Как высушить кукурузу в домашних условиях. Сушка кукурузы: технология и температура
Иногда кукурузу выгоднее оставить в поле на зиму, а если сушить - то не обязательно до идеальных 15%.
Сушка в поле
Степень высушивания зерна кукурузы в поле зависит от таких параметров, как зрелость, гибриды, содержание влажности, температура воздуха, относительная влажность, солнечная радиация и скорость ветра. Процент влажности, до которого высушивается кукуруза, определяется равновесным содержанием влаги (РСВ) кукурузы, которое основывается на температуре воздуха и относительной влажности.
Скорость сушки рассчитана на основе градусо-дней роста (GDD) кукурузы. Другим индикатором скорости сушки является потенциальная эвапотранспирация (ПЭТ), она базируется на тех же параметрах, которые влияют на процесс высушивания.
Показатели ПЭТ, рассчитанные North Dakota Agricultural Weather Network (NDAWN) для 2008 года, приведены в таблице 1, по ним можно проследить взаимо-связь между ПЭТ и полевым высушиванием. В таблице приведены величины РСВ, GDD, ПЭТ, а также оценочные процентные пункты сушки в полевых условиях по каждому месяцу.
ПЭТ = потенциальная эвапотранспирация (NDAWN, Weather; 1 дюйм = 4% высушивания) РСВ = равновеснoe содержание влаги GDD (growing degree-days - градусо-дни роста).
Стоящая в поле кукуруза за день может высушиваться примерно от 0,3 до 0,4% в октябре и от 0,15 до 0,2% или меньше - в ноябре. Кукуруза с содержанием влаги 35% на 1 октября может высушиться примерно до 24% к 1 ноября и примерно до 20% содержания влаги - к 1 декабря.
В отличие от зрелой, недозрелая кукуруза сохнет в поле медленнее. Подмороженная кукуруза с высоким содержанием влаги может покрыться плесенью на стебле. Сушка в полевых условиях, как правило, более экономна с середины и до конца октября, после октяб-ря более экономичной будет механическая высокотемпературная сушка.
В зимние месяцы кукуруза в поле сохнет чрезвычайно медленно: в диапазоне 20-21% содержания влаги, основанное на РСВ для среднемесячной температуры воздуха и относительной влажности. Например, в штате Миннесота кукуруза в поле за зиму 2008-2009 гг. высохла до 25-30% содержания влаги в ноябре и до 17-20% к моменту сбора урожая - в феврале и начале марта. Потери урожая были относительно небольшие, если стебель кукурузы был достаточно крепок к нояб-рю. Однако весной уборка была усложнена из-за увлажненной почвы.
Послеурожайное хранение влажной кукурузы
Кукуруза с содержанием влаги более 23% не должна храниться в зерновом хранилище. Зерна могут смерзнуться вместе одной массой и деформироваться. В этом случае кукуруза не будет высыпаться из хранилища во время выгрузки. Если приходится хранить более влажную кукурузу, нужно предусмотреть ее выгрузку с помощью фронтального погрузчика или другого механического оборудования. Влажная кукуруза начинает быстро портиться в неблагоприятных условиях. Чтобы хранить кукурузу в прохладном помещении, обязательно нужно обеспечить аэрацию. Даже если созданы воздушные потоки, но нет вентиляции, температура хранения повышается, и кукуруза начинает интенсивно портиться. При температурах, близких к нулю или ниже нуля, когда на дефлекторах появляется конденсат и обледенение, оставляйте крышки хранилищ открытыми во время работы вентиляторов. Много-чис-лен-ные прошлогодние отчеты свидетельствуют о замерзании дефлекторов и повреждении крыши вентиляторами.
Зерно кукурузы, покрывшееся плесенью в напольном складе
Силосование при хранении кукурузы с высоким содер-жа-нием влажности
Для анаэробного (процесс, протекающий в отсутствие кислорода) хранения в условиях высокой влажности в силосах или силосных мешках обмолоченная кукуруза должна содержать 25-30% влаги. Какие-либо порезы (разрывы) пластикового мешка должны быть заделаны для уменьшения потерь при хранении продукта. Цельная обмолоченная кукуруза может храниться в силосах с ограниченным количеством кислорода, однако необходимо среднее измельчение кукурузы для правильной укладки в горизонтальных или традиционных вертикальных силосах. Мокрое зерно создает очень большее давление на структуру силоса, поэтому традиционные сборные бетонные силосы должны быть усилены дополнительными хомутами или же силос не должен заполняться полностью. Кукуруза с содержанием влаги ниже 25% не подвергается силосованию, она должна быть высушена для хранения. Если кислород удален недостаточно во время силосования кукурузы, она нагревается и интенсивно теряет качество.
Сушка естественным путем и при низкой температуре
Во избежание порчи кукуруза с содержанием влаги более 21% не должна высушиваться естественным путем и при низкой температуре. Для сокращения времени сушки рекомендуемая норма воздушных потоков должна составлять 66-82 куб. м/ч/т. Поскольку при температуре ниже 1,7-4,4 °С сушка очень замедляется, в осенний период естественная сушка неэффективна. В данном случае рекомендуется охладить кукурузу до -1,1-6,7 °С для зимнего хранения, а сушку начинать в апреле. Дополнительный подогрев не способствует сушке мокрой кукурузы, а лишь незначительно увеличивает скорость высушивания. Основной эффект дополнительного подогрева - это уменьшение содержания влаги в кукурузе. Сушка естественным путем в весенний период является наиболее рентабельным и энергосберегающим методом сушки.
Наиболее рентабельной является сушка естественным путем в весенний период
Для получения необходимого воздушного потока при сушке глубина кукурузы должна быть не больше 6,1-6,7 м. Во время продолжительных дождей, тумана или снега выключите вентиляторы, чтобы уменьшить количество влажности, перемещаемой вентиляторами в хранилище.
Выборка кукурузы с полиэтиленового мешка, качество зерна осталось хорошим после полугодичного хранения
Высокотемпературная сушка
Следует подобрать такую максимальную температуру сушки, которая не повреждает кукурузу, увеличивает возможности процесса сушки и может уменьшить потребление энергии. При температуре сушки 93,3 °С затрачивается на 20% меньше энергии, чем при температуре сушки 65,6 °С. Помните, что высокая температура может привести к снижению конечного натурного веса и повышению восприимчивости к растрескиванию зерна. Кроме того, при увеличении времени сушки кукуруза с большим содержанием влаги становится более восприимчивой к потемнению.
Во избежание повреждения зерна можно совмещать частичную сушку с дальнейшим охлаждением в бункере. Сушка кукурузы до 20% вместо 15% влажности уменьшает вероятность теплового повреждения. Кукуруза, высушенная с 28% до 20% влажности, при первом проходе через сушилку может быть охлаждена и заложена на хранение на всю зиму.
Периодически сушилку нужно чистить, поскольку из-за образования конденсата на влажной поверхности накапливаются наносы. Наносы могут сокращать количество воздушных потоков, проходящих через сушилку, уменьшая производительность и создавая пожарную опасность.
Охлаждение при хранении
Охлаждение при хранении по сравнению с охлаждением в сушилке повышает пропускную способность сушилок на 20-40%. Кроме того, медленное охлаждение кукурузы в бункере, а не в высокотемпературной сушилке, снижает образование трещин на зернах кукурузы.
При охлаждении во время хранения требуется давление выше атмосферного, расход воздуха - около 12 куб. м/ч/т. Охлаждение должно начаться сразу же после помещения кукурузы в бункер из сушилки. При охлаждении кукурузы удаляется около 1% влаги. Количество конденсата может быть уменьшено, если перед закладкой на хранение охладить кукурузу в сушилке до 90 °С.
Высокоскоростная сушка с замедленным охлаждением зерна
Высокоскоростная сушка с замедленным охлаждением зерна повышает производительность сушилки на 50-75%, уменьшает потреб-ление энергии примерно на 25% и удаляет 2-2,5% влажности (0,25% на каждые 10 градусов охлаждения кукурузы). При высокоскоростной сушке горячая кукуруза из сушилки помещается в бункер высокоскоростной сушки, имеющий перфорированные полы, и выдерживается без потока воздуха от 4 до 6 часов, охлаждается и затем помещается в бункер хранения. Во время выдерживания и охлаждения появляется конденсат в огромном количестве, поэтому во избежание порчи на поверхности зерна и вдоль стен бункера кукуруза должна быть помещена для хранения в другой бункер.
Точный расчет содержания влажности
Счетчик влажности не обеспечивает точных показаний по кукурузе после высокотемпературной сушки. Величина ошибки варьируется в зависимости от количества удаленной влаги и температуры сушки. Однако показания счетчика могут быть примерно на 2% ниже фактической влажности. Чтобы определить фактическую влажность, проверьте влажность образца. Для этого поместите образец в закрытый контейнер примерно на 12 часов, а затем проверьте содержание влажности снова, чтобы определить величину ошибки. Вероятность ошибки счетчика влажности повышается с увеличением влажности кукурузы. Таким образом, показания счетчика на зерне с влажностью выше 25% должны считаться приблизительными.
В поле за день кукуруза подсыхает на 0,3-0,4% в октябре и на 0,15-0,2% - в ноябре
Кроме того, счетчики влажности зависят от температуры зерна. Если счетчик не производит автоматические замеры температуры зерна и не выверяет показатели, тогда это нужно делать вручную. Но даже если счетчик автоматически замеряет температуру, перед проведением замера содержания влажности рекомендуется охлаждение образца до комнатной температуры в герметически закрытом контейнере. После этого необходимо сравнить содержание влажности образца при комнатной температуре с изначальным образцом, чтобы убедиться в точности показателей.
Как правило, счетчики влажности не точны, если температура зерна ниже 4,4 °С. Поместите образец кукурузы в пластиковый пакет или другой герметический контейнер, согрейте до комнатной температуры, а затем измерьте влажность.
Хранение поврежденной кукурузы
При обработке мокрой кукурузы образуется наибольшее количество мелких частиц зерна. В результате интенсивного обмолачивания появляются трещины и разрывы зерна. Также существует большая вероятность образования трещин зерна во время сушки, что ведет к дополнительному повреждению в процессе обработки. Кроме того, недозрелая кукуруза содержит больше мелких и сморщенных зерен. Мелкие частицы зерна создают проблемы при хранении, так как они портятся быстрее, чем цельные зерна, имеют высокое сопротивление воздушным потокам и накапливаются в больших количествах под наполняющими отверстиями, если не используются разбрасывающие или распределительные устройства. Предпочтительно, чтобы кукуруза прошла процесс очистки перед хранением для удаления мелких частиц зерна, обломков початков и поврежденных зерен. Не рекомендуется долго хранить недозревшую кукурузу, а также кукурузу с поврежденной поверхностью зерен.
Безопасность
Накопление льда на вентиляторах ведет к нарушению баланса и вибрации. Следите за скоплениями льда на вентиляторах и удаляйте его в случае появления. Сводообразование кукурузы в силосе передает большую часть нагрузки на стены силоса, что может привести к разрушению сооружения. Во избежание этого следуйте рекомендациям по хранению зерна для сведения к минимуму возможности разрушения или сводообразования, а также следите за потоком зерна при разгрузке. Никогда не входите в силос во время разгрузки зерна. Также никогда не входите в силос, чтобы удалить сводообразование. В 2008-2009 гг. два работника погибли, попав в зерновую ловушку, несколько человек едва избежали опасности.
Кен Хеллевен (Kenneth Hellevang),
специалист по сельско-хозяй-ст-вен-ной технике Службы распростра-нения сельскохозяйственных знаний при Государственном университете Северной Дакоты (NDSU), США
Во время уборки урожая кукурузы зерно может иметь влажность более 20%, в то время как норма влажности для хранения находится в пределах 13-14%. Если такой семенной материал засыпать в ангар произойдет самовозгорание, которое сопровождается выделением влаги и появлением гнили. Дело в том, что зерно кукурузы имеет плотную оболочку, которая препятствует процессу испарения. Влага проникает в семена через зародыш и неравномерно распределяется по структуре. Сушка кукурузы должна проводиться по заранее предусмотренной технологии, с соблюдением определенных температур, иначе произойдет усадка тканей с появлением трещин внутри структуры.
Как утверждают эксперты, стержни початков имеют куда более высокую влажность, чем само зерно. После того, как вилки высушены их необходимо оставить на определенное время в камере, что приведет к перераспределению влаги и предотвратит появление трещин на зерне. Крупный посевной материал медленно отдает влагу в окружающую среду, поэтому одного цикла обработки часто бывает недостаточно, чтоб получить на выходе 13-14% влажности. В связи с этим сушку повторяют через 3-5 дней после первого. Этот сравнительно небольшой период времени даст возможность добиться перераспределения влаги.
Особенно необходимо беспокоится за температурными показателями влажного зерна, которое лежит в хранилище и ожидает очереди в сушильную камеру. При повышении температуры до 30 градусов в семенном материале начинают происходить усиленное дыхание. Уже при 38 градусах начинаются процессы брожения, которые приводят к появлению солодового запаха и поражению зерна грибковыми болезнями. В результате дальнейшего повышения температурных показателей оболочка семян начинает темнеть, появляется интенсивный запах затхлости и гнили.
На зерносушилке
Высушивание зерна кукурузы при помощи нагретого воздуха в зерносушилках используется более 50 лет. Использование высокопродуктивных сушилок позволяет снизить время на подготовку семенного материала кукурузы к продолжительному хранению. Особенно это важно для такой культуры как кукуруза, которую нужно убрать с поля за 3-5 недель и высушить до влажности в 14%, хотя первоначальная влажность сырья может колебаться в пределах 33-35%.
Как мы уже говорили, основным веществом для высушивания семян кукурузы в зерносушилках считается нагретый воздух. В моделях конвективного типа, работающих на природном газе, воздушные массы передают тепло зерну и выводят из него лишнюю влагу. Сушилки, использующие для нагрева жидкое топливо, имеют теплообменник для накопления и подачи нагретого воздуха.
Одной из технологий высушивания кукурузы на зерносушилке считается первоначальный прогрев сырья при температуре в 110-120 градусов. Такие температурные показатели нагретого воздуха могут использоваться для собранных семян с влажностью больше 25%. Некоторые эксперты считают, что такие температуры приводят к запеканию и растрескиванию верхнего слоя зерна, но сырье нужно не только правильно нагреть но и охладить. В связи с этим снижение температурных показателей должно происходить постепенно.
Температура сушки
В верхней зоне сушильной камеры температура может находиться в диапазоне 110-115 градусов. Далее семена переходят на другой участок с температурой около 90 градусов. Завершает процесс нагревания третья зона с температурными показателями в 45 градусов. После этого происходит плавный процесс охлаждения зерна. Подобные этапы сушки присутствуют во многих моделях современных зерносушилок. Далее опишем, как высушить кукурузу дома.
В домашних условиях
Для сушки рекомендовано выбирать полностью созревшие початки кукурузы, собранные в конце лета или осенью. Для зимнего хранения выбирают качественные кочаны без темных пятен и плесени. Листики початков отгибают к стеблю, удаляют волоски. После этого початки завязывают в косу и развешивают на жердочке под навесом.
У высохшей кукурузы зернышки осыпаются при встряхивании. Такой семенной материал выбивают из початков и складывают в пластиковые контейнеры. Если есть необходимость в хранении молочной кукурузы, то ее зернышки нужно аккуратно срезать с початка, уложить на пергаментную бумагу и просушить на противне. После испарения основной влаги зерна досушивают на открытом солнечном участке.
Для многих украинских элеваторов кукуруза - основная культура. И хотя работают с ней зернохранилища не один десяток лет, но вопросы сушки остаются животрепещущими и по сегодняшний день. Как высушить кукурузу, чтобы достичь желаемой влажности, при этом сохранить качество зерна и сэкономить энергоресурсы? Подходы в этом деле у каждого разные. Своим опытом сегодня делятся специалисты трех агрохолдингов.
ОПЫТ «АГРОТРЕЙД»
Рассказывает начальник технического отдела Группы «АГРОТРЕЙД» :
При подаче кукурузы в зерносушилку, мы сразу поднимаем температуру теплового агента до 110, 120 °C. Это особенно актуально, если кукуруза имеет влажность 25% и выше.
Есть теория, что при этом запекается верхний слой. Но, по нашему мнению, важно не то, как ты изначально принял зерно в сушилку и начал сушить, а то, как войти в процесс охлаждения. Именно при охлаждении кукуруза может начать трескаться. Поэтому снижать температуру нужно постепенно и не резко.
В этом процессе нам помогают американские зерносушилки NECO и МС. Мы их установили на нескольких элеваторах. На наш взгляд, такие зерносушилки наиболее оптимальны для сушки кукурузы. В них температуру сушки можно регулировать позонно. Допустим, в верхней зоне температура 110 °C, затем мы переходим в зону с 90 °C, а потом на 40-45°C, после чего уже идет непосредственно охлаждение.
В прошлом году в качестве эксперимента мы к зерносушилке NECO присоединили вентилируемую емкость производства компании PETKUS.
Оперативная емкость производства компании PETKUS имеет перфорированную поверхность, но при этом воду извне не пропускает. Внутри емкости находится перфорированная труба, в которой нагнетается воздух, продувающий зерновую массу. Таким образом, из сушилки зерно выходит еще теплое, но в этой емкости мы плавно его охлаждаем.
Безусловно, если таким образом производить процесс охлаждения, то травмированное зерно будет, будет и пыль, но количество боя нивелируется большим объемом зерна, который мы успеваем просушить при такой технологии.
ОПЫТ «КУСТО АГРО»
Рассказывает директор элеватора компании «Кусто Агро» СП Жмеринка :
Чтобы после сушки получить качественную кукурузу, на предприятиях «Кусто Агро»соблюдается технология формирования партий по влажности.
У нас есть две зерносушилки, будем говорить, две линии. На одну линию мы отправляем кукурузу влажностью выше 25%, на вторую - менее 25%. Таким образом, мы сводим к минимуму пересушивание или недосушивание. Эта методика применяется на всех предприятиях Украины и мира.
Наши сушилки автоматизированы. В идеале, конечно, конечная влажность должна выставляться автоматически, и при ее достижении заданных показателей зерносушилка должна останавливаться. Но на практике часто получается, что к нам на элеватор одновременно приезжают несколько клиентов с зерном разной влажности. Если мы его все «забросим» в сушилку, никакой автомат не сработает.
Мой совет, если вы принимаете зерно с разной влажностью, лучше регулировать работу зерносушилки в ручном режиме, а не доверять автоматике. Оператор будет видеть, когда нужно дать меньшую температуру агента сушки. Но при этом у вас должен быть очень квалифицированный сушильщик. От его знаний и опыта будет очень многое зависеть. Поэтому к подбору кадров, особенно сушильщиков, нужно подходить очень ответственно.
После сушки влажность кукуруза должна быть – 14,5%. Плохо, если вы пересушили ее до 13,2% и плохо, если недосушили, остановившись на 15 % влажности. Влажность 14,5% - оптимальная. Если вы «угадали», то будете на коне. Но достичь такой влажности не всегда удается. Очень многое зависит от зерносушилок и тех, кто их обслуживает.
Кукурузу можно высушить на любой зерносушилке. Но выгодна та, у которой наименьшие затраты энергоносителей при высокой производительности.
ОПЫТ «ВОЛЫНЬ-ЗЕРНО-ПРОДУКТ»
Рассказывает главный инженер ООО «Волынь-зерно-продукт» :
Кукуруза мы сушим в два этапа. Первый этап - снимаем большую часть влажности на шахтной зерносушилке. Влажность кукурузы на входе 28-40%, на выходе - 23-24%. При этом от зерна отходит шелуха.
Между первым и вторым этапом кукуруза отлеживается несколько суток. Она может лежать в бункерах или в напольных складах. За этот период ядро отдает влажность на внешнюю оболочку, и зерно легче сушится.
Второй этап - отлежавшуюся кукурузу мы досушиваем на американской зерносушилке Sukup - сушка модульного типа - «сетка в сетке». Сушилка может быть любого производителя. Суть в том, что если на объекте две зерносушилки и одна из них «сетка в сетке», то кукуруза сначала попадает в шахтную зерносушилку, а затем в сушилку «сетка в сетке». Если работаете с сушилкой, учитывайте тот момент, что у них есть ячейки под рапс, т.е. 0,8-1 мм, поэтому шелуха не забивается. Есть такие же Sukup под кукурузу, там ячейка 4 мм, и нет проблем с выходом шелухи.
У нас на «американочку» кукуруза поступает с влажностью не больше 24%, она не забивает сушилку и интенсивно отдает влагу.
Если такая влажность кукурузы исходная, ее можно сушить в один этап.
Такая технология придумана не нами, она прописана еще в учебниках 50-тых годов.
Не зависимо от того, сколько зерносушилок у вас на элеваторе, две или одна, они должны работать в потоке. Мы не теряем время на загрузку и выгрузку. Сушилка не должна останавливаться. Иначе ее работа не эффективна.
Кукурузу мы сушим при температуре теплового агента не больше 95 °C. Если в начале моей карьеры сушильщики поднимали температуру и до 150 °C, то современные гибриды при такой температуре превратятся в пыль.
В прошлом году у нас в регионе был сложный сезон уборки кукурузы. Неделю шел дождь, неделю был перерыв. Когда была ясная погода, комбайны выдавали по максимуму. Поэтому чтобы просушить весь поток кукурузы, мы включали обе зерносушилки и сбивали первую влагу. Подсушивали и закладывали зерно на отлежку. Когда шли дожди, возвращались ко второму этапу, то есть доводили зерно до нужной кондиции. Напольные склады для такой схемы - идеальный вариант.
С металлическими емкостями мы также работаем в два этапа. Закладываем в оперативную емкость кукурузу после первой сушки. Она несколько дней там греется. Когда термодатчик показывает 40 °C, включаем вентилятор. Температура уходит вместе с влажностью. Таким образом, мы убираем 3-4% влажности.
Плотная оболочка кукурузного зерна затрудняет процесс испарения. Влага, проникая в него преимущественно через зародыш, неравномерно распределяется всеми частями зерновки. Поэтому при сушке возникают неодинаковые внутренние напряжения, что приводит к различной усадке тканей и образованию внутренних трещин, которые не нарушают целостности оболочек.
Стержни початков всегда более влажные, чем само зерно, но при сушке интенсивнее испаряют влагу. После высушивания вилки на некоторое время оставляют в сушильной камере, где происходит перераспределение влаги и выравнивание влажности всей массы, поскольку немедленное охлаждение вызывает образование трещин в зернах.
Крупное зерно, имеющее плотную оболочку, медленно отдает влагу при сушке, поэтому одного цикла бывает недостаточно, чтобы высушить его до стандартной влажности (13-14 проц.). После первого цикла сушки зерно должно отлежаться 3-5 дней, чтобы влажность его оказалась равномерной во всей зерновке. После повторной проверки принимается решение о досушивании зернофуража или закладке его на хранение.
Влажное зерно требует постоянного контроля температуры. При повышении ее до 30 оС происходит усиленное дыхание зерновой массы без внешних изменений. Когда температура доходит до 38 оС, начинается брожение, может появляться солодовый запах, начинается поражение зерна грибами. При дальнейшем повышении температуры его оболочка темнеет, появляется сильный запах затхлости и гнилости.
Сушка иногда сдерживает процесс уборки, поскольку влажное зерно во избежание самосогревания должно быть обработано в течение 4 часов. Нагрев его в подвижном слое на шахтных сушилках допускается до 50 оС, барабанных - до 55 оС, при сушке в неподвижном слое - до 35 оС. При более высокой температуре снижается качество и питательная ценность зерна.
В процессе высокотемпературной сушки (более 60 оС) происходит окисление жира, в котором растворено большое количество витаминов и биологически активных веществ, обладающих лечебными и диетическими свойствами. Под влиянием высокой температуры снижается положительное действие жира на продуктивность животных и птицы. Так, в проводимых опытах по откорму молодняка свиней сбалансированными рационами с преобладанием кукурузы (более 72 проц.), среднесуточный прирост живой массы при высокотемпературной сушке зерна на АВМ составлял 500 г, а с использованием сушки по режиму семенного зерна (температура теплоносителя не более 55 оС) - 762 г. Затраты корма на 1 кг привеса составили соответственно 4,58 и 3,99 кг. И это не все недостатки данного способа сушки. К ним можно добавить меньшую переваримость корма и более высокую - в 1,5 раза - затратность. Расход жидкого топлива на сушку одной тонны зерна может составлять от 10 до 30 кг.
При послеуборочной обработке кукурузы стоимость сушки составляет 60-70 проц. При сушке кукурузы на семена предварительный прогрев и продувка сушильных камер, дифференцированные температурные режимы и рециркуляция нагретого воздуха позволяют сэкономить 25 проц. энергоносителей и ускорить сушку на 10 проц. при сохранении качества посевного материала.
Больше всего тепловой энергии требуется для семенной кукурузы. При выполнении этой технологической операции придерживаются мягких температурных режимов - снижают уровень нагревания, уменьшают интенсивность влагоиспарения и тщательно следят за состоянием зерновки. Однако все эти операции увеличивают затраты энергии.
Основным способом сушки семян кукурузы считается подсушивание зерна в початках в камерных сушилках периодического действия при следующих условиях: температурный режим - 35-50 оС в зависимости от влажности зерна, последовательная продувка камер, ритмичный график работы сушилки и реверсирования (когда проходит половина времени сушки в каждой камере). Расходы условного топлива не должны превышать 3,36 кг на один тонно-процент испаряемой влаги. В пересчете на плановую тонну максимальный расход условного топлива составляет 22-23 кг, то есть на испарение одного килограмма влаги расходуется 8,56 МДж тепла. Исходя из этого, КПД камерных сушилок составляет 30-35 проц. от теоретически возможного, а шахтных - 55-60 проц. Благодаря новым приемам сушки семенной кукурузы можно существенно снизить затраты тепловой энергии, уменьшить время этой технологической операции при полном сохранении качества семян. Добиться этого можно за счет предварительного прогрева початков, параллельной продувки камер, дифференцированного теплового режима, максимально допустимой температуры, реверсирования и рециркуляции отработанного теплоносителя.
Предварительный прогрев кукурузы основан на использовании повышенной температуры сушки на первом этапе, поскольку зародыш семени в стержне початка нагревается медленно. Как показали проведенные опыты, за счет прогревания початков при температуре 50 оС на 7 часов сокращается время сушки, на 10,9 проц. увеличивается скорость влагоотдачи зерна, на 22,5 проц. повышается производительность по сравнению с типовой технологией сушки в обычном режиме.
При прогревании початков температура в насыпи не превышала 39 оС, а температура зерна - 35 оС. Поэтому качество семян сохранялось: показатели лабораторной и полевой всхожести, а также урожайности были аналогичны тем, что получены при обычном режиме сушки по типовой технологии. При этом наиболее эффективным является прогревание початков в сушилках с небольшим количеством камер (2-4, иногда до 6). В этом случае прогрев початков совпадает с началом их сушки, что позволяет применять оптимальные тепловые режимы в зависимости от влажности зерна.
Другим вариантом является прогревание початков, которые находятся в бункерах временного хранения. Здесь работает единая система «бункер - сушилка», которая постоянно функционирует по мере завершения сушки в камерах и их загрузки нагретыми из бункера. Прогревание початков в бункере осуществляется посредством отработанного теплоносителя, который может иметь температуру 30-40 оС, относительную влажность 28-70 проц. В течение 30-часового нагрева и подсушки початков в бункере влажность зерна снижается примерно на 6 проц., а стержней - на 4 проц.
Типовые температурные режимы сушки кукурузы, которые применяют на практике, были разработаны теоретически исходя из характеристики динамики термостойкости семян. Максимально допустимые температуры при этом были установлены с учетом продолжительности нагрева зерна и влажности. Как показали опыты, такой подход не соответствует особенностям сушки зерна семенной кукурузы в производственных условиях. Во-первых, согласно расчетам, разница по температуре между прогретым воздухом и зерном составляет 4 оС, однако на практике получаются несколько иные результаты. Во-вторых, основные параметры сушки - влажность, температура нагрева зерна и скорость фильтрации характеризуются неодинаковыми показателями в разных слоях початков. В-третьих, скорость отдачи влаги зерном отличается и зависит от физико-механических и теплофизических свойств початка и зерновки. Кроме того, необходимо учитывать неадекватную термостойкость семян в зависимости от его сортовых особенностей, а также уборочной влажности и спелости.
Дифференцированный режим сушки. С помощью дифференцированных тепловых режимов производительность сушилки увеличивается на 20-30 проц. и более. В случае применения его ступенчатым или постепенным повышением температурных режимов не выявлено выше указанных недостатков. При постепенном повышении температуры соответственно возрастала скорость подсушивания семян. Такие условия наиболее благоприятны для получения их высокого качества. Но при постепенном повышении температуры нужно регулярно контролировать параметры сушки.
При ступенчатом режиме с каждым повышением температуры ее показатели должны совпадать с уровнем влажности зерна в пограничных слоях насыпи - верхнем или нижнем, в зависимости от направления продувки сушильных камер. Результативность такого режима довольно высокая и приближается к показателям с постепенным повышением температур. Исследования, проведенные в Украине, показали, что с помощью дифференцированных режимов можно увеличивать среднюю температуру сушки на 2-3 оС, повысить производительность сушильных камер.
При этом очень важное значение имеет максимально допустимая температура сушки, которая в камерных кукурузосушилках связана сложной зависимостью с нагревом зерна. Зависимость определяется рядом параметров, таких как удельный расход и скорость фильтрации теплоносителя в насыпи початков, объем его рециркуляции и частота реверсирования. Температуру сушки можно существенно повышать за счет увеличения частоты реверсирования в момент максимального нагрева початков. На основе определенных параметров теплового режима - температуры агента сушки 50-55 оС при частоте реверсирования 30 мин. - установлено его влияние на технико-экономические показатели работы сушилки и качество семян.
Применение такой технологии увеличивает среднюю скорость сушки семян кукурузы на 20-27 проц., а производительность сушильной камеры - на 15-21 проц., обеспечивает высокие посевные и урожайные свойства семян по сравнению с типовым режимом. Однако такой режим можно применять только для семян гибридов кукурузы с уборочной влажностью зерна до 30-32 проц.
Рециркуляция отработанного теплоносителя. Существенным резервом снижения энергопотребления является рециркуляция отработанного теплоносителя, который при выходе из сушилки может иметь высокий потенциал испарения влаги. В режиме рециркуляции расход топлива снижается на 26 проц.
Для перевода сушилки в режим рециркуляции применяют систему каналов, через которые теплоноситель подается и возвращается обратно. Наиболее эффективной оказалась двухканальная система с перекидным клапаном, который позволяет подавать отработанный воздух в обратном направлении, а также менять направление продувки. Режим рециркуляции возможен при разных способах работы сушилки: цикличном - с остановкой на загрузки и выгрузки, и бесцикличном - в режиме постоянного действия.
При цикличной работе сушилки в течение первых 20-30 часов сушки отработанный теплоноситель активно насыщается влагой, при этом его относительная влажность составляет 75-100 проц., а температура - 15-30 оС (при подаче 40-45 оС). По истечении указанного времени относительная влажность отработанного теплоносителя составляет 60 проц. и ниже, а температура повышается до 30-35 оС, поэтому его можно использовать в режиме рециркуляции. При бесцикличной работе каждое включение вновь загруженной камеры изменяет показатели отработанного теплоносителя сушки - его температура снижается на 5-8 оС, а относительная влажность повышается на 12-18 проц. в зависимости от состояния початков в камерах. Это продолжается 5-8 часов, после чего отработанный теплоноситель имеет относительную влажность 50-58 проц., температуру 31-33 оС.
Режим рециркуляции был опробован в Украине во время работы переоборудованной многокамерной сушилки СКПМ-18. Использовалось газообразное топливо. Влажность зерна гибридов кукурузы, а также их родительских форм составляла 30-35 проц. Объем отработанного теплоносителя, который направляли на рециркуляцию, был в пределах 30-70 проц. в зависимости от влажности зерна и времени сушки.
Сушка в режиме рециркуляции существенно улучшает технико-экономические показатели сушилки. Расход топлива снизился на 26 проц., электроэнергии - на 5 по сравнению с контрольным вариантом. Использование отработанного теплоносителя практически не влияло на качество семян - их всхожесть и урожайность оставались на высоком уровне.
До сих пор во многих случаях для сушки семенной кукурузы по инструкции применяют энергозатратные тепловые технологии, а камерные сушилки кукурузы относятся к сушильным агрегатам с низким коэффициентом полезного действия. Поэтому для энергосбережения и повышения производительности рекомендуется предварительный прогрев и параллельная продувка сушильных камер, задействовать дифференцированные температурные режимы, в том числе на уровне максимально допустимых.
Технология сушки кукурузных початков. Семенную кукурузу иногда сушат в початках, потому что трудно обмолотить высоковлажные растения без повреждения зерна. В некоторых случаях початки сушат до W=16-20 проц. Затем их обмолачивают и окончательно сушат зерно.
Кукурузу в початках часто подвергают сушке с помощью подогретого или неподогретого воздуха. Он должен проходить через всю зерновую массу кукурузы равномерно. При сушке кукурузы подогретым воздухом с температурой 16-26 оС снижение влажности происходит очень медленно. Большинство сушильных установок рассчитано на работу при температуре выше температуры окружающего воздуха приблизительно на 15-20 оС (т.е. 33-44 оС), некоторые сушилки работают при температуре 93 оС.
Очищенные или неочищенные початки доставляют на стационарный пункт. С завальной ямы или площадки с помощью транспортера початки подают в сортировочный цех, а затем загружают в хранилище-сушилку. Там их обдувают холодным или нагретым воздухом из воздухоподогревателя. В сушильную камеру загружают первую партию початков кукурузы с разницей по содержанию влаги в интервале не более 5. Температура подогретого воздуха на выходе из вентилятора должна быть не более 40 °С. Когда влажность зерна кукурузы в початках достигает 13 проц., процесс сушки прекращается.
Опыт Украины. По данным УкрНИИ зернового хозяйства, семенные початки можно сушить конвективным методом в неподвижном слое при двухстороннем продувании (на кукурузообрабатывающих заводах) при температуре 45-50 оС. При начальной влажности зерна 23-35 проц. и конечной - 13,5-14,5 проц. длительность сушки колебалась в пределах 25-50 часов. Для початков влажностью выше 22 проц. устанавливали температуру 45 оС в течение первых 8-12 часов, а затем досушивали их при более высокой (50 оС). В таком случае сохраняется, а в отдельных случаях и повышается всхожесть семенной кукурузы.
Обработка ее в зерне влажностью 22-24 проц. в сушилках шахтного типа при ступенчатых режимах и температуре газовоздушной смеси на первой ступени 45-68 оС, на второй - 50-70 оС, третьей 55-70 оС, соответственно, температура нагрева зерна - 20-30, 28-35 и 30-38 оС, влажность его снижалась до14-16 проц., сохранялась и в отдельных случаях повышалась энергия прорастания и всхожесть. Проверка полевой вспашки подтвердила, что при посеве просушенных семян получались равномерные всходы и происходило дружное развитие растений.
При влажности зерна выше 20 проц. применяют ступенчатый режим или двух-, трехступенчатый пропуск через сушилку. При первой ступени или первого прогрева температура теплоносителя должна быть ниже на 10 оС, а нагрева зерна - ниже на 5 оС.
Александр КЛОЧКОВ, доктор технических наук, профессор УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Молочной спелости кукуруза – полезное лакомство для детей и взрослых. Жаль только, что её трудно сохранить свежей. Кроме консервирования и замораживания кукурузы на зиму, можно просто взять и посушить.
Какие методы позволяют сушить кукурузу надёжно?
Сушка в условиях дома, подвала или погреба
Если имеется частный дом, сухой подвал или погреб, сушить можно целыми кукурузинами. Для этого:
- Початки перебирают, листья отгибают не обрывая.
- Удаляют кукурузные рыльца – волоски.
- Подвязывают поштучно или создают косы с початками.
- Развешивают туда, где хорошая циркуляция воздуха.
- Как только зерно при встряске начинает выскальзывать из тугого початка, можно считать кукурузу сухой.
- Зёрнышки выбивают из кукурузы и хранят, упаковывая герметично в специальные контейнеры или холщовые мешочки.
Как высушить в городской квартире
На городской квартире поступают следующим образом: сушат на открытом воздухе лоджии (балкона), в сухой проветриваемой кладовой, подвале, а при их отсутствии духовкой или с помощью другой кухонной техники.
Сушка на воздухе
При сухой, солнечной погоде или в подсобном, хорошо проветриваемом, невлажном помещении сушат традиционно:
- Рассыпают кукурузные зёрна на поддоны и ставят туда, где максимально есть солнечные лучи, на трое суток. Кукуруза должна сморщиться и затвердеть.
- Досушивают духовкой.
Удаление влажности кукурузы в духовке
В электрической духовке могут быть противоположные варианты того, как сушить, в зависимости от задачи:
Сушить газовой духовкой кукурузу можно, если горелка и сам духовой шкаф не соприкасаются. При горении газа выделяются вещества, неблагоприятные для качества сухих овощей. При этом нужно следить за равномерностью просушивания, перемешивать, регулировать тепло во избежание пригорания.
Когда сушишь в духовке любого типа следует учесть, что там собирается влага, а потому – дверцу фиксируют приоткрытой. Средняя t, позволяющая сушить кукурузные зёрна, равна 45°. Регулировать тепло можно перемещая противни то ближе, то дальше от нагревателя.
Чтобы высушить духовкой, надо рассыпать промытые зёрнышки, с которых удалены излишки влаги, слоем 3 см на противне, выстланном пергаментом. Можно выставить t 100° и держать до полной готовности полчаса. Затем нужно вынуть и оставить остывать на воздухе при комнатных условиях до окончательного высыхания.
Совет: чтобы легко освободить зёрна из початков, надо подержать в кипятке 5 минут или обдать кукурузу им, а затем - холодной водой. Высушенные зёрна хранят упакованными. Для этого подходят пластиковые или жестяные герметически закрытые ёмкости. При хранении в стеклянной таре, в пластиковых крышках проделывают отверстия, чтобы зёрна не «задыхались». Перед употреблением замачивают водой (1:2) комнатной t на 2 часа. Потом кладут в ёмкость с жидкостью и ставят её кипятить до наступления мягкости кукурузы. Без замачивания процесс займёт более трёх часов.
Как получить результат на радиаторах
Радиаторы центрального отопления часто служат хорошую службу при сушке сырья. Есть специальные по размеру решётки, устанавливаемые сверху. Иногда берут обычную бумагу, уложенную на подставки и размещают на батарее. На неё раскладывают слой кукурузы.
Есть способ соорудить собственноручно сушилку из перфорированной жести, состоящую из нескольких ярусов. Она будет подвешиваться над плитой или ставиться на остывающую поверхность. Циркуляция тёплого воздуха при готовке обеспечит высыхание кукурузы. Перестановка или перевешивание такого устройства позволяет сушить, регулируя температурный режим. Особые пластины внутри ящика - заслонки - регулируют поступление внутрь тёплых потоков, отверстия верней части - выход влаги и пара.
Помощь кухонной техники
Перед тем как поместить зёрна в электросушилку, нужно подержать кукурузу на дне дуршлага несколько секунд над паром кипящей кастрюли. Это при сушке сохранит её цвет. Далее, нужно выполнять действия по инструкции к прибору. Можно сушить на постоянном подогреве до 45–60° либо начать при максимальном жаре, а через 60 минут убавить тепло.
Похожий результат даёт аэрогриль, только нужно помнить: для выхода влажного воздуха наружу между крышкой и корпусом необходимо положить шампур, оставляя прореху. Чтобы кукуруза сохранила оттенок, сушить надо при 120°. По времени это занимает при твёрдости зёрен от получаса и более. Иногда надо остудить и досушить при комнатной температуре.
Зная, как сушить в домашних условиях, легко обеспечить семью заготовками полезного продукта.
