ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА 1 2 3 4

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА 1. 2. 3. 4. Состав и свойства зерновой массы Долговечность зерна при хранении Режимы и способы хранения зерновых масс Зернохранилища 1

СОСТАВ И СВОЙСТВА ЗЕРНОВОЙ МАССЫ Партия зерна, которая находится в насыпи называется зерновая масса. Она представляет собой совокупность зерен основной культуры, зерен других культур, примеси минеральных и органического происхождения, м/о, воздуха межзернового пространства, а также вредители хлебных злаков Физические свойства: сыпучесть; самосортирование; скважность; плотность; сорбционные свойства; теплофизические свойства; массообменные свойства. Физиологические свойства при хранении: газообмен (дыхание); питание; потери массы СВ зерна; потери в качестве; ухудшение посевных и товарных качеств; выделение СО 2. 2

СЫПУЧЕСТЬ • Сыпучесть – способность зерновой массы перемещаться по какойлибо поверхности, расположенной под углом к горизонту. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет легко перемещать их с помощью норий, транспортеров, а также используется принцип самотека. • На сыпучесть зерновых масс влияют факторы: • 1. форма, размеры, характер и состояние поверхности зерен. • 2. влажность • 3. размеры, характер и состояние примесей. • 4. материал, форма, состояние поверхности, по которой перемещается зерновая масса. • Наиболее сыпучими является зерновые массы, в которых зерно круглое с гладкой поверхностью (горох, просо, соя). Чем больше отклонение от шаровидной, тем ниже сыпучесть (бобы, рис). Примеси уменьшают сыпучесть зерновой массы. С увеличением влажности сыпучесть уменьшается. 3

• Самосортирование – способность зерновой массы терять однородность при перемещении. Это связано с тем, что в зерновой массе имеются частицы, имеющие разный удельный вес и массу. Это свойство отрицательно сказывается при хранении, т. к при загрузке силосов в процессе самосортирования образуются участки зерновой массы, отличные по своему составу. У стен – более мелкие семена и сорняки, отходы. Влажность этих участков всегда выше, чем влажность зерновой массы, поэтому в них развиваются микроорганизмы. Следовательно, самосортирование зерновой массы ухудшает условия ее хранения и переработки. • Скважность – промежутки между твердыми частицами в зерновой массе, заполненные воздухом. Скважность основных полевых культур колеблется в очень больших пределах: 35 -80%. Влияет на занимаемый объем, газопроницаемость. Снижается при длительном хранении. Крупные примеси и повышенная влажность увеличивают скважность. 4

СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА • Это – способность поглощать из окружающей среды пары различных веществ или газы и выделять их. Каждое зерно представляет собой пористое тело с хорошей развитой поверхностью. Между отдельными клетками и тканями зерна существуют микрокапилляры и поры. Крупные поры - в оболочке зерна, мелкие – в эндосперме. • Все явления, происходящие в зерновой массе при транспортировке, хранении, обработке можно разделить на две группы: 1. сорбцию и десорбцию газов; 2. сорбция и десорбция паров воды (гигроскопичность). 5

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Теплоемкость зерна показывает, какое кол-во теплоты требуется для нагревания его на 1 град. Теплоемкость зерна в 2 раза выше воздуха и значительно меньше теплоемкости воды. Теплопроводность – характеризует теплопроводящую способность зерна и выражается коэффициентом теплопроводности. У зерновой массы низкая теплопроводность, которая обусловлена составом и присутствием воздуха. При повышении влажности теплопроводность возрастает, но все равно остается низкой. Температуропроводность – характеризует скорость изменения температуры в зерновой массе, т. е скорость нагрева и охлаждения. Зерновая масса характеризуется низким коэффициентом температуропроводности, поэтому при хранении передача теплоты в зерновой массе идет медленно (от верхних слоев к нижним), а температура в среднем и нижнем слое долгое время остается постоянной. Термовлагопроводность – перемещение влаги в зерновой массе, обусловленная градиентом температуры. Оно возникает всегда при перепадах температуры в различных слоях насыпи, особенно в периоды максимальных различий температуры (неравномерный обогрев стен хранилищ, размещение теплой зерновой массы на пол). В результате термовлагопроводности отдельные слои насыпи увлажняются и их жизнедеятельность усиливается, в 6 результате может произойти самосогревание и прорастание зерна.

Долговечность - период, в течение которого зерно и семена сохраняют свои потребительские свойства (посевные, технологические, потребительские). • • • Различают : биологическую, хозяйственную, технологическую Биологическая – промежуток времени, в течение которого в партии зерна сохраняются способными к прорастанию хотя бы единичные семена. Хозяйственная – период времени, в течение которого всхожесть семян остается кондиционной и соответствует ГОСТ на посевные качества. Технологическая - срок хранения зерна, который обеспечивает полноценные свойства для использования на пищевые, кормовые и технические нужды. Самая большая по продолжительности. На долговечность зерна влияют следующие факторы: 1. ботанический вид, 2. условия обработки, 3. условия хранения Основная масса семян может храниться в течение 5 -10 лет. Хозяйственная долговечность. 2 -3 года. Сохраняемость хлебопекарных и мукомольных качеств зерна зависит от свойств и признаков зерна. Сорта мягкой стекловидной пшеницы обладают большей долговечностью, чем мучнистые сорта. 7

ДОЗРЕВАНИЕ • Синтетические процессы преобладают над гидролитическими. Возможно лишь при низкой влажности зерна. • Наиболее интенсивно зерно дозревает при температуре 15 -30°С. • Завершения процессов дозревания добиваются в течение 1 -2 мес. высушиванием и проветриванием зерна. 8

ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА В СУХОМ СОСТОЯНИИ • Зерновые массы, хорошо подготовленные к хранению (очищенные от примесей, обеззараженные и охлажденные), в складах хранят без перемещения 4 -5 лет и в силосах элеваторов 2 -3 года. • Основной причиной порчи служит развитие насекомых — вредителей хлебных запасов, способных существовать и даже размножаться в зерне с влажностью ниже критической. Целесообразно охлаждать и сухие зерновые массы, снижая их температуру до пределов, исключающих активную жизнедеятельность насекомых. • Другая причина порчи сухой зерновой массы — образование капельно-жидкой влаги и повышение влажности в каком-то ее участке вследствие перепадов температур и явления термовлагопроводности. 9

ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА В ОХЛАЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ • Зерновые массы находятся в охлажденном состоянии первой степени, если температура всех слоев насыпи ниже 10 °С. Более глубоким (вторая степень), а следовательно, и более консервирующим считают охлаждение, если температура зерновой массы ниже 0°С. • Для охлаждения зерна используют не только атмосферный воздух, но и искусственно охлажденный при помощи холодильных установок. Существует пассивное (проветривание приточно-вытяжной вентиляцией) и активное охлаждение. 10

ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА БЕЗ ДОСТУПА ВОЗДУХА • В бескислородной среде с влажностью до критической хорошо сохраняются технологические и кормовые качества зерновой массы. • Бескислородную среду создают одним из трех путей: – естественным накоплением диоксида углерода и потерей кислорода вследствие дыхания живых компонентов, отчего и происходит самоконсервация (автоконсервация) зерновой массы; – введением в зерновую массу газов (диоксида углерода, азота и некоторых других), вытесняющих воздух из межзерновых пространств; – созданием в зерновой массе вакуума. 11

Зерносклады Склады для зерна (зерносклады) – это сооружения с горизонтальным или наклонным полом, предназначенные для хранения зерна насыпью, которое размещают прямо на полу и вплотную к стенам. 12

13

СХЕМА СКЛАДА С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ПОЛОМ 14

СХЕМЫ СКЛАДОВ С НАКЛОННЫМИ ПОЛАМИ 15

ТАК ВЫГЛЯДЯТ БУНКЕРНЫЕ ЗЕРНОХРАЛИЛИЩА Это полностью механизированные хранилища. Некоторые оборудуют системой воздухораспределительных труб с холодильной машиной. Изготавливают такие хранилища из металлических листов. Вместимость 35 -50 тонн при высоте от 4 до 8, 5 м. 16

ТАК ВЫГЛЯДИТ ЗЕРНОВОЙ СИЛОС 17

НАДУВНЫЕ СКЛАДЫ НАДУВНОЙ СКЛАД – надувная конструкция полусферической или полуцилиндрической формы с широким пролётом, поддерживаемая только воздухом. Различают два вида надувных складов: -объёмный навес, подобный воздушному шару, образующийся за счёт незначительного избыточного давления, поддерживаемого между крышей и полом; - двойная оболочка, разделённая на несколько секций, в которые воздух подаётся отдельно, образуя опорную конструкцию; здесь пространство под оболочкой не находится под давлением. Надувные склады оборудуются вентиляторами, системой подачи воздуха в оболочку, могут иметь системы освещения, кондиционирования воздуха, конвейеры для транспортирования продуктов в хранилище и из него. Преимущества: низкая стоимость возведения, возможность быстро перемещать с место на место при небольших затратах. Недостатки: высокая себестоимость, высокие затраты энергии, в объёмных навесах необходима постоянная подача воздуха. 18

СХЕМА ЗЕРНОВОГО СКЛАДА С СИСТЕМОЙ ВЕНТИЛИРОВАНИЯ 19

СХЕМЫ СТАЦИОНАРНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНА В СКЛАДАХ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ ПОЛАМИ 20

СХЕМА ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНОВОЙ НАСЫПИ В СКЛАДЕ С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИМИ ТРАНСПОРТЁРАМИ 21

Элеватор – предприятие для хранения и обработки зерна По характеру работы элеваторы подразделяются на: - заготовительные; - перевалочные; - базисные; - портовые; - производственные; - хлебные базы. В зависимости от конструктивного исполнения элеваторы могут быть: - монолитные (из монолитного железобетона); - сборные (из сборных железобетонных конструкций); - металлические (из оцинкованных листов волнистого профиля) 22

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕВАТОРОВ 23

КОНСТРУКЦИИ СИЛОСОВ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЕ Силосный корпус (силос) – главная составная часть элеватора. Силосный корпус обеспечивает: • защиту зерна от воздействия непогоды • оперативное проведение погрузочно-разгрузочных работ • абсолютную защиту от грызунов и птиц • безопасность эксплуатации Оснащение силосного корпуса: • вентиляционная система • загрузочный шнек • лестничные площадки • шнек для выгрузки зерна из силоса • датчик контроля температуры в силосе 24

• Очень важной составляющей силосов для зерна является эффективная система вентиляции. Специальная конструкция днища и соответственно подобранные вентиляторы обеспечивают равномерную вентиляцию хранимого материала. В зависимости от применяемого дна силос оснащен определенным количеством вентиляторов. 25

ТИПИЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИСТЕЧЕНИЯ ЗЕРНА При выпуске зерна из силоса возможны два вида истечения: 1 – Первоначально вытекает зерновой столб из центральной части, а потом уже в образовавшуюся воронку постепенно стекает зерно с периферии – «центральный поток» 2 – В том случае, когда при разгрузке силоса вся масса продукта перемещается одновременно в направлении к выпускному отверстию – «массовый поток» Недостатки истечения «центральный поток» : - Продукт в силосе находится более длительный период; - Повышается опасность снижения качества продукта; - Возможны нежелательные химические реакции; - Возможно самосогревание продукта; - Возможно расслоение продукта 26

Преимущества «массовый поток» : истечения - Ограничено расслоение продукта - Замедляется перемещение более крупных частиц -Уменьшается опасность завала Недостатки силоса с «массовым потоком» : -Дороговизна силоса - Возрастает давление продукта на стена силоса - Выпускное отверстие должно быть достаточно большим 27

ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА В ПОЛИМЕРНЫХ КОНТЕЙНЕРАХ 28