Лекция 7: Общая характеристика режимов и способов хранения зерна
План
1.Температура, влажность и аэрация зерна-факторы сохранности зерна.
2.Режим хранения зерна в сухом состоянии.
3.Режим хранения зерна в охлажденном состоянии
1.Факторы риска при хранении зерна можно разделить на три группы: физические, биологические и химические. Физическая группа включает влажность и температуру зерна, его физико-механические свойства, зерновую и другие примеси. Биологические факторы – это насекомые, плесень, токсины и др. В химическую группу входят техногенные загрязнения окружающей среды, нарушения технологии возделывания, обработки и хранения зерна.
Выбор оптимальной влажности зерна при хранении и ее мониторинг
В любой момент при хранении зерна в диапазоне температур 15–38 ºC и при влажности, превышающей оптимальную для безопасного хранения, существует большая вероятность развития плесени, насекомых и болезней. Следует заметить, что при самосогревании более всего подвержена болезням кукуруза.
После того как насекомые и плесень находят благоприятную среду (зоны, содержащие мелкие примеси, теплое и/или влажное зерно) и начинают развиваться в хранимой зерновой массе, они выделяют тепло и влагу, которые являются побочными продуктами их питания и дыхания. Выделенное тепло и влага повышают влажность и температуру окружающего зерна, что приводит к увеличению зон порчи зерна, которые часто называют «очагами самосогревания». Так как плесень и насекомые хорошо развиваются при приблизительно одинаковых условиях внешней зерновой среды, плесневелое зерно становится притягательным объектом для насекомых – и наоборот, зерно, содержащее насекомых, начинает плесневеть. Некоторые виды насекомых питаются плесенью и являются переносчиками плесневых спор. По этим причинам небольшие очаги с плесенью и насекомыми могут быстро превращаться в большие зоны с повышенными температурами, содержащие заплесневелые корки и комки, выделяющие неприятный запах.
Значения влажностей зерна, при которых предотвращается развитие плесени и насекомых, зависят от его температуры, длительности прогнозируемого периода хранения, вида культур и первоначального качества зерна (табл. 1).
Таблица 1. Рекомендуемые максимальные значения влажности зерна (%) основных культур для разных периодов хранения с применением аэрации*
| Культура | Длительность хранения, месяцы | ||
| до 6 | от 6 до 12 | более 12 | |
| Пшеница | |||
| Ячмень | |||
| Овес | |||
| Рожь | |||
| Гречиха | |||
| Семена льна | |||
| Рапс | |||
| Просо | |||
| Сорго | 13,5 | ||
| Соя | |||
| Подсолнечник | |||
| Подсолнечник масличный | |||
| Кукуруза | |||
| Продовольственные бобы |
* Значения влажности приведены для качественного зерна
Интенсивность развития плесени и насекомых зависит от комбинации значений температур и влажности зерна (рис. 1). Например, зерно с повышенной влажностью может быть сохранено в течение некоторого времени при хранении его в охлажденном состоянии.
Рисунок 1. Области безопасного хранения и потерь качества зерна, обусловленных самовозгоранием
Чрезвычайно важно под рекомендуемыми для безопасного хранения 
значениями влажности зерна понимать максимальные значения влажности зерновок, а не усредненные значения всей зерновой массы. Если влажная зерновка лежит рядом с сухой зерновкой, часть влаги от первой будет переходить ко второй, пока разница по влажности между зерновками не составит 1–2%. Однако перенос влаги от одной зерновки к другой – довольно длительный процесс. При наличии влажных зерновок в хранилище они преимущественно размещаются в зерновой массе послойно или в локальных очагах. Таким образом, даже если средняя влажность зерна меньше безопасных для хранения значений, плесень может развиваться в очагах с повышенным содержанием влаги.
К тому же пересушка зерна отрицательно влияет на экономические показатели, так как зерно продают по весу, пересушенное зерно больше повреждается в процессе перемещения, в нем происходит повышенное пылеобразование и развитие насекомых. Увеличение количества дробленого зерна снижет его стоимость.
Для экономичного хранения зерна рекомендуется доводить его влажность до значений, близких к оптимальным (табл. 1), и использовать систему температурного контроля для предотвращения появления очагов самосогревания.
Развитие насекомых и плесени зависит от типа культур. В зависимости от температуры и влажности зерновки разных культур выделяют различное количество влаги (равновесная относительная влажность). Культуры, имеющие повышенное содержание масла, обычно характеризуются высокой равновесной влажностью. В связи с этим их следует хранить при низких значениях влаги в межзерновом пространстве. В общем, развитие плесени может быть ограничено, если равновесная относительная влажность вокруг зерновок менее 65%.
Большие разности температур между различными областями в хранилище могут привести к порче зерна. В большинстве зернопроизводящих регионов России температура воздуха при уборке выше, чем несколько месяцев спустя. Например, в южных регионах зерно кукурузы убирают при температурах 10–22 ºС, а охлаждают в процессе хранения внешним воздухом. Первоначальная температура зерна при закладке на хранение составляет 10–22 ºС, то есть равна температуре внешнего воздуха. В зимний период внешние температуры падают до -1–12 ºС, и зерно, близкое к стенкам хранилища, охлаждается до температур зимнего воздуха, в то время как зерно, близкое к центру бункера, еще теплое, что объясняется низкой теплопроводностью зерна.
При использовании воздуха для охлаждения зерна до низких температур требуется более длительная работа вентиляторов, увеличивается расход энергии и финансовых средств в сравнении с умеренным охлаждением. Очень холодное зерно становится объектом конденсации влаги и даже обледенения, если оно подвержено воздействию теплого влажного воздуха.
Летом для уменьшения конденсации влаги на холодном зерне следует избегать вентиляции зерна в теплые дни и закрывать вентиляционные люки, особенно входные окна вентилятора.
Дополнительные проблемы – в первую очередь выпадение конденсата на зерновках – могут появиться с перемещением очень холодного зерна в теплую погоду. Некоторые зернопроизводители при выгрузке очень холодного зерна в летние месяцы наблюдали обледенение поверхности шнеков. Конденсат на зерновках может привести к уменьшению текучести зерна, ошибочным показаниям электронных тестеров влажности, а при длительном контакте влаги с зерном в зерновой массе могут появиться плесень и насекомые.
2.Режим хранения в сухом состоянии основан на принципе ксероанабиоза, или на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при недостатке в них воды. В зерне и семенах с влажностью в пределах до критической физиологические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически значения не имеют. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая также не дает возможности развиваться микроорганизмам, прекращается развитие клещей. Зерновая масса всех злаковых и бобовых культур влажностью
12-14 % , не имеющая признаков заражения вредителями-насекомами, при правильной организации хранения в складе или элеваторе будет находиться в анабиотическом состоянии. Хранение в сухом состоянии – необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур.
Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым и экономически выгодным для долгосрочного хранения зерновых масс. Опыт показал, что зерновые массы в таком режиме можно хранить без перемещения в силосах элеватора 2-3 года и в складах 4-5 лет.
Надежность и эффективность хранения сухих зерновых масс привела к широкому распространению в практике различных методов сушки зерна для снижения его влажности перед закладкой на хранение. Обычно влагу удаляют, применяя следующие способы сушки:
3.Режим хранения в охлажденном состоянии основан на принципе термоанабиоза, на чувствительности всех живых компонентов зерновой массы к пониженным температурам. Жизнедеятельность зерна основной культуры, семян сорных растений, микроорганизмов, насекомых и клещей при пониженных температурах резко снижается или приостанавливается совсем. Своевременным охлаждением зерновой массы различного состояния достигают ее полного консервирования на весь период хранения. Даже при хранении сухого зерна его охлаждение дает дополнительный эффект и увеличивает степень консервирования сухой зерновой массы.
Особое значение приобретает временное хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которые не представляется возможным высушить в короткое время. Для таких партий охлаждение является основным и почти единственным методом сохранения их от порчи. В системе заготовок считаются охлажденными только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10 оС. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10 оС считают охлажденными в первой степени, а с температурой ниже 0 оС – во второй степени. Избыточное охлаждение (до –20 оС и более) часто приводит к отрицательным результатам, так как ухудшаются семенные и технологические свойства зерна и создаются предпосылки для резкого перепада температур и конденсата влаги.
Литература:
1.Манжесов В.И., Попов И.А., Щедрин Д.С. Технология хранения растениеводческой продукции: учебное пособие. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2009. - 249 с.
2.Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности.- Санкт-Петербург: Лань, 2010. — 384 с.
3.Трисвятский Л.А., Лесик Г.В., Кудрина В.Н. Хранение и технология сельскохозяйственной продукции. - М.: Агропромиздат,1991. -415с.
4.Личко Н.М. Стандартизация и подтверждение соответствия сельскохозяйственной продукции.-М.: ДеЛи плюс, 2013.- 512с.