Організація та контроль якості зберігання зерна

Зберігання зерна - не менш важлива операція, ніж його вирощування. На роботи, пов'язані з підготуванням зерна до зберігання та, власне, зберігання, витрачається 40-70% енергоматеріалів (паливо, електроенергія) від загальної потреби.

Зберігання має бути таким, щоб не допустити втрат продукції та погіршення її якості. Зберігання має і економічний механізм, а саме: протягом певного періоду ринкова вартість зерна, як водиться, зростає, тож формується й додатковий прибуток.
Виходячи з таких обставин, зберіганню зерна надають дедалі більше уваги, особливо в країнах, що є традиційними експортерами цього товару. Зростає число зерносховищ для надійного зберігання зібраного врожаю безпосередньо в зерновиробників. Майже всі фермерські господарства Америки, Канади та інших країн із розвиненим зерновиробництвом мають у себе зерносховища різного типу: напольні склади, башти, силосні споруди, - які розраховані на зберігання не менше 80% обсягу зібраного врожаю. Збільшується також місткість регіональних, лінійних і портових елеваторів для концентрації і відвантаження запасів зерна. Взагалі, наявність потужної і збалансованої системи зберігання є показником високого рівня розвитку агропромислового виробництва та його економічної стабільності.
   Оцінюючи нинішні реалії та обсяги виробництва зерна в 2010 році, можна вважати, що увагу до зберігання врожаю значно посилюватимуть і надалі. Підтвердженням цього є заходи, спрямовані на збільшення обсягів зберігання: скорочення потоків міжнародного експорту-імпорту, введення квотування, зростання ціни на зерно та зернопродукти, створення запасів.
Організація зберігання містить дві складові, а саме: способи зберігання та методи збереження. Зберіганням є розміщення зерна та його перебування протягом певного часу в конкретних умовах сховища й навколишнього середовища. Зберігання належить зазвичай до пасивного техніко-технологічного процесу.
Збереження означає різні методи, що їх здійснюють із зерном під час його зберігання, спрямовані на скорочення можливих втрат зерна та запобігання погіршенню його якості. Процес збереження передбачає застосування активних методів, таких як аерація, вентилювання в різних режимах, знезараження, консервування тощо. Зрозуміло, що спосіб зберігання має бути таким, щоб забезпечити методи збереження зерна.
   Способи зберігання та методи збереження пов'язані також із призначенням зерна - на продовольчо-кормові, технічні чи насіннєві цілі (табл. 1). Способи зберігання залежать від стану зерна, в основному, від вологості. Так, для зерна сирого найефективніший спосіб зберігання - герметичний, а методом збереження якості та зниження втрат у такому стані є консервування - природне чи хімічне. Для зерна сухого можна застосовувати різні способи зберігання й методи збереження. Для зерна, що перебуває у вологому стані, придатні охолодження й консервування, в основному хімічне. Слід додати, що зерно вологе та сире краще все ж висушити, значно підвищуючи таким чином стійкість під час зберігання. Але це не завжди вдається, а також потребує значних енерговитрат.
Біологічна стійкість - це характерна особливість певної культури чи сорту, яка успадковується на генетичному рівні. В групі основних зернових культур до найстійкіших належать пшениця, овес (неголозерний), сорго, горох, які потенційно здатні зберігати довговічність протягом 10-15 років, тобто бути придатними для переробки чи використання на насіння (табл. 2). Середню довговічність мають кукурудза і ячмінь, найменшу - жито, просо, соняшник, соя, ріпак. Звичайно, наведені терміни біологічної довговічності досягаються за правильно організованого зберігання та підготування до нього.
Технологічна стійкість - це стійкість, набута завдяки методам підготовки та збереження врожаю, тобто оптимальних режимів сушіння, очищення, вентилювання, аерації, охолодження, консервування, хімічного захисту залежно від стану зерна. На стійкість впливають ще й чинники вирощування та збирання врожаю, які складаються завдяки агротехніці та конкретним погодно-кліматичним умовам.
Зокрема, вплив погодно-кліматичних умов відчувався в процесі вирощування й зберігання зерна озимої пшениці врожаю 2001-2010 рр. (табл. 3). В окремі роки складались різні умови, залежно від яких змінювалися стан, якість та стійкість зерна. Так, у 2001 і 2004 рр. через часті опади й низьку температуру зерно збирали вологим, смітним, з низькою стійкістю до зберігання. Для підвищення стійкості найефективнішим було швидке сушіння й очищення зерна, щоб призупинити процеси дихання й гідролізу в період зберігання.
У 2006-2007 рр., навпаки, зерно збирали плюсклим, легковаговим, із надто високою температурою на поверхні (до 48...53°С). Тому його стійкість була посередньою, а для її посилення треба було охолоджувати й сортувати зерно.
У 2008 р. умови на початку та наприкінці вегетації озимої пшениці мінялися швидко й разюче. Жорстка посуха, що вдарила по інтенсивно розвинених рослинах початкового періоду, призвела до призупинення надходження потрібних речовин у зернівку, тож вона була плюскла й уражена клопом шкідливою черепашкою. Причому такі умови складалися не скрізь, тому зібране зерно мало надзвичайно строкату стійкість до подальшого зберігання.
   З усіх років найстійкішими під час зберігання були врожаї 2002, 2005, 2009-2010 років, коли формувалося зерно з високою технологічною стійкістю, яку можна було посилювати за допомогою методів збереження. До речі, така періодичність узгоджується з вірогідністю одержання високоякісного зерна озимої пшениці, яка в умовах Придніпровського регіону становить близько 40 відсотків.
   В організації способів зберігання та методів збереження зерна найважливішим техніко-технологічним показником якості й стану є вологість. Її потрібно встановлювати, виходячи з особливостей культури та тривалості зберігання (табл. 4). За вказаної вологості зерно є найстійкішим, оскільки знижується інтенсивність процесів його дихання й старіння. Зменшувати вологість нижче вказаного рівня за допомогою висушування економічно не вигідно, а ще це може призвести до подрібнення зерна, зниження виходу та якості продукції.
   У процесі зберігання слід контролювати також масу зерна, яка може змінюватися залежно від його підсихання, сушіння, природного убутку. Змінення маси внаслідок підсихання можна встановити за допомогою розрахунку, користуючись формулами 1-2.
(1), (2), де:
А - зниження маси зерна,%;
М2 - маса зерна внаслідок зниження вологості, кг;
М1 - маса зерна до сушіння, кг;
W1 - вологість зерна до сушіння, %;
W2 - вологість зерна після сушіння, %;
Не допускається розраховувати зниження маси зерна лише на основі відсоткової знижки вологості (W1 - W2), оскільки вони між собою не збігаються. В усіх випадках убуток  маси завжди більший, ніж убуток вологості.
   Природний убуток маси зерна буває в разі зберігання його в сухому стані внаслідок процесу дихання й залежить від культури, способу та тривалості зберігання (табл. 5). Слід пам'ятати, що списання маси зерна від природного убутку здійснюють лише тоді, коли маса зерна не збігається під час переважування. Завчасне списання не дозволяється.
Отже, зберігання є сталим процесом, пов'язаним із фізико-механічним станом зерна, його фізіологією та біохімією, однак ним можна керувати, посилюючи стійкість та підвищуючи якість продукції. До методів, що підвищують стійкість та якість зерна, належать аерація, вентилювання, охолодження, хімічне знезараження, консервування, яке здійснюють залежно від стану й призначення зерна.
Аерація - пасивне або примусове провітрювання сховища, де зберігають зерно. Здійснюють для очищення повітря від продуктів розпаду зернової маси (діоксиду вуглецю, етилену, водяних парів). Аерація сприяє оздоровленню зерна, подовжує довговічність. Рекомендується під час зберігання зерна насипом у наземних зерносховищах.
Вентилювання - продування повітря крізь зернову масу. Проводять для охолодження чи підсушування зерна, насичення його оксигеном. Підсушування здійснюють лише за умови, коли фактична вологість зерна перевищує рівноважну. Це підвищує якість зерна під час зберігання. Рекомендується для сховищ, обладнаних системами активного вентилювання.
Охолодження - різновид активного вентилювання. Ефективний, екологічно чистий метод, який подовжує довговічність зерна, пригнічує життєдіяльність і розвиток небажаних компонентів зернової маси (шкідників, мікроорганізмів). Здійснюють за допомогою вентилювання зерна атмосферним холодним повітрям або спеціально охолодженими холодильними установками.
Знезараження хімічне - застосування хімічно активних речовин, що пригнічують або зовсім знешкоджують шкідників зернових запасів та мікроорганізмів. Швидкий і радикальний захід, здійснюють його за допомогою фумігації зерна, газації приміщень, обприскування розчинами, розкладання таблеток, протруєння. Цей спосіб частіше рекомендують для знезараження сховищ, протруєння насіння й захисту зерна в стадії транспортування.
Консервування - зберігання зерна в герметичному стані за допомогою природних або хімічних консервантів. До природних належать продукти, що виникають в умовах герметизації, дихання й бродіння зерна, а саме: діоксид вуглецю, етиловий спирт, ефіри, кислоти. До хімічних - кислоти, якими обробляють зерно, інертні гази (азот, діоксид вуглецю), що нагнітають у зернову масу. Консервувати зерно можна в різному стані: сухому, вологому, сирому залежно від його призначення. Сухе зерно консервують з допомогою природних консервантів за умови, що вологість зерна буде на 2-3% нижча проти кондиційної. У таких умовах ефект зберігання досягається за рахунок зменшення концентрації оксигену, а натомість збільшення діоксиду вуглецю. У вологому стані ефективнішим є хімічне консервування, в сирому - природне. Слід зазначити, що завдяки консервуванню вологого та сирого зерна можна відмовитися від енерговитратного термічного сушіння.
Таким чином, обгрунтовані способи зберігання й методи збереження зерна дають можливість цілком реально зберегти врожай без втрат і погіршення якості, досягти максимального прибутку від цього, підвищити економічну ефективність вирощування будь-якої культури.

М. Кирпа,
доктор с.-г. наук, завлаб післязбиральної обробки і зберігання зерна,
Інститут зернового господарства НААН, Дніпропетровськ