Характеристика зерна мягкой пшеницы, как объекта

СУШКИ И ХРАНЕНИЯ

Зерно мягкой пшеницы, как объект сушки является коллоидным капилярно-пористым телом. Большое количество пор, микро- и макрокапилляров связывает внутренние части зерна с его поверхностью. При сушке зерна в первую очередь влага испаряется с поверхности, а влага находящаяся внутри поступает к поверхности и только потом испаряется с нее. Для правильной организации сушки необходимо знать строение зерна.

Зерно состоит из плодовой и семенной оболочек, зародыша и эндосперма. Плодовые оболочки не препятствуют для удаления влаги в процессе сушки, а семенные оболочки отличаются от плодовых своей относительно слабой проницаемостью для газов и паров. При неправильных режимах сушки семенные оболочки могут настолько уплотнить поры своих клеток, что они станут непроницаемыми для паров влаги в следствии явления " закала".

При правильно организованном процессе сушки к поверхности зерна (к зародышу) вместе с влагой перемещаются водорастворимые минеральные вещества, которые улучшают его семенные достоинства.

Зерновые хлебные культуры, содержат в зерне 50...80% крахмала.

Состояние зерна характеризуется двумя параметрами - влажностью и температурой.

Влажность зерна имеет большое значение для всех его жизненных процессов. Жизнедеятельность и дыхание сухого зерна происходит медленно и хранение такого зерна протекает нормально. При увеличении влажности зерна его жизнедеятельность усиливается и создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов и вредителей зерна. Все это приводит к самосогреванию зерновой массы, в результате чего качество зерна ухудшается. Усилению жизнедеятельности способствует и повышение температуры зерна.

Физические свойства зерна включают в себя: Удельную поверхность, порозность зернового слоя, скважистость зернового слоя, насыпную плотность, аэродинамическое сопротивление, сыпучесть зернового слоя, самосортирование зернового слоя, скорость витания.

Удельная поверхность - это отношение поверхности всех зерен, содержащихся в единице объема, к этому же объему. Эта величина связана с формой и размерами отдельных зерен. Чем зерна меньше, тем удельная поверхность больше (чем у крупных зерен).

Порозность зернового слоя - это отношение объема межзернового пространства слоя ко всему объему, занимаемому слоем. Величина порозности зависит от формы, размеров, шероховатости поверхности отдельных зерен, а также состояния слоя.

Насыпная плотность - это масса единицы объема плотного неподвижного зернового слоя. Зависит от формы, размеров, шероховатости поверхности отдельных зерен, влажности и засоренности зерновой массы. В процессе сушки плотность отдельных зерен и насыпная плотность слоя увеличиваются. С уменьшением скважистости слоя увеличивается насыпная плотность зернового слоя.

Аэродинамическое сопротивление - это оказываемое слоем зерна при продувании его воздухом ( газом) и зависит от толщины слоя, его плотности, и скорости воздушного потока.

Сыпучесть зернового слоя характеризуется углом естественного откоса, углом между основанием и образующей конуса при свободном вертикальном падении зерновой смеси на горизонтальную поверхность. Чем больше сыпучесть, тем меньше угол естественного откоса, который зависит от шероховатости отдельных зерновок, от формы и размеров, а также от засоренности и влажности зерновой смеси.

Самосортирование зернового слоя- это явление расслоения входящих в зер-новую смесь компонентов, различающихся плотностью, по отдельным участкам.

Скорость витания, это скорость воздуха. При которой зерно помещенное в вертикальную трубу, находится под действием воздушного потока во взвешенном состоянии. Изменение плотности воздуха ведет к изменению скорости витания зерна, которая возрастает с повышением температуры воздуха.

Термоустойчивость зерна - это показатель максимально допустимой температуры нагрева, при которой сохраняется качество зерна в соответствии с его назначением. Для оценки термоустойчивости учитываются: энергия прорастания, всхожесть и жизнеспособность, образование трещин, количество и качество клейковины, а также химический состав. Органические и неорганические вещества, входящие в состав зерна, по-разному реагируют на нагревание в процессе сушки.

Значение гигроскопических свойств позволяет обосновать конечную влажность подвергаемого сушке зерна и предупредить его пересушивание.

Наличие в зерне различных форм связи влаги учитывается при определении объема просушенного зерна в условных единицах, а также при планировании затрат топлива на сушку зерна.

Характеристика сыпучести используется при выборе углов наклона поверхностей рабочих органов сушилок, по которым перемещается зерно, а также при выборе минимальных расстояний для прохода зерна между рабочими органами сушилок.

Способность зерновой смеси к самосортированию учитывается при проектировании устройств для загрузки надсушильного бункера.

Теплофизические характеристики учитываются при определении затрат теплоты и агента сушки на нагрев зерна, а также при расчете количества воздуха, необходимого для охлаждения просушенного зерна.

Неоднородность зерен, составляющих зерновую массу возрастает в процессе уборки урожая. При обмолоте зерна подвергаются довольно сильным механическим воздействиям: на одних появляется царапины и трещины, другие даже раскалываются. Вместе с зернами основной культуры, образующими зерновую массу, в нее всегда попадает и некоторое количество примесей - семян других культурных и сорных растений. Количество примесей и качественный состав зависит от уровня агротехники, способов и организации уборки урожая.

Примеси не только снижают ценность заготовленного зерна, они делают зерновую массу неоднородной. Увеличивается объем зерновых масс, в связи с чем требуются дополнительные емкости для их перевозок и хранения.

Зерно основной культуры и все фракции примесей всегда являются средой, содержащей значительное количество микроорганизмов. В грамме зерновой массы их находят в десятках или сотнях тысяч. Микроорганизмы - неизбежный спутник зерновой массы, которые существенно влияют на состояние и качество зерна.

В состав каждой зерновой массы входят: зерна основной культуры различной крупности, выполненности и состояния, а также зерна других растений; различные фракции примесей минерального и органического происхождения; микроорганизмы; воздух межзерновых пространств.

Кроме этих постоянных компонентов в отдельных партиях зерна, зараженных вредителями, в зерновых массах появляется еще одно живое начало - насекомые и клещи. Зерновая масса - это комплекс живых организмов.