, що нагріваються сонячними променями або теплим повітрям. Таке самозігрівання може виникнути в тому випадку, коли в зерносховище засипане тепле зерно, а цегляні чи бетонні стіни швидко охолоджують його.
Біля холодних стін часто спостерігається не лише зволоження і зігрівання, але й проростання зерна. Це викликається наявністю краплиннорідкої води, що утворилася під час конденсації водяних парів вологого теплого повітря, що охололо від стін. Вологе сміття і пил, насіння багатьох бур’янів являють собою сприятливе середовище для розвитку мікроорганізмів і початку процесу самозігрівання.
Суцільне самозігрівання - вид самозігрівання, за якого уся зернова маса, за винятком чітко обмежених периферійних ділянок, знаходиться в стані самозігрівання. Воно може проявитися зразу в зернових масах з великою вологістю і значною кількістю різних домішок, в тому числі частин рослин і недозрілих зерен. Навіть короткочасне зберігання теплого зерна в осінній період може спричинити бурхливий розвиток процесу самозігрівання усієї маси насипу.
Умови, що сприяють виникненню і розвитку процесу самозігрівання. Темпи розвитку процесу самозігрівання у зерновій масі, що фіксуються виміром її температури, можуть бути різними у часі. В одних випадках температура біля 50°С встановлюється протягом декількох діб після початку розвитку процесу, а в інших - протягом довгого періоду. Така різниця в темпах самозігрівання обумовлюється багатьма причинами, які можна поділити на три групи: стан зернової маси; стан зерносховищ і їх конструкція; умови утримання зернових мас у сховищах і методи догляду за ними.
Стан зернової маси. З усіх умов і показників, що характеризують стан зернової маси, на розвиток процесу самозігрівання найбільше впливають її вихідна вологість і температура, фізіологічна активність і стан мікрофлори.
Залежність інтенсивності усіх фізіологічних процесів, що відбуваються в зерновій масі від її вологості, помітна під час розвитку самозігрівання. Воно найчастіше проявляється у партіях зерна, закладених на зберігання у вологому чи сирому стані або після зволоження під час зберігання.
За наявності краплиннорідкої води в зерновій масі (конденсація водяних парів) процес самозігрівання відбувається інтенсивно навіть при загальному незначному підвищенні вологості зерна, при цьому відбувається поверхневе зволоження. Взагалі, чим більше вільної води міститься в зерні і домішках, тим кращі умови створюються для термогенезу і самозігрівання.
Проте самозігрівання зернових мас з підвищеною вологістю залежить також від їх температури. Навіть у партіях сирого зерна розвиток процесу самозігрівання можливий лише за якогось температурного мінімуму, що забезпечує достатню фізіологічну активність усіх компонентів зернової маси, а отже, і достатній термогенез.
Доведено, що при температурі 10...15°С початкові стадії самозігрівання розвиваються дуже повільно, а при температурі нижчій від 8...10°С воно, як правило, не виникає. Зовсім інакше відбувається процес теплоутворення в зернових масах з температурою 23...25°С. За таких умов темпи самозігрівання збільшуються в багато разів; температура в зігрітих місцях насипу швидко піднімається до 50...55°С незалежно від того, чи було це продовженням раніше початого процесу самозігрівання, чи воно тільки-но виникло. В подальшому спостерігається ще деяке підвищення температури зернової маси до 60...65°С і рідше - до 70...74°С. Однак таке підвищення відбувається значно повільніше, ніж в інтервалі температур 25...55°С.
Після досягнення максимальної температури починається повільне охолодження зернової маси, яке є наслідком загибелі великої кількості її живих організмів. Це ілюструється зниженою інтенсивністю дихання зернової маси, втратою зерном схожості й енергії проростання, а також різким зменшенням кількості мікроорганізмів. На даний момент в партії зерна (насіння) будь-якої культури будуть повністю втрачені продовольчі і посівні якості.
Кількісний і видовий склад мікроорганізмів у процесі самозігрівання зазнає таких закономірних змін:
початок процесу - збільшення кількості мікроорганізмів, в тому числі епіфітних бактерій і плісеневих грибів;
розвиток процесу (температура 25...40°С) - подальше збільшення кількості мікроорганізмів, посилений розвиток плісеневих грибів і актиноміцетів, значне скорочення епіфітної мікрофлори; глибокий процес самозігрівання (температура понад 40...50°С) - повне зникнення епіфітної мікрофлори, зменшення кількості плісеневих грибів, накопичення коків і спороносних термофільних бактерій, зменшення загальної кількості мікроорганізмів у зерновій масі:
кінцевий етап самозігрівання - подальше зменшення кількості мікроорганізмів.
Фізіологічна активність зернової маси в цілому також є важливим фактором, який сприяє виникненню процесу самозігрівання. У свіжозібраному зерні, що не пройшло післязбирального достигання, у партіях зерна морозобійного, недостиглого, з наявністю пророслих зерен, з домішками насіння бур'янів інтенсивність дихання може бути дуже великою.
У партії зерна, де немає цих негативних явищ, фізіологічна активність усіх її живих компонентів низька, що зменшує можливість самозігрівання.
Стан зерносховищ і їх конструкція. Ненормативні гідроізоляція зерносховищ, теплопровідність їх конструктивних елементів, циркуляція повітря і деякі інші особливості їх будови також сприяють виникненню самозігрівання. Чим більше гідроізольоване сховище і менше теплопровідні його стіни, підлога і покрівля, чим краще буде регулюватись доступ повітря до зернової маси, тим менше буде причин для самозігрівання.
Умови утримання зернових мас у сховищах і методи догляду за ними. Із умов цієї групи найважливішими є висота насипу і дотримання правил під час очищення, сушіння і переміщення зернових мас.
Висота насипу завжди має бути пов'язана зі станом зернової маси. Чим більша її фізіологічна активність і вологість, тим менша повинна бути висота насипу. Охолоджена і суха зернова маса за умови її достатньої гідро і теплоізоляції стійка у зберіганні і може бути засипана в силоси елеваторів висотою 20...30 м. Для зберігання в складах висота насипу таких партій зерна може досягати 4...6 м. Насип вологого і сирого зерна в складах у теплий період року зменшують до 2 м. Проте і це не гарантує виникнення самозігрівання. Відомі випадки самозігрівання зернових мас з вологістю в межах або дещо більшою від критичної, засипаних на зберігання шаром насипу всього 1 м.
Різна обробка зерна і переміщення, що проводяться без урахування властивостей зернової маси і її стану, можуть прискорити процес самозігрівання. Яскравим прикладом цього служить перелопачування теплого або зігрітого зерна для охолодження. За недостатнього охолодження перелопачуванням досягають лише аерації зігрітої зернової маси, що сприяє бурхливому спалаху процесу самозігрівання. Подібне відбувається при активному вентилюванні зернової маси, якщо крізь неї пропускається недостатня кількість повітря або в насипу утворюються застійні - непродувні місця.
Знаючи природу самозігрівання зернової маси і умови його розвитку, в практиці зберігання ніколи не можна розраховувати на можливість самоліквідації цього процесу під впливом природного перепаду температур. Навіть велика різниця між температурою зігрітої зернової маси і навколишнього холодного повітря в складі чи бунті не припиняє самозігрівання.
Зміни якості зерна в процесі самозігрівання. Самозігрівання спричиняє втрати в масі сухої речовини зерна і погіршення його якості. Величини цих втрат знаходяться в прямій залежності від температури нагрівання і тривалості перебування зернової маси в зігрітому стані. Чим довший період активного розвитку мікроорганізмів в зерновій масі і вища в ній температура, тим більші втрати і суттєве погіршення якості зерна.
В процесі самозігрівання змінюються такі показники якості зерна: органолептичні показники свіжості (блиск, колір, запах, смак); технологічні, харчові і кормові властивості в зв'язку зі змінами в його хімічному складі; посівні якості. Залежність між якістю зерна і відхиленням його за кольором від норми внаслідок самозігрівання може бути визначено так: чим темніше забарвлене чи пігментоване зерно, тим більше погіршені його харчові, технологічні і кормові якості.
Зміна зовнішніх ознак властивостей і якості зерна тісно пов'язана з підвищенням температури в зернових масах у процесі самозігрівання. В початковий період самозігрівання, коли температура збільшується до 24...30°С, в партіях менш вологого зерна з'являється слабкий комірний запах, окремі потемнілі зерна, пліснявий наліт на зародках, на зернах конденсується вода. Своєчасна ліквідація процесу самозігрівання в цей період зберігає або майже повністю зберігає усі показники якості товарного зерна; незначні й втрати його маси.
Розвиток процесу самозігрівання (температура збільшується до 34...38°С, цей строк триває 3...7 діб) веде до суттєвих змін якості і властивостей зернової маси. При цьому помітно зменшується сипкість, спостерігається чітко виражене відпотівання, з'являються запахи - солодовий і подібний запаху печеного хліба. Найвологіші зерна пшениці і жита дещо темніють, у ячменю і вівса темніють плівки (білий і світло-жовтий колір переходить у жовтий); недостиглі зерна стають м'якими, на багатьох із них з'являється пліснява. При досягненні вказаної температури втрати в масі і якості стають відчутними.
При глибокому процесі самозігрівання (підвищення температури понад 50°С ) різко зменшується сипкість зернової маси, відбувається інтенсивне потемніння зерна; окремі зерна повністю пліснявіють або згнивають, виділяється їдкий запах розкладання органічних речовин. Процес самозігрівання завершується обвугленням зерна і повною втратою сипкості зернової маси, яка інколи може перетворюватись в моноліт. Зерно стає непридатним для використання на будь-які цілі.
Самозігрівання змінює вуглеводний, білковий і ліпоїдний комплекс зерна, внаслідок чого погіршуються технологічні, харчові, кормові і посівні якості; під впливом ферментів зерна і мікроорганізмів накопичується амінний і аміачний азот, спостерігається теплова денатурація білків. Значна кількість крохмалю гідролізується до цукрів і використовується як енергетичний матеріал для дихання клітин зерна і мікроорганізмів. Жири, що містяться в зерні, також піддаються гідролізу. Розпад жирів відбувається головним чином під дією ліпази плісеневих грибів. Хліб, випечений з борошна, яке виготовлене з зігрітого зерна, завжди має погані показники якості: менший об'ємний вихід, погану шпаристість, темну м'якушку, порепану кірку, виникає картопляна хвороба хліба.