Спецвозможности
Технологии

Тех­но­логия послеу­бо­роч­ной об­работ­ки и сушки зер­на

26.06.2017
13778
Тех­но­логия послеу­бо­роч­ной об­работ­ки и сушки зер­на фото, иллюстрация

Зерно в процессе сбора имеет вид неоднородной зерновой массы, в которую входят различные примеси органического и минерального происхождения. Особенно нежелательными являются листья и стебли сорняков, которые, как правило, имеют повышенную влажность. Поэтому такое собранное зерно неустойчиво при хранении: через сутки-двое в нем могут начаться процессы гидролиза, что приводит к ухудшению качества и потерям урожая.

 

Самым неустойчивым является зерно, собранное прямым комбайнированием. Даже при уборке сухой зерновой массы в ней содержится битое, травмированное, плоское зерно, органическая пыль, что значительно снижает устойчивость зерна. Поэтому собранное зерно нужно немедленно направлять на обработку, желательно в потоке с уборкой.

Послеуборочная обработка включает ряд операций, которые проводят в зависимости от состояния, назначения и особенностей культуры. К основным операциям относится размещение свежесобранного зерна, его очистка, сортировка, сушка, вентиляция и, при необходимости, охлаждение.

Технология послеуборочной обработки зерна: прие­мка и размещение зер­на

Заблаговременно, перед началом уборочных работ, готовят зерносклады, проверяют работу и комплектность техники для послеуборочной обработки урожая. В зерноскладах желательно освободить помещение от остатков зерна, провести дезинфекцию препаратами, рекомендованными для обеззараживания. С учетом объемов заготовки и ассортимента культур нужно составить план их размещения.
У зерноскладах бажано звільнити приміщення від залишків зерна, провести дезінфекцію препаратами, рекомендованими для знезараження

В процессе уборки зерно, поступающее после обмолот комбайнами, размещают отдельными партиями в зависимости от вида культуры, сорта, репродукции, показателей качества. Отдельно размещают низкокачественное и дефектное зерно (пораженное фузариозом, головней, рожками, клопом-черепашкой, проросшее, с несвойственным запахом, обесцвеченное, с тяжело отделяемыми и вредными примесями). Особое внимание уделяется размещению зерна сильных и ценных сортов пшеницы, твердой пшеницы, пивоваренного ячменя, качество которых должно быть под постоянным контролем.

При размещении учитывают состояние и технологические показатели зерна, по которым оно должно быть обработано и доведено до норм готовой продукции. Особое внимание обращают на засоренность и влажность зерна. При превышении нормы засоренности, установленной отдельно для каждой культуры, такое зерно отделяют и далее направляют на очистку.

Зерно с разной влажностью имеет такой порядок размещения и обработки: до 14-15% - сухое и пригодное для хранения; до 17% - как влажное, требующее подсушивания или вентилирования; более 17% - сырое с обязательным сушкой в потоке с уборкой. В случае накопления и задержки с сушкой сырого зерна его следует размещать на установках активного вентилирования с обязательным контролем температуры и влажности.

Послеуборочная обработка зерна: очи­стка и сор­тиро­вка зер­на

Зерно, убранное комбайнами, подлежит немедленной очистке, особенно если оно влажное. Задержка с очисткой влажного и сырого зерна может привести к его самосогреванию и ухудшению качества уже через 10-12 ч хранения насыпью.

Очистка может быть предварительной, первичной и вторичной - в зависимости от чистоты, влажности и назначения зерновой массы. Предварительную применяют в случае значительного (более 15%) засорения, повышенной влажности зерна, а также перед сушкой в ​​шахтных зерносушилках. Первичной очистке подлежит все свежеубранное зерно. Во время этой операции выделяют основную фракцию зерна, отделяют крупные и мелкие примеси.

Вторичную очистку выполняют в режиме сортировки. Ее применяют для семян и продовольственного зерна с целью доведения до норм чистоты, установленных для каждой культуры. С помощью сортировки отбирают фракции с лучшими продовольственными качествами и посевными качествами. Опыт прошлых лет показал, что даже в условиях засухи и заготовки мелких семян из них путем сортировки можно отобрать фракции пшеницы и ячменя с высокой всхожестью и силой роста (масса 1000 семян составляла более 40 г). Установлено, что для этого подсевное решето для большинства сортов пшеницы озимой должно быть размером не менее 2,5х20 мм (табл. 1). Семена этой фракции можно заделывать глубже, получая дружные всходы.

Для очистки-сортировки применяют различные воздушно-решетные зерносепараторы, аспираторы. Для отбора трудноотделяемых примесей используют триеры, пневмосортировальные столы, горки.

Зерноочистительные машины должны быть укомплектованы сменными рабочими органами, чтобы обеспечить различные режимы сепарации. Режим очистки-сортировки подбирают к каждой культуре отдельно (табл. 2). Но в каждом конкретном случае режим уточняют, исходя из фактической чистоты и крупности зерновки, ее влажности. Особое внимание следует обратить на подбор подсевных решет, которые являются основными, поскольку определяют выход и качество семян и продовольственного зерна.

Высокую производительность и качество очистки обеспечивают сепараторы БСХ, КБС, БЦСМ, СС, СПО-50 отечественного производства, а также сепараторы концерна Сimвriа, фирм Petkus, Denis. На очистке-сортировке семян хорошие результаты показывает комплект оборудования, в состав которого входят сепараторы БСХМ-16, пневмостол ПСС, нории с пластиковыми ковшами производства Хорольского механического завода.

Технология сушки зерна

Эту операцию выполняют при повышенной уборочной влажности, а также для термического обеззараживания зерна от вредителей. При наличии различных партий прежде всего сушат зерно более влажное, пораженное, с признаками самосогревания . Во время заготовки различных сортов пшеницы сначала сушат зерно твердых, сильных и ценных сортов.

Разные культуры требуют индивидуальных подходов при сушке. Пшеницу высушивают при переменных температурных режимах с учетом качества клейковины в зерне. При слабой клейковине температуру повышают, при слишком прочной - снижают, чтобы сохранить и улучшить качество зерна. Повышенные температуры позволяют несколько укрепить клейковину, пониженные - не приводят к ее дополнительному укреплению. При мягких режимах высушивают зерно ценных, сильных и твердых пшениц. Зерно проросшее, поврежденное клопом-черепашкой формирует слабую клейковину, поэтому его также высушивают при повышенных температурах, но с постоянным контролем режима сушки.

Выбирая режим, следует учитывать конструкцию зерносушилки. При сушке пшеницы в шахтных прямоточных зерносушилках режим сушки устанавливают согласно табл. 3. После каждого прохождения зерна через сушилку его влажность должна снижаться не более чем на 6-8%. Поэтому для снижения влажности более 8% зерно следует пропустить через сушилку несколько раз.

В сушилках рециркуляционных зерно высушивается за один пропуск благодаря постоянной циркуляции потоков зерна в шахтах сушилки. Распределение потоков следующее: в среднем две трети сухого зерна подается на рециркуляцию (смешивается с влажным холодным зерном), а одна треть - в зернохранилище.

Технология рециркуляционной сушки зерна включает пять циклов:

- смешивание сырого холодного зерна с сухим нагретым;

- кратковременное нагревание смеси зерна;

  - отлеживание смеси в тепловлагообменнике;

  - основная сушка;

  - охлаждение.

На рециркуляцию зерно отбирают после второго или третьего циклов в зависимости от технологической схемы работы сушилки. Также возможно изменение очередности циклов, особенно второго и третьего. Среди различных технологических схем рециркуляции эффективной является применение двух контуров, что позволяет значительно упростить эксплуатацию сушилки и автоматизировать процесс сушки.

Температурный режим в рециркуляционных сушилках устанавливают в зависимости от влажности пшеницы, качества клейковины и дополнительных устройств для нагрева зерна. В сушилках без подогрева зерна температурный режим должен соответствовать значениям табл. 4.

В рециркуляционных сушилках, укомплектованных устройствами для предварительного подогрева зерна, температурный режим должен соответствовать значениям табл. 5. В качестве дополнительных устройств используют колонки, в которых зерно находится в состоянии падения, или кипения. Время пребывания зерна в этих колонках не превышает 8-10 с, поэтому температуру агента сушки на входе в отопитель можно увеличивать до 250-370ºС в зависимости от качества клейковины пшеницы продовольственной. Основной целью подогрева является повышение температуры зерна, которая не должна превышать максимально допустимого показателя.

Использование рециркуляционных сушилок имеет ряд преимуществ:

- отпадает необходимость в подборе партий зерна по влажности;

- сушку можно вести при мягком режиме с уменьшением расхода энергоресурсов. Сэкономить энергоносители и интенсифицировать сушку можно путем оборудования зерносушилок устройствами для подогрева зерна перед основной сушкой.

Указанные температурные режимы теплоносителя при сушке пшеницы касаются, главным образом, отечественных шахтных зерносушилок, например типа ДСП. В сушилках зарубежных производителей, имеющих другую конструкцию, температурные режимы теплоносителя устанавливают в соответствии с их паспортными значениями, но температуры нагрева зерна должны быть выдержаны в соответствии с рекомендациями.

Основным показателем процесса сушки является температура нагрева зерна. В сушилках, не оборудованных дистанционной термометрией, температуру желательно контролировать через каждые 2 ч процесса сушки.

Другие культуры также имеют свои особенности сушки. Например, рожь и ячмень - сравнительно термостойкие культуры, поэтому их зерно во время сушки можно нагревать до 60°С за исключением пивоваренного ячменя. Последний должен иметь высокую всхожесть, в связи с чем максимально допустимая температура его нагрева составляет 40°С для зерна с влажностью до 19%, и 45°С - более высокой влажности.

Овес допустимо нагревать до температуры 50°С независимо от влажности зерна, однако следует постоянно контролировать состояние зерновой массы, так как при подсыхании облущивается пленка ядра и ухудшаются условия сушки.

Горох во время сушки подвержен растрескиванию, поэтому режимы должны быть мягкими: температура нагрева зерна - до 40-45°С; снижение влажности на 2-3% за один пропуск сушилки; промежуточное отлеживание.

Рапс товарный влажностью до 13% высушивают при температуре теплоносителя 80-90ºС, нагрева семян - до 50°С, при более высокой влажности температуру снижают на 10-20°С и 5-10°С соответственно. В сушилках без перемешивания семян температуру теплоносителя устанавливают на уровне 60°С. Сушилки, предназначенные для рапса, максимально герметизируют, в процессе сушки не допускают вынесения семян из шахты сушилки.

Семенное зерно высушивают в шахтных зерносушилках при умеренных режимах: при влажности до 19% температура нагрева не должна превышать 40°С для пшеницы, ржи, ячменя, овса и 35°С для гороха. При более высокой влажности температуру для всех культур снижают на 5°С и применяют ступенчатые режимы сушки. Температурный режим для сушки семян рапса зависит от его влажности: при 17% и ниже - нагревают до 40°С, 17-19% - до 37°С; более 19% - до 35°С. Температуру контролируют в коробах нижнего ряда сушильной шахты: она не должна превышать максимально допустимого значения.

Для сушки рекомендуют как отечественные сушилки - ДСП-32ОТ, АИ-ДСП-50, АИ-УЗМ, АИ-УСШ, СОМ-540, так и зарубежного производства - компаний Sukup, MC, GSI, Delux (США), Riela (Германия) и пр. В последнее время получают распространение также блочно-модульные сушилки, которые могут постепенно увеличивать мощность, а также передвижные.

Сравнивая различные сушилки, можно сказать, что зарубежные, как правило, имеют лучшие энергетические показатели и более низкие удельные расходы топлива. Отечественные отличаются равномерной сушкой, поскольку толщина слоя зерна между коробами не превышает 200 мм.

Производительность зерносушилок можно оценивать по плановым единицами (плановой единицу служит 1 т продовольственного зерна пшеницы, высушенная с влажности 20% до 14%). Для вычисления плановых единиц, а следовательно, и фактической производительности сушилки, пользуются формулой:

Мпл. = МфхКвхКк,

где МПЛ. - масса просушенного зерна в плановом исчислении, т; Мф - масса сырого зерна, т; Кв, Кк - коэффициенты пересчета массы просушенного зерна в плановые единицы в зависимости от влажности, культуры и назначения зерна.

Также проектный расход топлива во время сушки подается в виде условного. (Условным топливом считают теоретическое, которое при сжигание выделяет 29,2 МДж теплоты). Для расчета удельного расхода условного топлива пользуются формулой:

Вп = КнхВн/Мпл,

где Сп - удельный расход условного топлива на плановую единицу, кг/т; Вн - масса натурального топлива, кг; Мпл - масса зерна в плановом исчислении, т; Кн - коэффициент пересчета натурального топлива в условное по теплоте сгорания.

В процессе сушки масса зерна снижается в зависимости от начальной и конечной влажности. Но убывание массы от уменьшения влажности не соответствует ее разнице, поэтому для правильного расчета пользуются формулой:

Х = Мфх100(а -b)/100-b,

где Х - убывание массы зерна,%; а - показатель влажности до сушки,%; b - показатель влажности после сушки,%.

Мф - масса просушенного зерна в плановом исчислении, кг.

Технология послеуборочной обработки и хранения зерна : ак­тив­ная вен­ти­ляция зерна

В процессе уборки, обработки и хранения зерно может иметь повышенные показатели влажности и температуры, что снижает его устойчивость и качество. Для такого зерна эффективным может быть активное вентилирование, которое заключается в продувке атмосферным воздухом зерновой массы с помощью вентиляционного оборудования. Прием имеет ряд существенных преимуществ, в частности: зерно обрабатывается без перемещения и травмирования, этот метод не требует значительных капиталовложений и энергозатрат, ускоряет созревание недозрелого зерна, повышает устойчивость и продолжительность его хранения. Прием одинаково эффективен как для продовольственно-кормового зерна, так и семенного.

Вентилирование происходит в режиме подсушивания или охлаждения (в зависимости от состояния зерна). В режиме подсушивания зерно вентилируют сухим или нагретым воздухом. С помощью такого приема зерно, собранное с влажностью до 17%, можно довести до сухого состояния. Подсушивают рапс при его влажности не более 13%.

В режиме охлаждения зерно вентилируют холодным атмосферным воздухом в холодные часы суток или охлажденным с помощью холодильных машин. Охлаждать зерно можно также с помощью вентиляционного оборудования сушилки. В этом случае отключают ее топку и вентилируют зерно. Вследствие охлаждения, проведенного в осенне-зимний период, повышается устойчивость зерна и увеличивается продолжительность его хранения.

В процессе вентилирования следует соблюдать нормы подачи воздуха в насыпь зерна в зависимости от его влажности (табл. 6). Следят также за высотой насыпи: она должна обеспечивать равномерную продувку зерна. Проводить вентилирование нужно при определенных условиях, а именно: фактическая влажность зерна должна превышать его равновесную, иначе зерно, наоборот, будет увлажняться из-за поглощения водяных паров воздуха. Если равновесная влажность неизвестна, то вентилирование проводят при температуре наружного воздуха ниже температуры зерна на 5°С и более. В дождливую и туманной погоды эта разница должна составлять не менее 8°С.

Согреваемое зерно вентилируют непрерывно - независимо от метеорологических условий и равновесной влажности - до температуры, близкой к ночной. Согретое зерно вентилируют при повышенной подаче воздуха и сниженной высоте насыпи. Но лучше согретое зерно немедленно направить на сушку.

Активное вентилирование проводят в наземных зерноскладах или бункерных хранилищах-силосах, которые имеют систему вентиляции. Для временного хранения и вентилирования небольших объемов зерна (например, собранных в условиях фермерского хозяйства) можно строить дешевые площадки-накопители емкостью до 30-40 т. Вентилируют площадки с помощью различных вентиляторов из расчета 40-120 м3 воздуха на 1 т зерна.

Хранение зер­на

Особенности хранения зерна зависят от его назначения. Зерно, предназначенное для переработки или хранения, должно иметь влажность в соответствии с нормативными документами (стандартами). Пшеницу, рожь, ячмень хранят при влажности зерна 14-15%, овес - 13-14, горох - 15-16, рапс - 7-8%. Для длительного хранения влажность зерна дополнительно снижают на 1-2%. В процессе хранения создают условия, обеспечивающие устойчивость продукции, предотвращающие ее повреждение вредителями, поражение болезнями, увлажнение и самосогревание.

Зерно продовольственно-кормовое и техническое хранят в сухом состоянии насыпью в зерноскладах, силосах элеваторов, бункерных хранилищах. Высота насыпи ограничивается техническими возможностями хранилищ, она должна обеспечивать их нормальное обслуживание и контроль за качеством продукции.

В последнее время зерно все больше хранят в металлических силосах-башнях, оборудованных системой активной вентиляции. Стоит учитывать, что зерно в металлических силосах, особенно верхние его слои, испытывает влияние колебаний метеоусловий - изменяет температуру и влажность. Поэтому в случае значительного повышения температуры и влажности следует принять срочные меры - провести вентиляцию или перезагрузить хранилище. Зерно семенное хранят в закрытых зерноскладах насыпью или упакованным. Высота насыпи не должна превышать 2 м, в хранилищах с активной вентиляцией - 3 м. Не допускается размещение в смежных закромах семян трудноотделяемых культур (например, рожь и пшеница, ячмень и овес). Чтобы семена не смешивались, закрома НЕ досыпают на 15-20 см и устанавливают на расстоянии 0,5 м от наружных стен хранилища. Упакованным сохраняют семена добазовых, базовых категорий, а иногда первых репродукций. Мешки укладывают штабелями на поддоны с удалением от пола на 15 см, а от стен - на 70 см.

 

Кон­троль качества зерна

Качество зерна контролируют как в процессе послеуборочной обработки, так и на стадии хранения. В первом случае применяют внутрихозяйственный контроль качества, на стадии хранения - государственный контроль готовой продукции. Зерно продовольственно-кормовое и техническое контролируют по показателям, установленным для каждой культуры стандартам ДСТУ, семена - в соответствии с требованиями ДСТУ 2240-93.

М. Кир­па, д-р с.-х. на­ук,

за­вла­бо­ра­тории послязубороч­ной об­роб­отки и хранения зер­на и стан­дар­ти­зации,
Инсти­тут сельско­го хозяй­дар­ст­ва сте­по­вої зо­ни НА­АН

Интервью
ВВП Венгрии в 2016 году выросло на 3,5-5% и она попала в число 7 стран ЕС, чей дефицит бюджета составил менее 3%. «Украина – одно из крупнейших наших соседних государств. В 2016 году двусторонние
Ансгар Борнеманн, директор Nestlé в Украине та Молдове
Nestlé в Украине активно сотрудничает с местными поставщиками. По данным на конец 2016 года, около 70% компонентов для своих товаров компания покупает на местном локальном рынке. С 2007 года Nestle

1
0