Як зберегти врожай зернових без втрат

Готуючись до зберігання зерна необхідно пам’ятати, що структура зернової маси складається з різних компонентів, більшість з яких — живі організми зі специфічними властивостями та фізіологічними функціями.

Структура зернової маси — це зерно основної культури, яке дозріває й дихає, мікроорганізми, кліщі, комахи, наслідком життєдіяльності яких є зігрівання, забруднення і пошкодження зерна, проростання, пліснявіння, а також насіння бур’янів, рештки стебел, листя, суцвіть основної культури та інших рослин. Крім того зернова маса містить різні мінеральні домішки (дрібні камінці, землю, пісок) та повітря, що в цілому негативно впливає на стан і якість основного зерна. За фізико-хімічними показниками (газовий склад, температура, відносна вологість, барометричний тиск) повітря в прошарках між зерном значно відрізняється від повітря в навколишньому середовищі. Як правило, воно має вищу температуру і відносну вологість, більший вміст діоксиду вуглецю, але в умовах охолодження чи герметизації зернової маси його показники будуть змінюватися.

Для забезпечення тривалого зберігання зібраного врожаю зерна рекомендовано завантажувати на зберігання тільки чисте і відсортоване зерно. Тому відразу після збирання необхідно підготувати врожай та провести попереднє, первинне і вторинне очищення. Це допоможе видалити із зерна насіння бур’янів, рослинні рештки, пил, а також інші небажані домішки.

Під час попереднього очищення зерна, необхідно забезпечити сипучість зернової маси, що запобігатиме застряганню зерна в процесі сушіння, максимально очистити зернову масу від домішок для недопущення псування зернової маси внаслідок самозігрівання. Зернова маса, яка надходитиме на первинну очистку, повинна мати вологість не вище 18% і містити домішок не більше 8%.

У машинах первинної очистки видалятимуться не тільки домішки, а й сортуватиметься зерно на основну і фуражну фракції. Вторинне очищення застосовується, в основному, для обробки зерна насіннєвого призначення, яке пройшло первинну очистку.

Особливу увагу необхідно звернути на вміст у зерновій масі насіння бур’янів, у першу чергу, яке містить отруйні речовини. Загалом насіння бур’янів важко відокремлюється від зерна основної культури через їхній розмір і питому вагу. Насіння бур’янів належить до шкідливих домішок, які в суміші з іншими небажаними домішками можуть засмічувати партію зерна на рівні від 2 до 15%. Разом з тим у низці країн-імпортерів є вимоги до вмісту насіння бур’янів у зерні. У разі експортування зерна пшениці необхідно враховувати національні стандарти. Наприклад, у єгипетському стандарті передбачено, що в пшениці не допускається наявність насіння амброзії. Потрапляючи у зернову масу під час обмолоту, в більшості випадків, насіння бур’янів дозріває пізніше за насіння зернових культур і містить вологи на 10–20% більше, ніж зерно основної культури. У результаті в зерновій масі створюються умови, які сприяють розвитку мікроорганізмів, самозігріванню та інших процесів, що спричиняють псування зерна.

Небезпечні домішки в зерні: чому їх варто позбуватися

Від засміченості зерна залежить, як його зберігання, так і якість продуктів, які з нього виготовляються. Так, за незначного вмісту в продовольчій пшениці сім’янок гірчака повзучого у борошні, яке виготовляється із засміченого зерна, з’являється гіркота. Наявність в борошні навіть незначної кількості розмеленого насіння таких бур’янів, як куколю, куколю п’янкого, блекоти, перетворює його в продукт не придатний для вживання людиною і тваринами.

Найшкідливішими є домішки бур’янів, таких як: гірчак повзучий, софора лисохвостна, пажитниця п’янка, геліотроп опушеноплідний, в’язель різнокольоровий та триходесма сива, насіння яких отруйне.

Триходесма сива (Trichodesma incanum) містить алкалоїди — триходесмін, інканін. Найбільша кількість алкалоїдів знаходиться в насінні, зокрема, у недозрілому — до 1,5%, у повністю дозрілому — до 2,7%, у зеленій рослині (до цвітіння) їх міститься близько 1%. Сушіння і нагрівання мало впливають на токсичність насіння триходесми. Через вміст алкалоїдів триходесма належить до особливо шкідливих домішок. Алкалоїд триходесмін вражає нервову систему людини і тварин.

Домішки подрібненого насіння софори лисохвостної (Sophóra alopecuroídesу) у борошні, роблять хліб гірким і отруйним. Всі види софори отруйні, містять алкалоїди a-спартеїн, софокарпін, матрін і можуть використовуватися в якості інсектицидів, як лікарський засіб та барвник.

У пажитниці п’янкої (Lolium temulentum) виявлено отруйний алкалоїд темулін — до 0,06%. З інших речовин у її насінні виявлені: гіркий глюкозид, вільні жирні кислоти, дубильні речовини. Темулін викликає параліч центральної нервової системи, моторики і деяких нервових парасимпатичних закінчень, обумовлюючи стан сп’яніння, затьмарення свідомості, порушення дихання, загальну м’язову слабкість, атоксію, зниження внутрішньої температури тіла, порушення зору і навіть смерть через зупинку дихання.

Всі види геліотропів (Heliotropium), а їх налічується близько 300, містять алкалоїди. У геліотропа опушеноплідного виявлені геліотрин і лазиокарпін. У сухій траві їх міститься 0,3–0,4%, в насінні — до 1%. У посушливі роки сума алкалоїдів значно зростає — до 4,9%. Токсична дія алкалоїдів рослини обумовлена, головним чином, ураженням печінки. Домішки насіння геліотропів у зерні сільськогосподарських культур не допускаються!

Насіння в’язелю різнокольорового або строкатого (Coronilla varia) дуже гірке на смак і містить отруйну речовину — глюкозид коронілін. Отруйна речовина в’язелю викликає нудоту, запалення слизових оболонок травних органів, негативно впливає на роботу серця.

Гірчак повзучий (Acroptilon repens) — це достатньо отруйний бур’ян для багатьох тварин, особливо для коней. За потрапляння насіння гірчаку до маси основного зерна, якість борошна знижується завдяки гіркоті.

Очистка зерна від домішок — надважливий процес

Очищують зерно від насіння бур’янів за допомогою повітряних струменів: горизонтального (машини первинного очищення) або вертикального спрямування (у зерноочисних колонах, на сортувальних столах тощо). Після первинної обробки на пневматичних сортувальних столах зернову масу розподіляють на фракції. Широко застосовують відокремлення домішок насіння бур’янів від зерна за допомогою решітних або трієрних машин.

Сьогодні впроваджується новий спосіб очищення зерна — за допомогою гравітаційного руху (самопливу) зернової маси нерухомими решетами і розділення крупних і дрібних домішок. До основних переваг гравітаційного очисника зерна, порівняно з традиційними, належать: відсутність травмування зерна, забезпечення попереднього очищення зернової маси від довгих домішок на рівні 77%, зменшення втрат зерна до 1%, очищення зерна від основних домішок без затрат енергії, здійснення операції з очищення під час завантаження зерна у сховище, а також невеликі маса і габарити, зручність встановлення (безпосередньо над сховищем).

Для максимально ефективного результату необхідно, перед вибором способу очищення, проаналізувати зернову масу на наявність і склад домішок насіння бур’янів, визначити фізико-механічні властивості зерна основної культури і насіння бур’янів, порівняти їхні характеристики і визначити складність видалення із зернової маси таких домішок. У залежності від визначених параметрів, правильно підібрати відповідні решета і встановити необхідну потужність повітряного потоку, який забезпечить відокремлення фракцій: крупного зерна основної культури, дрібного зерна (зернової домішки), домішок насіння різних видів бур’янів і, зокрема, які важко відокремлюються.

В цілому всі домішки, одні більшою мірою, а інші меншою, негативно впливатимуть на процес зберігання зерна та на якість продуктів, які виготовлятимуться з нього.

Обираємо режим зберігання зерна

Під час вибору режиму зберігання зернової маси, в першу чергу, необхідно враховувати її структуру. Враховуючи вплив різних компонентів, необхідно застосовувати режими зберігання, які забезпечать мінімальні фізіологічні процеси зернової маси, життєдіяльність шкідників і розвиток мікрофлори.

Найпоширенішими способами зберігання зерна з урахуванням його призначення є: сухий режим зберігання, зберігання в охолодженому стані та без доступу повітря.

Сухий режим зберігання базується, насамперед, на принципі ксероанабіозу. Сухого стану досягають доведенням зерна до такої вологості, коли припиняються або значно уповільнюються фізіологічні процеси живих компонентів зернової маси, а саме — процес дихання. При цьому вологість повинна бути значно нижчою від критичного рівня, встановленого для зерна кожної окремо взятої культури. Найдоцільніше використовувати сухий режим для тривалого зберігання врожаю.

Вологість зерна є визначальним показником ефективності його зберігання. Сушіння зерна в зерносушарках належить до основних і найбільш високопродуктивних способів. Видалення надлишку вологи, певною мірою, також сприяє післязбиральному дозріванню зерна. Показник вологості для зберігання зерна залежить від культури і терміну зберігання (Табл.).

ТАБЛИЦЯ. ПОКАЗНИКИ ВОЛОГОСТІ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНА, %

Культура                                               Термін зберігання

                                                          до 1 року більше 1 року

Пшениця, жито, ячмінь, гречка       14–15           13–14

Овес, рис                                              13–14          13–14

Кукурудза, просо                                14–15          12–13

Горох                                                    15–16          14–15

Соняшник, ріпак                                   6–8                 –

Під час сушіння необхідно враховувати, що гранично допустима температура зерна залежить від культури, характеру його використання, початкової вологості (до сушіння). Температура сушіння вище рекомендованої неприпустима, оскільки це призведе до перегрівання зерна. Необхідно враховувати, що насіння зернових культур має різну термостійкість, тому під час сушіння зерна жита продовольчого призначення допускається температура нагрівання 600°С, а під час сушіння зерна пшениці максимальна температура — 500°С.

Сушіння, яке буде здійснене з дотриманням усіх рекомендацій, буде покращувати посівні та технологічні якості зерна. Іноді після сушіння схожість та енергія проростання зерна зростали на декілька відсотків. Такий ефект може бути в зерні, яке має високу життєздатність і не зазнало активного впливу мікроорганізмів. Під час сушіння відбувається слабкий ефект стерилізації зернової маси, зменшення чисельності мікрофлори (особливо пліснявих грибів). Відомо також, що під час зберігання зернової маси у сухому стані припинявся розвиток кліщів, і значно скорочувалася життєдіяльність деяких шкідливих комах запасів.

Серед основних вимог країн-імпортерів до зерна найбільш жорсткі вимоги саме з точки зору вологості. Вологість зерна для поставок у Бангладеш, наприклад, допускається не більше 13,5%, у Китай — не більше 12,5%, в Об’єднані Арабські Емірати — не більше 12%, у Судан — не більше 13%.

Для охолодження, зниження вологості зерна і створення сприятливого температурного режиму зберігання застосовують вентилювання (продування зернової маси повітрям). Цей спосіб контролю зберігання зерна застосовують, якщо наявна вологість більша за допустиму, в такому разі його підсушують. За допомогою вентилювання також охолоджують зерно та насичують киснем, що, у свою чергу, створює належні умови зберігання. Процес вентилювання сприяє збереженню вихідної якості зерна, знижує інтенсивність його дихання і тим самим скорочує втрати сухої речовини, гальмує і зупиняє розвиток мікрофлори і шкідників запасів, скорочує витрати на обробку.

За допомогою своєчасного охолодження, з дотриманням рекомендацій, відбувається повне консервування зернової маси різного стану на весь період зберігання. Зберігання в охолодженому стані забезпечує скорочення втрат зерна. Навіть під час зберігання сухого зерна його охолодження буде додатковим заходом, який збільшуватиме рівень консервації сухої зернової маси.

В охолодженому стані рекомендується також тимчасово зберігати партії вологого зерна, яке через певні обставини було неможливо висушити за короткий період. Для зерна у такому стані охолодження є основним і майже єдиним способом збереження від псування. Охолодженню під- лягають і партії зерна, які призначені для перевезень. Це забезпечуватиме збереження його якості на час перебування в дорозі. Виключно важливим є своєчасне охолодження насіннєвих, продовольчих та кормових запасів зерна.

Запаси зерна вважаються охолодженими, температура насипу яких становить не більше 100°С. Надмірне охолодження зернових мас часто призводить до негативних результатів для партій посівного матеріалу, так як за наявності вільної води у насінні можлива втрата ними схожості вже за температур 10–20°С і нижче. Охолодження зернових мас до 0°С або невеликих мінусових температур забезпечує їхнє збереження і полегшує спокійний перехід до умов весняно-літнього зберігання.

Під час пасивного охолодження температуру зернових мас знижують, провітрюючи зерносховища, влаштовуючи протяги. Таке пасивне охолодження застосовують для всіх партій зерна у тих випадках, коли температура повітря нижча за температуру зернової маси. В літньо-осінній період його здійснюють у нічний час, а з настанням стійкої холодної та сухої погоди — цілодобово. Хоча спосіб пасивного охолодження має певні недоліки, його застосовують, зокрема, за наявності великих мас зерна.

Під час застосування режиму без доступу повітря або герметизації, відбувається аноксианабіоз, тобто створюється таке газове середовище, в якому вміст кисню знижується, а кількість діоксиду вуглецю, навпаки, підвищується. Забезпечити такі умови можливо як природним, так і штучним шляхом. У першому випадку газовий склад буде змінюватися, за рахунок аеробного і анаеробного дихання, як результат, утвориться модифіковане газове середовище з вмістом кисню на рівні 3–5%. В іншому випадку сховища заповнюють вуглекислим газом або іншим інертним газом, вміст кисню не повинен перевищувати 1–3%. В обох випадках зернова маса має бути повністю або частково загерметизована. Під час герметизації зерна з підвищеною вологістю відбувається його самоконсервування за рахунок накопичення природних органічних консервантів, таких як етиловий спирт, молочна кислота, ефіри та інше. В умовах герметизації майже повністю призупиняється життєдіяльність мікроорганізмів, стає неможливим розвиток комах і кліщів, які поступово гинуть.

З метою збереження якісних показників зернової продукції з мінімальними втратами рекомендовано поєднувати різні режими зберігання. Так сухе зерно можна охолоджувати, зберігати у герметичних сховищах, що значно підвищуватиме його стійкість і подовжуватиме тривалість зберігання.

Способи зберігання зернової маси

Пшеницю розміщують та зберігають у чистих, сухих, без сторонніх запахів, незаражених шкідниками зерносховищах, згідно з вимогами санітарних правил. Зерно зберігають переважно насипом, оскільки цей спосіб має ряд значних техніко-економічних переваг, але посівний матеріал рекомендують зберігати у тарі, з метою збереження високої сортової і фізичної чистоти і належного рівня передпосівної підготовки (протруювання, фасування за посівними нормами тощо).

Тип, підтип і сорт характеризують сукупність ботанічних і господарських властивостей зерна, зокрема, борошномельні та хлібопекарські й інші властивості. Тому зерно різних типів і сортів не рекомендовано змішувати і необхідно зберігати окремо до відвантаження його на експорт. Зерно, яке може бути використане як посівний матеріал, зберігають окремо не тільки за сортами, а й у межах сорту з репродукції, категорії сортової чистоти і класності. Разом з тим зерно пшениці, яке сушили, рекомендовано розміщувати окремо від зерна пшениці з такою ж вологістю, але яке не сушили, тому що у першому випадку внаслідок сушіння можливе погіршення клейковини.

Важливий вплив на зберігання має вологість зернової маси, від якої залежить інтенсивність процесів у ній, відповідно партії зерна з різною вологістю, не зважаючи на однорідність за іншими ознаками, необхідно зберігати окремо. Окремо розміщують партії зерна, які містять мінеральну домішку у вигляді дрібної гальки, партії, які містять інші шкідливі домішки тощо.

Партії зерна, які уражені шкідниками і кліщами, розміщують окремо від не уражених, в яких шкідники не виявлені, щоб не допускати ураження. Зазвичай для такого зерна виділяють один склад або групу складів, які ізольовані від інших.

За зерном у сховищах необхідно систематично спостерігати протягом всього періоду зберігання.

Спостерігають за кожною партією зерна та визначають стан зернової маси, її вологість, вміст домішок, стан пошкодження шкідниками, показники свіжості (колір і запах). У партіях насіннєвого зерна додатково перевіряють його схожість і енергію проростання.

Виключно обов’язковим є ретельний контроль за станом зернової маси хлібних запасів щодо пошкодження шкідниками, адже втрати від комірних шкідників можуть досягати 30–50%, при цьому в ряді випадків повністю втрачаються продовольчі, фуражні та насіннєві якості зерна. У дуже сухих умовах кліщі зовсім не розвиваються, а більшість комах розвиваються вкрай повільно. Підвищена вологість зерна сприяє розвитку шкідників, крім того, можна визначити місця їхнього скупчення (у вологих місцях самих сховищ).

Найпоширенішими і небезпечними шкідниками зерна та зернової продукції є комірний та рисовий довгоносики, зерноїд, хрущаки, зерновий точильник, борошноїди (рудий та суринамський), вогнівки, борошняний кліщ. Крім того зерновим запасам завдають шкоди звичайна хатня миша і пацюки. Гризуни не тільки їдять зерно, але й пошкоджують приміщення, обладнання, є переносниками різних інфекцій, таких як енцефаліт, холера, ящур, чума.

Знищення шкідливих комірних комах і кліщів забезпечують заходи з очищення, сушіння, прогрівання, охолодження, проморожування приміщень, збирання комах, кліщів за допомогою пилососів та інших засобів, а також застосовується фумігація, дозволеними до використання, засобами захисту (Алтокс, ТБ; Геліофос, ПГ; Селфос, ПГ; Алфос, ТБ; Токсіфос 560, ТБ; Магнафос, ПГ; Фуміфос, ТБ; Щитфос, ТБ; Агріфос, ПГ та ін.).

І. Сторчоус, канд. с.-г. наук,

Інститут захисту рослин НААН

журнал «Пропозиція», №11, 2021 р.