Глава 1. Свойства зерна

1.1. Свойства зерновой массы как объекта хранения

Зерно – плод (семя) зерновых культур (злаковых растений), используемый для питания людей и в качестве корма для животных. Широкое распространение как наиболее важный источник пищи зерно получило вследствие ряда причин: 1) высокой пищевой ценности; 2) сохранности в течение длительного времени при соблюдении определенных условий; 3) относительно небольших затрат труда на выращивание злаковых растений на разных землях и в различных климатических зонах; 4) многостороннего использования, ограниченного только возможностями человека.

С хранением зерна связано много проблем, обусловленных тем, что каждое семя (зерновка) представляет собой живой организм, живую биологическую систему, способную погибнуть.

Кроме того, при существующих технологиях выращивания и уборки зерновых на хранение поступает не собственно зерно, а зерновая масса, включающая в себя кондиционное зерно (семена) злаковой культуры, зерно с механическими повреждениями, семена других культур и сорных растений, части стеблей растений, песок, пыль, частицы почвы, вредителей зерна. Обеспечить сохранность многокомпонентной зерновой массы гораздо сложнее, чем только зерновок.

Работа по получению качественной зерновой массы должна начинаться с подбора семян для будущего урожая. Зачастую элеваторы обеспечивают хорошими семенами те хозяйства, которые будут сдавать им урожай на хранение.

Качественный однородный посевной материал гарантирует дружный и одновременный рост растений, налив и созревание зерна. Однако семена имеют морфологические и физиологические различия не только вследствие разного местоположения в колосе, но и разных почвенных, климатических условий произрастания, применения неоднородных минеральных, органических удобрений, средств защиты растений и т. п.

Очевидно, что проще обеспечить хранение партий зерна, существенно не отличающихся по спелости, влажности, сорности, зараженности и прочим признакам. Деятельность по формированию однородной и качественной зерновой массы должна осуществляться в период выращивания урожая. Безусловно, такая работа в основном проводится хозяйствами, но и многие элеваторы, например, Канады, являясь лидерами торговых и промышленных фирм, продают фермерам одинаковые минеральные удобрения, химикаты, что позволяет тем выравнивать качественные показатели зерна.

Известно, что во время развития и созревания в поле зерна не одновременно проходят стадии восковой спелости (количество сухого вещества в нем максимальное, влажность – примерно 30 %), созревания (влажность снижается), полной спелости (при сухой погоде влажность снижается до 14 %). Безусловно, что одномоментно все зерна будут иметь различную спелость. Уборка урожая, особенно ее сроки, могут также увеличить изменчивость показателей зерновой массы.

Сразу после выделения зерна из колоса сложные биохимические процессы не прекращаются: идет дозревание семян. При благоприятных условиях дозревание продолжается в течение 1,5–2,0 месяцев.

Кроме того, при обычных сроках уборки (несколько раньше полной спелости для уменьшения полевых потерь, просыпей зерна) зерно бывает разной влажности. Так, в партии пшеницы со средней влажностью 18 % влажность отдельных зерен составляет от 14 до 24 % (рис. 1.1).

На влажность зерна влияет и время суток, в течение которого происходит обмолот (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Влажность отдельных зерен ω в партии пшеницы.

Рис. 1.2. Изменение удельного веса зерен различной влажности ω в зависимости от времени обмолота: 1 – с 6 до 7 ч; 2 – с 9 до 10 ч; 3 – с 21 до 23 ч.

В начальный период хранения, в силу законов сорбционного равновесия, сырые зерна теряют часть влаги, а более сухие приобретают ее. Такое перераспределение происходит в течение нескольких суток.

Помимо этого влага перераспределяется и от сорняков, стеблей растений к семенам зерновой культуры (рис. 1.3). Рисунок наглядно показывает, как важно удалить из зерновой массы семена сорных растений сразу же после уборки.

Рис. 1.3. Перераспределение влаги в зерновом ворохе: 1 – сорняки; 2 – стебли; 3 – зерно.

В зерновой массе после ее уборки при наличии влаги и тепла происходят сложные физиологические процессы – результат жизнедеятельности входящих в нее живых компонентов (зерна, семян сорняков, микроорганизмов, насекомых). Из‑за неоднородности зернового вороха начальный период хранения является наиболее сложным по регулированию этих процессов.

Хранение должно, прежде всего, обеспечить жизнеспособность зерна, то есть свести к минимуму количественные потери, не снижая его качества.

По А. А. Трисвятскому, возможные потери зерна при хранении таковы:

• биологические – дыхание, прорастание зерна, развитие микроорганизмов, развитие насекомых и клещей, самосогревание, уничтожение грызунами, птицами;

• механические – травмы, распыл, просыпи.