Технологія післязбиральної обробки і зберігання зерна та насіння (практичне частина)

Залежно від стадії самозігрівання будуть різні втрати в масі. Проте якими б не були розміри втрат, вони не є виправданими. Самозігрівання зернових мас повинне бути ліквідоване з самого початку, але краще його не допустити. Основними і найефективнішими заходами, які запобігають розвитку самозігрівання, є належний технічний і санітарний стан зерносховищ, дотримання правил розміщення зерна, використання усіх технічних можливостей підприємств для очищення зерна від домішок, сушіння вологого і сирого зерна до критичної вологості, використання активного вентилювання для охолодження зерна, захист зернових мас під час зберігання від різких перепадів температури, тобто запобігання виникненню чітко вираженої термовододифузії.

Довговічність зерна і насіння

Вона залежить від того, як склались умови для проходження позитивних і негативних фізіологічних процесів (дихання, післязбиральне достигання, проростання, життєдіяльність мікроорганізмів, комах і кліщів, самозігрівання).

Зерно (насіння), яке досягло повної стиглості і висушене до критичної вологості чи дещо менше, добре зберігає свої біологічні властивості. За цих умов його життєдіяльність настільки знижена, що практично не може бути виявлена. Зокрема, вбирання кисню і виділення вуглекислого газу сухим зерном при низьких температурах настільки слабкі, що потрібно проводити тривалі досліди (протягом декількох місяців), щоб їх виявити. Ферментативне розщеплення вуглеводів і білкових речовин також практично не піддається визначенню. Однак зерно зберігає свою життєздатність і за відповідних умов (зволоження і підвищення температури) переходить до активної життєдіяльності.

Стан, в якому знаходиться висушене і охолоджене зерно, може бути визначений як анабіоз, тобто стан організму, за якого життєві процеси настільки загальмовані, що відсутні усі видимі прояви життя, але з настанням сприятливих умов відновлюється нормальна інтенсивність життєвих процесів. Висушене і охолоджене зерно, засипане на зберігання, знаходиться в стані неповного або так званого господарського анабіозу, тобто при цьому процес розщеплення речовин відбувається дуже повільно.

Не лише теоретичне, а й практичне значення має питання про те, скільки часу може тривати цей стан, або, як прийнято називати, довговічність зерна (насіння). Тобто період, протягом якого зерно (насіння) зберігає свої споживчі властивості: посівні, технологічні і продовольчі, називають довговічністю. Збереження життєздатності зерна значною мірою залежить від зовнішніх умов зберігання. Оптимальною при цьому є низька відносна вологість повітря, яка виключає його зволоження до межі критичної вологості, і низька температура - близько 5°С.

В насіннєзнавстві розрізняють довговічність біологічну і господарську. Під біологічною довговічністю розуміють той відрізок часу, протягом якого зберігаються здатними до проростання хоч поодинокі насінини. Під господарською довговічністю розуміють той відрізок часу, протягом якого насіння залишається кондиційним за схожістю і відповідає вимогам державного нормування. Технологічна довговічність - це строк зберігання товарних партій зерна, який забезпечує їх повноцінні властивості для використання на харчові, кормові і технічні цілі. Технологічна довговічність, як правило, довша за біологічну і господарську.

Насіння усіх рослин залежно від їх біологічної довговічності поділяють натри групи: мікробіотики, мезобіотики і макробіотики. Мікробіотики зберігають схожість від декількох днів до 3 років, мезобіотики - від 3 до 15 і макробіотики - від 15 до 100 років. Більшість насіння сільськогосподарських рослин належить до групи мезобіотиків і зберігає схожість за сприятливих умов протягом 5... 10 років. Серед польових культур найбільшу біологічну довговічність насіння мають бобові, овес, сорго, пшениця, меншу - ячмінь, кукурудза і найменшу - жито, просо.

Біологічна наука ще не має повного пояснення причин втрати насінням життєздатності від тривалого зберігання. Найвірогіднішою причиною вважається явище дегенерації білків. Встановлено, що втрата життєздатності відбувається паралельно з коагуляцією білків. Вважається, що втрата схожості насіння пов'язана з поступовою дегенерацією хроматину в ядрі клітини, що порушує процеси, які регулюють поділ і збільшення кількості клітин. Вивчення зародків старого насіння, яке довго зберігалося, показало, що в їх клітинах відбулись суттєві зміни. Після висіву такого насіння, яке ще володіло схожістю, паростки з'являються ненормальні, скривлені і часто гинуть. Відхилення спостерігаються не лише на молодих сходах, але й на всіх стадіях розвитку рослин. Втрата сухих речовин під час дихання не є причиною втрати життєздатності насіння.

Збереження борошномельних і хлібопекарських якостей зерна пшениці при тривалому зберіганні залежить від його початкових властивостей і ознак якості. Сорти м'якої склоподібної пшениці стійкіші, ніж борошнисті, за невисокої температури і охолодження витримують десятирічний строк зберігання без істотних змін борошномельних і хлібопекарських якостей. Різка зміна температури під час зберігання, механічні пошкодження сприяють старінню зерна.

У круп'яних культур після тривалого строку зберігання погіршується міцність ядра, зменшується вихід кращих сортів крупи, в олійних культур розщеплюються і окислюються жири, зменшується вихід олії, вона менш придатна для харчових і технічних цілей.  [2]

  1.4 Типи сховищ для зберігання зерна та вимоги до них.

Сучасне зерносховище - складна інженерна споруда. її будують за типовими проектами, які розробляють спеціалізовані проектні організації з урахуванням досягнень науки і кращого досвіду. Більшість сучасних типових проектів зерносховищ передбачають наявність стаціонарних засобів механізації для проведення завантажувально-розвантажувальних і транспортних робіт, установки для активного вентилювання природним і штучно охолодженим повітрям, аерожолобів, а також робочих споруд для приймання насіння з відділенням для протруювання і затарювання, автоматичних вагів та ін.

В Україні є зерносховища таких типів: елеватори й одноповерхові приміщення з горизонтальними або похилими підлогами. Старі склади (за деяким винятком) мають малу місткість (50, 100, 165, 300 т), у багатьох з них немає механізації. Сучасні склади будують за проектами, які передбачають завантаження зерна конвеєрами, використання принципу самопливу зерна і т. ін. Місткість їх становить 500, 1000, 1300, 1500, 2000, 2300, 3600, 5000 т.

Типове насіннєсховище місткістю 500 т (типовий проект № 08 - 106) будують з цегли, каменю або дерева. Воно має 21 засіку загальною місткістю 475 т для розміщення партій насіння насипом і майданчик для укладання насіння в мішках загальною масою до 25 т. Засіки роблять із щитів, що виготовлені з підігнаних сухих дощок. Для запобігання нерівномірному обігріванню або охолодженню насіння стіни засіки розміщують паралельно зовнішній стіні складу на відстані 0,5 м від неї. Вікна зсередини обтягують металевою сіткою для захисту від птахів, а двері знизу оббивають сталевими смугами на висоту 0,5 м для захисту від гризунів.

Очищене й висушене насіння доставляють автомашинами і висипають у бункер конвеєра, який завантажує матеріал у відповідну засіку до висоти 2,3 м. Насіння в тарі вкладають у штабель заввишки 6 - 8 мішків на решітчасті піддони.

Насіннєсховище місткістю 1300 і 2300 т з відділеннями для протруювання і затарювання - це одноповерхова будівля секційного типу. Більшість насіння розміщують у засіках по 125 т при висоті насипу 2,5 м. Кожна секція насіннєсховища розрахована на 500 т насіння. Торцеву частину насіннєсховища використовують для роздільного складування протруєного і непротруєного насіння в мішках штабелями на піддонах (усього на 300 т). Крім складів, сховище має відділення для приймання, протруювання і затарювання насіння, які розміщені у двоповерховій будівлі, що прибудована до торця складу.

Насіннєсховище є складовою частиною зерноочисно-сушильних комплексів. Воно призначене для тимчасового зберігання попередньо очищеного сухого або вологого (до 22 %) насіння в режимі активного вентилювання природним або штучно охолодженим повітрям, тривалого зберігання сухого та очищеного насіння зернових, бобових, круп'яних і олійних культур, для протруювання, затарювання в мішки і тимчасового зберігання в тарі.

Процеси завантаження, розвантаження і транспортування насіння у межах сховища механізовано. Механізація здійснюється верхніми і нижніми стрічковими конвеєрами і підгрібачами насіння. За допомогою транспортної галереї сховище з'єднане з потоковою лінією для післязбиральної обробки насіння.

Зерно надходить по потоковій лінії і подається до норій. Потім воно може бути направлене: на автоматичні ваги і через верхній конвеєр у сховище; на склад непротруєного насіння для зберігання у мішках; на протруювання й затарювання, а потім на склад для протруєного насіння при зберіганні в мішках.

Для того, щоб запобігти самозігріванню і зниженню якості насіння при тривалому зберіганні, кожну засіку насіннєсховища обладнують системою активного вентилювання у вигляді аерожолобів з осьовими вентиляторами СВМ-5М. Аерожолоби є також засобами транспортування насінного матеріалу всередині засіки, забезпечують розвантаження насіннєсховища.

Для збереженості насінного матеріалу з підвищеною вологістю при тимчасовому зберіганні в насіннєсховищі передбачене консервування вологого насіння охолодженим повітрям за допомогою холодильної машини, яка підключається до аерожолобів, Кожна секція насіннєсховища обладнана системою аспірації, яка знімає пил з насипних лотків нижнього конвеєра.

Продуктивність транспортних механізмів на прийманні насіння 20 т/год, при протруюванні в потоці - 10 т/год. Режим роботи двозмінний. Обладнання насіннєсховища складається з двох ковшових однопотокових норій НПЗ-20, зернових ваг Д-100-3, двох мішкозашивних машин ЗЗЕ-М, верхнього (з возиком для розвантаження) і нижнього стрічкових конвеєрів.

Технологічні схеми елеваторів різного призначення (заготівельні, млинові, перевалочні, портові) неоднакові. Загальний вигляд схеми руху зерна на елеваторі такий: зернова маса з приймальних точок, вагонів або суден надходить у приймальну яму, розташовану нижче рівня поверхні землі під баштою елеватора. Звідти потужними ковшовими - норіями (100 - 175 т/год кожна) зерно піднімається у верхню частину башти елеватора, потрапляє на автоматичні ваги, а потім самопливом надходить на зерноочисні машини, розташовані на поверхах башти. Після цього, якщо є потреба, зернова маса направляється у зерносушарку.

Очищене й просушене зерно знову піднімається на верхні поверхи елеватора і розподільними пристроями спрямовується на стрічкові надсилосні конвеєри. Перемішуючись конвеєрами над силосами, зернова маса висипається в призначений для зберігання силос. Із силосу самопливом (після відкриття засувки) зерно йде на стрічки підсилосного конвеєра, а звідси - у спеціальні відпускні силоси та пристрої для навантаження на автомашини, у вагони або судна.

Чим більша пропускна здатність елеватора, тим він рентабельніший.

       Основні вимоги до конструкцій зерносховищ

Якість насінного і продовольчого зерна залежить переважно від можливості регулювання фізичних, хімічних і біологічних процесів у зерновій масі під час зберігання у сховищі. Найдовше зберігається сухе й охолоджене зерно. Сховище має бути добре ізольоване від атмосферних і ґрунтових вод та від різких перепадів температури; захищене від проникнення гризунів і комах - шкідників хлібних запасів; мати механізми для завантаження й розвантаження та швидкого переміщення зернових мас; забезпечувати зберігання кількох партій насіння, запобігаючи їх змішуванню. Крім того, у сховищі повинні бути умови для контролю процесу зберігання зерна і насіння та проведення профілактичних і оздоровчих заходів.

Зерносховища будують з різних матеріалів: дерева, каменю, цегли, залізобетону, металу та ін. залежно від місцевих умов, цільового призначення (для тривалого чи короткочасного зберігання зерна) та економічних міркувань.

У господарствах споруджують засікові та наземні зерносховища. Перші зручні для роздільного зберігання невеликих партій насінного і сортового, а другі - для великих партій товарного зерна. Будують також комбіновані зерносховища.

Місткість окремих засік для зберігання насінного зерна становить не менш як 25 т при гранично допустимій висоті завантаження З м. Місткість засік для зберігання продовольчого і фуражного зерна не обмежується. Засіки розмішують у 2 - 4 ряди з поздовжніми і поперечними проходами між ними. Ширина поздовжніх проходів - не менше 2, а поперечних - 1,2 м при відстані між ними не більше 18 м. У сховищах для продовольчого і фуражного зерна крайні поздовжні ряди засік розмішують біля зовнішніх стін, а при зберіганні насіння між засіками і зовнішньою стіною залишають порожнє місце завширшки до 0,5 м.

До сховищ насінного зерна прибудовують навіси для повітряного сушіння і провітрювання або відкриті майданчики для повітряно-сонячного сушіння і теплового обігрівання насіння.

Для зерносховищ непридатні каркасні стіни з подвійними обшивками і засипками, між якими можуть поселятися шкідники хлібних запасів. У зерносховищах господарств допускаються ґрунтово-бетонні підлоги, у бункерних - бетонні, на тимчасових складах - глинобитні. Не рекомендується робити бетонні підлоги в засікових та наземних зерносховищах, оскільки зернова маса на таких підлогах зволожується. Стіни і підлогу треба ізолювати від проникнення крізь них ґрунтових і поверхневих вод.

Особливо старанно виготовляють дах, оскільки збереження зерна залежить від його водонепроникності та герметичності. Добрі властивості має дах з азбоцементних плит або шиферу, які укладають на суцільну дощану опалубку з шаром руберойду. Не рекомендується робити металеві дахи через їх високу теплопровідність.