2.4. Свойства зерновой массы

Зерновую массу рассматривают как физическое тело, обладающее определенными свойствами.

Знание этих свойств позволяет сократить потери, улучшить качество зерна и снизить материальные затраты при транспортировании, обработке и хранении.

Сыпучесть. Зерновая масса - дисперсная двухфазная система зерно-воздух. Хорошая сыпучесть позволяет легко перемещать массы нориями, конвейерами, пневмотранстпортными установками. От сыпучести зависит степень заполнения хранилища. Она характеризуется коэффициентами внутреннего и внешнего трения, определяемые путем измерения угла трения угла естественного откоса.

На сыпучесть влияет : форма зерна, размер, состояние поверхности, вид и количество примесей, материал, формы и состояние поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу. Примеси снижают текучесть, увеличение влажности массы снижает сыпучесть.

Самосортирование, т.е. неравномерное распределение входящих в массу компонентов по отдельным участкам насыпи. В результате самосортирования массы у стен силоса накапливаются легкие органические примеси, пыль, семена сорных растений, щуплые и битые зерна. В зерновой массе, заложенной на хранение, нарушается ее однородность, создаются условия для развития различных физиологических процессов, приводящих к частичной или полной порче зерна. Это может вести к самосогреванию зерна.

Скважистость. Скважины - промежутки между твердыми частицами в зерновой массе. Наличие скважин в массе влияет на многие физические и физиологические процессы. Газопроницаемость зерновых масс используется для продувания их воздухом (вентилирование) или введения в них паров различных веществ, применяемых для обеззараживания (дезинсекция). Запас воздуха между зернами! необходим и для сохранения жизнеспособности семян. Скважистость зависит от формы, упругости, размеров и состояния поверхности зерен.

Сорбционные свойства. Зерна и семена всех культур обладают способностью поглощать (сорбировать) из окружающей среды пары различных веществ и газы. Может наблюдаться и обратный процесс- выделение (десорбция) этих веществ в окружающую среду.

Зерна и семена являются капиллярно-пористыми коллоидными телами. Между тканями и отдельными клетками зерна имеются макро- и микрокапилляры и поры, увеличивающие активную поверхность зерна, чем объясняется значительная сорбционная емкость зерновых масс.

Знание этих свойств зерновой массы позволяет выбирать рациональ­ные режимы сушки, активного вентилирования.

Гигроскопичность зерновой массы - способность ее сорбции и десорбции паров воды. Увлажнение зерновой массы при хранении в результате гигроскопичности создает условия для жизнедеятельности микроорганизмов.

Влага, распределяется в зерновой массе неравномерно: наибольшей гигроскопичностью обладает зародыш, меньшей - оболочки и еще меньшей-эндосперм. Такое распределение влаги по частям зерна способствует развитию микроорганизмов, находящихся на поверхности зерна.

Теплофизические и массообменные свойства

Теплоемкость - количество теплоты, необходимо для нагревания тела характеризуется величиной удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость зерна примерно б 2 раза больше удельной теплоемкости воздуха и меньше удельной теплоемкости воды.

Теплопроводность - коэффициент теплопроводности. Зерновая масса обладает низкой теплопроводностью из-за ее органического состава.

Температуропроводность - определяет скорость изменения температуры в исследуемом материале, его теплоинерционные свойства. Зерновая масса имеет низкую тепмературопроводность, поэтому средний слой насыпи зерна имеет практически достоянную температуру.

Низкие значения тепло- и температуропроводности позволяют при правильно организованном режиме сохранять низкую температуру в масс зерна даже в теплое время года, т.е. консервировать ее холодом.

Термовлагопроводность - перемещение влаги, обусловленное градиентом температур. Перемещение влаги в виде конденсата по направлению потока теплоты может сопровождаться скоплением ее в отдельных участках зерновой массы и вызвать ее набухание а даже прорастание.