cd-935

11

До кінцевих продуктів підприємств елеваторної промисловості відносяться й відходи, отримані в процесі обробки зерна.

Зернові відходи, одержувані при очищенні зерна, завжди містять певний відсоток придатного (повноцінного) і корисного (придатного для фуражних і інших другорядних цілей) зерна, а також деякі насіння і домішки, що представляють у чистому вигляді певну цінність.

Залежно від вмісту придатного для продовольчих цілей зерна відходи поділяють на побічні продукти (зернова суміш, що містить більш 50 % зерна) і власне відходи I, II і III категорій.

Відходи I категорії поділяються на дві групи — з вмістом зерна від 30 до 50 % (включно) і від 10 до 30 % (включно).

До II категорії відносять відходи з вмістом зерна від 2 до 10 %, а також стрижні качанів кукурудзи, лузгу м’яку й полову.

До III категорії відносять відходи з вмістом зерна не більше 2 %.

Контрольні питання

1.Розкрийте суть поняття «технологія зберігання зерна».

2.Роль, значення і основні завдання елеваторної промисловості.

3.Яка структура елеваторної промисловості?

4.В чому відмінність та схожість хлібоприймальних, виробничих і портових (перевалочних) елеваторів?

5.Що називають зерносховищем?

6.Які існують типи зерносховищ?

7.Які основні вимоги до зерносховищ?

8.Перелічіть переваги і недоліки складів, силосів.

9.Що називають елеватором?

10.Дайте коротку характеристику кінцевим продуктам підприємств елеваторної промисловості.

Л е к ц і я № 2

НАУКОВІ ОСНОВИ ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНА

2.1Фізичні властивості зернової маси

2.2Фізіологічні властивості зернової маси (життєдіяльність зерна)

2.3Режими і способи зберігання зерна

2.1Фізичні властивості

Елеваторна промисловість працює із зерном різних культур і різної якості, прийнятим від різних хлібоздавальників, що утворює зернову масу, яка являє собою комплекс компонентів, більша частина з яких — живі організми.

Зернова маса має специфічні фізичні й фізіологічні властивості, які за певних обставин можуть викликати значні зміни в стані зернової маси, тобто позначитися на її збереженні. Ці обставини залежать від таких зовнішніх факторів, як температура, вологість, засміченість, умови зберігання зерна та ін.

12

У зерносховища надходять партії зерна і насіння більше 100 різних зернових, бобових, олійних і кормових культур. Незважаючи на велику за зовнішніми ознаками різноманітність партій зерна, їх властивості як об'єктів зберігання багато в чому подібні.

Під однією партією зерна прийнято розуміти однорідну за зовнішніми ознаками і показниками якості зернову масу. До складу кожної зернової маси входять:

1)зерна (насіння) основної культури, а також зерна (насіння) інших культурних рослин, які за характером використання та цінністю схожі з зерном основної культури;

2)різні фракції домішок мінерального і органічного походження (у тому числі і насіння дикорослих і культурних рослин, не віднесені до основного зерна);

3)мікроорганізми;

4)повітря міжзернових просторів;

5)додатковий і вкрай небажаний компонент зернової маси — комахи та

кліщі.

Таким чином, необхідно пам'ятати, що кожна зернова маса — це комплекс живих організмів.

На склад і властивості зернових мас впливають наступні фактори:

– сортові особливості зерна (впливають на технологічні властивості, враховуються при розрахунках вартості зерна);

– умови розвитку рослини та формування зерна (впливають на якість зерна, засміченість, виповненість, технологічні властивості, зараженість польовими шкідниками, склад мікрофлори);

– умови збирання врожаю (впливають на вологість зерна і показники, наведені вище);

– умови зберігання зернових мас в перший період після збирання врожаю

ітранспортування на хлібоприймальний пункт (впливають на якість і характер процесів, що протікають в зерні).

Під впливом цих факторів на зберігання надходить зерно різного стану і якості.

Властивості зернової маси можуть бути розділені на дві групи: фізичні та фізіологічні.

Фізичні властивості. Сипкість. Здатність зерна та зернової маси переміщатися по якій-небудь поверхні, розташованій під деяким кутом до горизонту, називається сипкістю.

Хороша сипкість зернових мас дозволяє досить легко переміщати їх за допомогою норій, конвеєрів та пневмотранспортних установок, завантажувати в різні за розмірами і формою сховища (силоси елеваторів, вагони, судна і т.п.) і, нарешті, переміщати їх, використовуючи принцип самопливу.

Зазвичай сипкість зернової маси характеризується кутом тертя або кутом природного укосу.

Під кутом тертя розуміють найменший кут, при якому зернова маса починає сковзати по якій-небудь поверхні. Під кутом природного укосу розумі-

14

вального і випускного отворів.

Симетричне витікання (рис. 2.1, в) спостерігається у вузьких силосах. Воно характеризується одночасним рухом всієї зернової маси з дещо швидким рухом центрального стовпа. Коли в силосі залишається приблизно половина зерна, характер витікання стає нормальним.

Таким чином, в результаті самосортування у зерновій масі, що засипається на зберігання, порушується її однорідність, і створюються умови, що сприяють розвитку різних фізіологічних процесів, які призводять до часткового або повного псування зерна. У разі недостатнього спостереження можливе широке поширення цих активних у фізіологічному відношенні вогнищ, що призводять до загального самозігрівання.

Шпаруватість. Зернова маса при розміщенні в складах або силосах не утворює щільної маси; між її твердими компонентами залишаються вільні проміжки, заповнені повітрям. Частина обсягу зернової маси, зайнята зерном та іншими твердими частинками, характеризує щільність укладання зерна. Іншу частину обсягу зернової маси, заповнену повітрям, називають шпаруватістю. Щільність укладання зерна і шпаруватість виражають у відсотках від загального обсягу зернової маси.

Зернова маса має меншу шпаруватість, укладається більш щільно, якщо вона має у своєму складі великі та дрібні зерна. Вирівняні зерна, а також шорсткуваті або зі зморщеною поверхнею, укладаються менш щільно. За інших рівних умов тонкі й короткі зерна укладаються більш щільно, ніж зерна іншої форми. Великі домішки зазвичай збільшують шпаруватість, дрібні легко розміщуються в міжзернових просторах і зменшують її.

Чим вища вологість зерна, тим вища його шпаруватість. При зволоженні зерно, складене у сховище, набухає, збільшується в обсязі, у зв'язку із цим зернова маса трохи ущільнюється, і, отже, шпаруватість зменшується. Одночасно значно знижується сипкість, і створюються передумови до злежування.

Шпаруватість залежить також від форми і розміру зерносховища, висоти насипу, тривалості зберігання. Зі збільшенням цих параметрів шпаруватість зменшується до певної межі.

Повітря, що переміщається по шпарах, сприяє передачі тепла шляхом конвекції та переміщенню вологи через зернову масу у вигляді пари.

У зв'язку із самосортуванням шпаруватість різних ділянок зернової маси може бути неоднаковою. Це призводить до нерівномірної забезпеченості повітрям окремих ділянок зернової маси.

Гігроскопічні властивості. Гігроскопічність — здатність зернової маси поглинати (сорбція) і віддавати (десорбція) пари води. Сорбційні властивості обумовлені капілярно-пористою структурою й здатністю хімічних речовин, що входять, поглинати і утримувати строго певну кількість води.

Поглинання водяної пари відбувається до тих пір, поки не настане так звана гігроскопічна рівновага, тобто момент, коли тиск водяної пари в зерні та повітрі зрівняється, вологість зерна стабілізується. Така вологість зерна назива-

ється рівноважною.

15

Чим менша відносна вологість, тим сухіше повітря, тим більше води воно може поглинати і тим менше рівноважна вологість зерна.

Зерно і насіння зернових, олійних і бобових культур в силу різного хімічного складу мають неоднакову рівноважну вологість. Вона вища у насіння бобових культур, менша — у зернових і ще менша — у олійних.

Теплофізичні властивості. Теплопровідність — здатність тіл проводити тепло. Характеризується коефіцієнтом теплопровідності.

Температуропровідність — пов'язана зі швидкістю зміни температури в зерновій масі і характеризується коефіцієнтом температуропровідності (потенціалопровідності).

Зернова маса має низьку теплопровідність і температуропровідність. Це обумовлено її органічним складом і наявністю повітря в міжзернових просторах.

Теплоємність зернової маси характеризують питомою теплоємністю, тобто кількістю тепла, яке необхідне для підвищення температури 1 кг зерна на 1 К.

При підвищенні вологості теплоємність матеріалу збільшується, оскільки теплоємність води майже втричі перевищує теплоємність сухої речовини зерна, і для нагрівання тієї ж зернової маси потрібна значно більша витрата енергії.

2.2 Фізіологічні властивості зернової маси (життєдіяльність зерна)

Процеси, що відбуваються в зерновій масі в результаті життєдіяльності живих компонентів, що входять у неї, називають фізіологічними. Кожний організм для підтримки життя потребує систематичного припливу енергії. В усіх вищих рослин і багатьох мікроорганізмів енергія вивільняється в результаті перетворення і розпаду органічних речовин, і, насамперед, цукрів. При зберіганні зерна і насіння спостерігаються два види дисиміляції, кінцевий результат якої може бути виражений такими рівняннями, що отримали назву рівнянь дихання:

Рівняння (2.1) характеризує аеробне дихання (окиснення цукрів), рівняння (2.2) — анаеробне дихання (рівняння спиртового бродіння).

Уявлення про тип дихання можна отримати за дихальним коефіцієнтом. При зберіганні зерна, особливо продовольчого і фуражного, велике зна-

чення має не вид і характер дихання, а його інтенсивність.

Зі збільшенням вологості і температури зерна інтенсивність дихання його зростає. Недостатній обмін повітря в зерновій масі призводить до зниження інтенсивності дихання. Різке збільшення інтенсивності дихання у вологому і сирому зерні пояснюється не тільки посиленням його життєдіяльності, а й активізацією мікробіологічних процесів.

На інтенсивність дихання помітно впливають і такі фактори, як стан спілості, умови збирання й транспортування врожаю, виповненість і крупність зерна, цілість зерна, ботанічні особливості, засміченість.

16

Для приведення зернової маси в стійкий для зберігання стан проводять різні заходи, зокрема: очищення від домішок, сушіння, вентилювання, хімічну обробку, консервацію холодом, зберігання в середовищі інертних газів та ін.

Під час зберігання при певних умовах може виникнути процес самозігрівання зерна.

Самозігріванням (або самонагріванням) зернової маси називають явище підвищення її температури внаслідок фізіологічних процесів, що протікають у ній (дихання всіх живих компонентів) і поганої теплопровідності.

У процесі самозігрівання змінюються наступні показники якості зерна:

–органолептичні (блиск, колір, запах і смак);

–технологічні, харчові та фуражні (внаслідок змін, що відбуваються в хімічному складі зерна);

–посівні.

При підвищенні температури до 50 °С і більше різко знижується сипкість зернової маси, відбувається інтенсивне потемніння зерна, окремі зерна виявляються запліснявілі або прогнилими, з'являється сильний запах розкладання. Процес самозігрівання завершується обвуглюванням зерна та повною втратою сипкості зернової маси, яка іноді перетворюється на моноліт.

Систематично і правильно проведені спостереження за температурою і вологістю зернових мас протягом усього терміну зберігання дозволяють своєчасно ліквідувати процес самозігрівання.

2.3 Режими і способи зберігання зерна

На збереження зернової маси впливають такі фактори, як вологість і температура зерна, кількість і вид домішок, стан зерна (свіжозібране, недоспіле, морозобійне, суховійне та інше зерно), наявність в масі шкідників хлібних запасів і мікрофлори, умови зберігання. Вплив цих факторів позначається на активності фізіологічних процесів у зерні.

Уцілому, щоб забезпечити тривале збереження зернової маси, треба всі процеси, що відбуваються в ній, максимально сповільнити. Це досягається шляхом проведення комплексу таких робіт, як його очищення, сушіння, активне вентилювання, знезараження та ін.

Упрактиці відомі три режими зберігання: у сухому стані, в охолодженому й без доступу повітря (або в регульованому газовому середовищі).

Режим зберігання зерна в сухому стані заснований на тому, що інтенсивність дихання сухої зернової маси вкрай низька. Багато комах і всі кліщі, шкідники хлібних запасів, а також мікроорганізми перестають розмножуватися і поступово гинуть.

Режим зберігання в охолодженому стані заснований на тому, що вже при температурі 10°С інтенсивність дихання зернової маси знижується, багато комах стають малорухомими й припиняють розмножуватися, гинуть. Мікроби не гинуть, але розвиток їх призупиняється. Зазначений режим застосовується при нетривалому зберіганні.

18

Затарену продукцію розміщують і зберігають під навісами або в складах різної конструкції — одноповерхових і багатоповерхових. Зберігання під навісом можна застосовувати тільки як тимчасове, тому що в цьому випадку штабелі мішків легко піддаються пошкодженню гризунами, птахами та іншими шкідниками, вони практично не захищені від усіх атмосферних впливів, крім опадів.

Зберігання насипом. При зберіганні насипом краще використовуються обсяг і площа зерносховища, ніж при зберіганні затареної продукції. Можливість зберігання зернових мас заввишки до декількох десятків метрів (в силосах) дозволяє скорочувати загальну площу, зайняту підприємствами по роботі із зерновими масами. Маючи такі очевидні переваги, спосіб зберігання зернових мас насипом є основним у всьому світі.

Зберігання зерна на відкритих майданчиках, в бунтах і під навісом. В де-

яких випадках і на хлібоприймальних підприємствах змушені застосовувати такий спосіб зберігання, коли обробка партій зерна, які щойно надійшли, затримується через обробку менш стійких партій і дефіциту оперативних ємностей.

У кожному разі зберігання на майданчиках є тимчасовим, партії зерна слід якомога швидше відправляти на післязбиральну обробку і розміщувати на стаціонарне зберігання в зерносховищах.

Вкривають бунти тільки з сухим і вологим охолодженим зерном для захисту від опадів. Зерно з вологістю вище критичної і неохолоджене не приховують, тому що в ньому занадто висока інтенсивність дихання, а покриття затримує тепло і вологу, що виділяються в зерновій масі, сприяючи тим самим процесу самозігрівання. Вкривають бунти брезентом, плівками або матами, які надійно закріплюють. Стік з покриття не повинен потрапляти в насип зерна.

Трохи краще забезпечується зберігання, якщо зерно розміщують під навісом. У цьому випадку воно захищене від опадів, з ним легше працювати і за ним зручніше спостерігати.

Зберігання в складах, засіках, бункерах. Для тривалого зберігання зерно-

вих мас насипом застосовують підлогові, закромні і бункерні зерносховища. У підлогових зерносховищах висота зернової маси може бути 4...5 м (склади з плоскими підлогами) та 7...10 м (склади з похилими підлогами). Закромні зерносховища мають засіки або бункери. Засік — невелика захищена стінами частина складу з плоскою підлогою. Бункер відрізняється від засіка тим, що в нижній частині має похилі стінки для випуску зерна самопливом. Засіки і бункери призначені для зберігання невеликих партій зерна.

За останні роки знайшли досить широке застосування металеві бункери малої місткості. Вони можуть бути вентильованими і невентильованими.

Зберігання в силосах елеваторів. Найбільш прогресивним і сучасним способом зберігання великого обсягу зернових мас є зберігання в силосах елеваторів. Зберігання в силосах дозволяє повністю механізувати всі операції з зерном, силосне зберігання має найменші витрати на 1 т вантажообігу.

Силоси групуються в силосні корпуси. На зберігання в силоси завантажують партії зерна сухого або середньої сухості. З більш високою вологістю можна завантажувати зерно тільки для короткострокового, оперативного зберігання при

19

формуванні однорідних за якістю партій зерна перед сушінням. Такі силоси називають оперативними, їх устатковують установками активного вентилювання.

Контрольні питання

1.Склад зернової маси та загальна характеристика її властивостей.

2.Поняття про сипкість зернової маси. Як використовується ця властивість на практиці?

3.Самосортування. Проявлення його при завантаженні, розвантаженні зерносховища та при зберіганні зернової маси.

4.Шпаруватість. Вплив її на стан зернової маси при зберіганні.

5.Теплофізичні властивості зернової маси. Їх прояви при роботі із зерном.

6.Гігроскопічні властивості зернової маси.

7.Види дихання зерна. Значення дихання при зберіганні зерна.

8.Фактори, що впливають на збереження зернової маси.

9.Режими зберігання зерна. Загальні відомості.

10.Перелічіть способи зберігання зерна.

11.В яких випадках застосовують зберігання зерна в тарі?

12.Види зберігання зерна у насипі, їх переваги та недоліки.

Л е к ц і я № 3

ПРАКТИЧНІ АСПЕКТИ ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНА

3.1Технологія приймання та первинної обробки зерна

3.2Основні відомості про кількісно-якісний облік зерна

3.1ТЕХНОЛОГІЯ ПРИЙМАННЯ ТА ПЕРВИННОЇ ОБРОБКИ ЗЕРНА

Елеваторна промисловість не тільки приймає в свої зерносховища зерно, а й проводить величезну роботу із забезпечення його тривалого збереження, зберігання та поліпшення якості при виключенні невиправданих кількісних втрат.

Отже, можна виділити основні функції підприємств елеваторної промисловості — післязбиральна обробка, зберігання, відвантаження зерна.

Післязбиральна обробка зерна спрямована на приведення прибраної з полів зернової маси в стійкий при зберіганні стан. Повний цикл післязбиральної обробки включає в себе такі основні заходи: приймання і формування партій зерна, очищення його від домішок, сушіння та активне вентилювання.

У процесі зберігання в залежності від обставин зерно може бути піддано охолодженню, фумігації, обробці консервуючими хімічними речовинами, можуть бути проведені і інші заходи.

Приймання й формування партій зерна. Принципи організації. Особливо-

сті. Прийняте зерно в зерносховищах розміщують відповідно до раніше затвердженого плану (план розміщення зерна) на основі вихідних даних про заплановані або фактичні об’єми приймання, обробки, зберігання та відвантаження зерна.

20

Вся технічна база підприємства завчасно повинна бути підготовлена до приймання зерна нового врожаю.

Попередню оцінку якості зерна проводять в полі. З обмолочених апробаційних снопів відбирають проби, у яких визначають усі необхідні показники відповідно до стандартів на конкретну культуру.

Формування однорідних партій та їх розміщення здійснюють за культурами, класами, типами, підтипами і показниками якості зерна відповідно до державних стандартів на заготівельне і постачальне зерно, а також за станом вологості та засміченості.

При формуванні однорідних партій зерна пшениці, жита, ячменю і вівса враховують категорії натури відповідно до стандарту. Пшеницю сильних і цінних сортів розміщають окремо.

Окремо розміщують зерно чисте, середньої чистоти і засмічене. Також окремо розміщають зерно зі шкідливою та важковідокремлюваною домішкою, зерно з ознаками, що враховуються особливо: сажкове, уражене клопомчерепашкою, заражене кліщем, проросле, з стороннім запахом і ін.

Зерно пшениці сухе (вологість не більше 14,0%), середньої сухості (вологість 14,1-15,5%), а також чисте (смітної домішки не більше 1,0%); середньої чистоти (смітної домішки 1,1-3,0%) розміщають без обробки. Вологе зерно (вологість 15,6-17,0%) розміщають окремо — висота насипу не більше 2 м.

При прийманні зерна вологого і сирого з смітною домішкою 3,1% і вище (засмічене зерно) його слід направляти відразу на очищення й сушіння.

Зерно рису розміщають за типами, підтипами, сортами, вологістю, засміченістю, вмістом червоних і пожовклих зерен.

Насіння високоолійного соняшнику розміщують за станом вологості і за вмістом смітної домішки.

При розміщенні бобових культур враховують ступінь пошкодження їх насіння зернівкою.

Очищення зерна від домішок. Як ми вже відзначали, у будь-якій зерновій масі, що надійшла від хлібоздатчиків, знаходяться домішки органічного й мінерального походження. Серед органічних домішок особливо активні у фізіологічному відношенні насіння і частини дикорослих рослин, бите, щупле і дефектне зерно. Інтенсивність дихання їх значно вища, чим у виповненого зерна основної культури, що суттєво впливає на стійкість зернової маси при зберіганні. Шкідливі органічні домішки (насіння отрутних рослин) можуть викликати отруєння у людей і тварин.

При наявності мінеральної (піску, пилу, грудочок землі, гальки та ін.) і металомагнітної домішок у партіях зерна неможливе вживання в їжу зернопродуктів, неможливо переробити, тому що вони можуть привести до поломки подрібнюючих машин або викликати в робочій зоні іскру, що в свою чергу може призвести до вибуху або пожежі.

Наявність зернової домішки негативно позначається на харчових достоїнствах готової продукції, яка може не відповідати вимогам стандартів.

У цілому високий вміст домішок у зерні різко знижує ефективність роботи і продуктивність технологічного устаткування.