Спецможливості
Технології

Особливості післязбиральної обробки та зберігання зернових

05.06.2008
419
Особливості післязбиральної обробки та зберігання зернових фото, ілюстрація
Особливості післязбиральної обробки та зберігання зернових

Зернові культури за нормальних умов вирощування здатні давати першокласне насіння й сировину для продовольчих і фуражних цілей. На жаль, незрідка зерно виявляється зниженої якості, а насіння має схожість 2–3-го класів і нижче внаслідок порушення технології післязбиральної обробки та зберігання. Недарма кажуть, що “зерно й насіння в полі лише вирощують — роблять їх на току”. Приймання й розміщення свіжозібраного зерна на току, попереднє його очищення, тимчасове консервування вологого зерна й сушіння, первинне й вторинне очищення насіння від домішок, його сортування на фракції за величиною, відокремлення від довгих, коротких і важковідокремлюваних домішок, закладання на зберігання насіння, яке за потреби знезаражують, калібрують і затарюють у мішки, — ось основні операції післязбиральної обробки. Зупинимося докладніше на деяких із них, а також на режимах зберігання зерна.

Визначальною умовою схоронності зернової маси є інтенсивність дихання, яку треба знизити до максимально низького рівня.

Найважливішим і найнадійнішим чинником регулювання життєдіяльності зерна, застосовуваним у практиці зберігання, є його вологість. У сухому (не більш як 14%) та охолодженому зерні інтенсивність дихання низька, мікроорганізми перебувають у пригніченому стані, спори пліснявих грибів не проростають. Комахи, хоча й можуть розвиватися в зерні вологістю 12%, проте (якщо вони є), перебувають у стані холодового заціпеніння. Кліщі, навпаки, не бояться низьких температур, але не живуть там, де сухо, і в зерні вологістю 13–13,5% гинуть. Оскільки в процесі зберігання можливе певне зволоження насіння за рахунок сорбції парів води з повітря, рекомендується на тривале зберігання закладати насіння вологістю, на 2–3% нижчою за критичну. Для насіння пшениці, жита, ячменю це — 12–13%. Отже, сухе й охолоджене зерно може зберігатися високим насипом упродовж тривалого терміну без втрат і погіршення якості. Режим зберігання в сухому стані є основним для насіннєвого, продовольчого і фуражного зерна.

Температура зерна — другий надзвичайно важливий чинник, що регулює життєдіяльність зерна. Цей практично єдиний спосіб тимчасової консервації зерна здійснюють за рахунок раціонального використання добових перепадів температури і періодів тимчасових похолодань. Охолодження корисне як для сухого, так і для вологого й вогкого зерна, якщо останнє не можна негайно висушити. Зниження температури супроводжується різким скороченням інтенсивності дихання зернової маси, пригніченням розвитку мікрофлори, холодовим заціпенінням та загибеллю комах.

Особливу увагу слід приділити зниженню травмування зерна при обмолоті. Для цього треба правильно відрегулювати робочі органи комбайна з урахуванням фізико-механічних властивостей обмолочуваного матеріалу. Збільшена подача (у допустимих технічних межах) хлібної маси до молотарки знижує пошкоджуваність зерна в 1,4–1,6 раза; зазори молотильного барабана мають бути встановлені в оптимальних межах. Слід звернути увагу також на вологість зерна: дуже сухе або занадто вологе травмується більше.

Попереднє очищення зернового невіяного зерна поліпшує технологічні властивості зернової маси (сипкість, однорідність), підвищує продуктивність і надійність роботи транспортерів, розподільних решіт і сушарок. Проводити його треба негайно, щойно насіння надійде на тік. У разі затримки з очищенням зерно незрідка зволожується на 3–4% і більше. Очищення багато в чому убезпечує зерно й від самозігрівання. Адже домішки мають вищу вологість і рясно обсемінені мікрофлорою. Ця операція здійснюється за один пропуск зерна через ворохоочищувальну машину.

Активне вентилювання насіння атмосферним повітрям — найбільш ефективний, дешевий і простий спосіб тимчасового консервування вологого свіжозібраного насіння. Порівняно з іншими способами, охолодження потребує в 1,5–3 рази менше затрат. Через нерухомий насип зерна пропускають потік зовнішнього холодного повітря, використовуючи різницю між денною та нічною температурами. Наприклад, у серпні вона становить 8...10°С, а в окремі дні сягає 12...14°С. Активне вентилювання застосовується також для ліквідації самозігрівання, підсушування зернових насипів, прискореного охолодження і з профілактичною метою. На установках активного вентилювання вологе насіння зберігають шаром в 1–2,5 м упродовж точно визначеного нетривалого періоду. Насіння зернових (пшениця, ячмінь, овес) вологістю до 22% за 15...20°С може зберігатися (без зниження схожості) близько двох тижнів, тоді як вологістю 24–26% — не більш ніж 6–8 діб. За зниження температури повітря до 10...12°С допустимий термін зберігання можна дещо збільшити. Проте свіжозбране зерно з вологістю понад 20% доцільно вентилювати і після охолодження — до відправлення на сушарку.

Норми витрати повітря за активного вентилювання залежать насамперед від вологості зерна: що вища вологість, то більше повітря треба подавати в насип. Так, за вологості до 20% норма витрати повітря становить 60–120 м3/год на 1 т; за 21–24%, відповідно, 120–180; більш ніж 24% — 200 м3/год на 1 т. Наведені норми є середніми як для продовольчого, так і для насіннєвого зерна даної вологості і складені в розрахунку на повітря з температурою 20°С. Якщо вентилювання проводять за 5...10°С, ці норми можна трохи зменшити, а висоту насипу зерна збільшити. Витрату повітря регулюють збільшенням або зменшенням об’єму вентильованої партії. Наприклад, для збільшення питомої подачі повітря зменшують висоту насипу. Кількість повітря, потрібна для охолодження 1 т зерна до температури навколишнього середовища з поправкою на втрати, становить 2000 м3. Звідси час, потрібний для охолодження зерна, розраховують діленням 2000 на значення питомої подачі. За підвищеної витрати повітря (300–500 м3/год на 1 т) час охолодження зерновогонасипу скорочується до 4–6 год, тобто, використовуючи мінімальні добові температури, протягом однієї ночі можна довести температуру зернового насипу до мінімального рівня. Такий режим охолодження перспективний за тимчасової консервації високовологого зерна на току.

Сушіння — найбільш складна й енергоємна операція, особливо в районах з підвищеною вологістю. За агротехнічними вимогами, сушінню слід піддавати все зерно, що має вологість, вищу за критичну, або таку, що до неї наближається (вищу за 14%). Ця технологічна операція потребує точного дотримання температурних режимів роботи з урахуванням культури й вологості насіння. Відхилення від допустимої температури призводять до необоротного зниження схожості насіння.

Його якість знижується також через нерівномірне нагрівання в сушарках, іноді навіть за оптимальної температури сушіння, що характерно для шахтних і барабанних сушарок. Через відсутність надійного контролю за технологічним процесом часто на практиці застосовують нижчі температури, що неминуче спричинює зниження продуктивності агрегатів. Слід пам’ятати, що в названих сушарках температура агента сушіння завжди підтримується на вищому рівні, ніж гранично допустима температура нагрівання зерна, оскільки зерно проходить через сушарку за 30–60 хв і не встигає прогрітися до температури агента сушіння — суміші топкових газів з повітрям. Зерно продовольчого призначення можна нагріти в процесі сушіння до 50...60°С . Для насіння, яке потребує більш м’яких режимів, допустима температура нагрівання становить 40...45°С, а агента сушіння — 55...70°С (для шахтних) і 90...130°С (для барабанних). Допустиму температуру нагрівання насіння узгоджують також з вологістю. Насіння вологістю 26–30% нагрівають під час сушіння не вище38...40°С, а вологістю 18–20% — до 45°С.

На жаль, зняття вологи за одне проходження насіннєвого зерна через шахтну сушарку дорівнює тільки 4–5%, а через барабанну — 3–4%. Тому для зерна з високою вологістю, яке висушують за кілька проходжень через сушарку, рекомендують ступінчасті температурні режими. Для першого проходження застосовують знижену температуру агента сушіння і нагрівання зерна; надалі ці показники підвищують.

Названі вище сушарки мають низку недоліків: необхідність повторних проходжень, нерівномірність нагрівання насіння в сушильній камері чи барабані, низьку продуктивність, недотримання стабільного режиму. У шахтних сушарках не можна сушити насіння з початковою вологістю понад 30% і з високою засміченістю.

Камерні сушарки з активним вентилюванням підігрітим повітрям, навпаки, дають змогу одночасно висушувати великі партії насіння (по 30–50 т) трав, зернових, зернобобових, овочевих, технічних культур з будь-якою початковою вологістю й засміченістю, а також такі малосипкі матеріали, як конюшинова пижина і лляний ворох. Тут для підігрівання повітря використовують повітронагрівачі ВПТ-400, ВПТ-600 або теплогенератори. Температура агента сушіння має дорівнювати допустимій температурі нагрівання насіння (див. вище). В умовах виробництва за використання камерних сушарок норми витрати повітря коливаються у великих межах — від 200 до 2000 м3/год на 1 т зерна, проте оптимальною є витрата повітря 1000–1500 м3/год за висоти насипу 0,5–0,7 м.

Температурний режим у поєднанні із зазначеною вище нормою є основою рекомендованої сьогодні технології сушіння насіння активним вентилюванням. Ці параметри повністю виправдали себе у виробництві, вони придатні для всіх основних культур з будь-якою вихідною вологістю. Час сушіння партії зерна становить, зазвичай, близько 1–2 діб. Певне пересушування насіння нижнього шару не погіршує його якості. А нерівномірність і неодночасність висушування верхніх і нижніх шарів насипу усуваються в процесі механізованого вивантаження просушеного зерна.

Первинне й вторинне очищення (сортування) насіння може складатися з кількох операцій, основна мета яких — довести зерно й насіння до потрібних норм. У процесі сортування їх обробляють на повітряно-решітних машинах, трієрах, пневматичних сортувальних столах та інших спеціальних пристроях. Окрім того, ретельне очищення потрібне для поліпшення схоронності зерна.

Зберігання насіння — один із найважливіших етапів, що визначає якість сировини під час переробки і якість насіння під час висівання. Воно може справляти як позитивний вплив, сприяючи підвищенню схожості в результаті післязбирального достигання, так і негативний, призводячи, під дією різних чинників, до зниження або навіть цілковитої втрати схожості.

Найвища схоронність насіння зернових забезпечується при складуванні добре просушеного й охолодженого зерна вологістю до 14%; зі збільшенням її до 16% схоронність різко погіршується. За певних умов зовнішнього середовища зерно здатне поглинати (сорбція) або віддавати (десорбція) пароподібну вологу. Тому в осінньо-зимово-весняні місяці вологість насіння в 10–20-сантиметровому верхньому шарі, як правило, підвищується. Отже, сухе зерно доцільно зберігати високим насипом, що зменшує площу контакту з вологим повітрям. При цьому підвищується ефективність використання складської місткості, зерно повільніше прогрівається під час літнього зберігання.

Вологість і вага насіння, що зберігається в мішках, змінюються істотніше, ніж у насипу, що пояснюється більшою питомою поверхнею, через яку здійснюється вологообмін між зерном і повітрям. Наприклад, у сухого насіння таке зволоження сягає 1,5%.

З огляду на явище термовологопровідності, коли волога із зони з підвищеною температурою переміщується в менш нагріті ділянки насипу, де й може конденсуватися, не можна допускати великого перепаду температур у зерновій масі.

При стаціонарному зберіганні сухого зерна, яке пройшло післязбиральну обробку, серйозних труднощів зазвичай не виникає. Достатньо підтримувати режим і періодично контролювати стан насіння: температуру насипу, вологість, колір, запах, зараженість шкідниками. Виявивши в зерновій масі шкідників, треба визначити сумарну щільність зараження (СЩЗ). Якщо вона менша за III (від 1 до 3 екз./кг), то становище можна виправити термічним знезаражуванням, застосовуючи негативні (–5...–10°С) температури. За перевищення цього значення доведеться скористатися хімічними засобами.

І. Лаврик, А. М’якиньков, Т. Поморцева,
співробітники кафедри технології зберігання, переробки і товарознавства продукції рослинництва МСГА,
В. Загоскіна,
доцент Російського державного аграрного заочного університету

Інтерв'ю
AgroGeneration є одним із провідних агрохолдингів України не лише за обсягами виробничих площ, а й за операційною ефективністю. Головний напрямок діяльності компанії – виробництво зернових та олійних
FAO не тільки переймається питанням, як нагодувати людство, а й намагається спрогнозувати прийдешнє АПК. Яким буде сільське господарство через 10 років, розповідає експерт FAO, українець Андрій Ярмак.