Способы, особенности, режимы хранения зерновых культур. Реферат: Режимы и способы хранения зерновых масс

Благодаря использованию новейших технологий в агропромышленном комплексе удалось увеличить общую урожайность пшеницы, ржи, овса, ячменя и кукурузы, валовой сбор которых достиг в Российской Федерации за прошлый год отметки в 116118 млн. тонн. Таким образом, отмечается 13% прирост урожайности по сравнению с 2015 годом. Залогом успешного бизнеса является не только высокая урожайность, но и способность предприятия сохранить его до следующего посевного сезона. Поэтому требования к хранению зерна также довольно высоки.

Элеваторы и их виды

Специальные зернохранилища, в которые помещается весь собранный урожай, называются элеваторами. По сути, это огромные, хорошо оборудованные технические комплексы, которые подразделяются на несколько видов:

Заготовительные зерновые базы;
Базисные хранилища;
Перевалочные склады;
Производственные элеваторы;
Фондовые комплексы;
Портовые зерносклады;
Реализационные комплексы.

Каждый из этих комплексов имеет свои особенности и назначение.

Заготовительные зернохранилища

Зерносклады заготовительного типа или хлебоприемные комплексы служат для временного хранения зерна. Возводятся такие сооружения зачастую недалеко от больших сельскохозяйственных предприятий. Такие складские комплексы обычно используются для хранения и первичной обработки зерна. Кроме того, заготовительные элеваторы используются для подготовки зернового сырья к посеву. Высушенное и очищенное зерно вскоре транспортируется по назначению с помощью железнодорожного транспорта, автомобильного или водного сообщения.

Базисные элеваторы

Вторым пунктом назначения урожая являются базисные зернохранилища. Здесь собранный урожай подвергается более тщательной очистке, и хранится с целью дальнейшего потребления. В таких комплексах зерно сортируется согласно требованиям конкретного предприятия и хранится в очень больших объемах однородными партиями. Базисные склады размещаются, как правило, в районах крупных узловых станций и транспортных путей.

Перевалочные хранилища

Элеваторы такого типа в основном используются для кратковременного хранения зерновых. Они возводятся вблизи фермерских хозяйств в районах примыкания крупных железнодорожных и водных маршрутов. Такое зерно предназначается для транспортировки на дальние расстояния, поэтому на перевалочных пунктах оно перегружается с одного вида транспорта на другой. В редких случаях перевалочные пункты используются для долгосрочного хранения зерновых культур.

Производственные элеваторы

Эти предприятия являются своеобразными вспомогательными депо для пищевых заводов по производству муки, круп, комбикормов и т.д. Так как их назначением является бесперебойное обеспечение перерабатывающих фабрик зерновым сырьем, то и размер хранилищ будет зависеть от мощностей последних.

Фондовые комплексы

Название этих элеваторов говорит само за себя, ведь предназначены они для постоянного хранения зерновых в течение определенного количества лет. По сути, это хранилища зерновых ресурсов государственного назначения. Фондовые заготовительные комплексы имеют изначально очень большую емкость и наполняются лишь высококачественным зерном. Забор и отправка зерна из этих элеваторов происходит в случае обновления запасов или при возникновении дефицита. Поэтому возводятся такие хранилища с учётом доступности к крупным железнодорожным веткам.

Портовые зернохранилища

С базисных и перевалочных складов зерновые культуры перевозят в портовые комплексы, которые используются в качестве временного хранилища и подготовки зерна на экспорт. После обработки зерновых культур высокотехнологичным оборудованием они отгружаются на морские суда и транспортируются за пределы государства. Такие элеваторы также могут служить в качестве пунктов приема иностранного зерна для внутрироссийского рынка. Оснащены портовые хранилища, как правило, оборудованием высоких технологий и имеют очень большую емкость, чтобы обеспечить не только высокое качество продукции, но и удовлетворить объёмам внешнего и внутреннего рынка.

Реализационные базы

Зернохранилища этого типа предназначены для обеспечения предприятий товаром в виде зерновых, а также сопутствующих продуктов. Реализационные хранилища имеют возможность приема урожая от небольших фермерских хозяйств с целью последующей реализации зерна. Хранятся зерновые продукты на подобных предприятиях, как правило, в течение короткого времени и отпускаются сравнительно небольшими партиями.

Методы хранения зерна

Так как складироваться запасы овса, пшеницы ржи и других культур могут на разных предприятиях элеваторного типа, то и требования к их хранению будут разниться. На сегодняшний день практикуется три типа складирования зерна:

Сухой;
Лхлаждённый;
Безвоздушный.

В России больше принято хранить зерно в охлаждённом состоянии или при помощи сухого способа.

Особенности хранения зерна насыпью

Хранить зерно насыпью считается наиболее эффективным методом для долгосрочного его сохранения в пунктах приёма, сортировки и очистки. При насыпном способе хранения используется сухой метод складирования, когда зерно просто ссыпается в огромные кучи. Этот метод по сравнению с другими имеет множество преимуществ, среди которых:

Рациональное использование ресурсов зернохранилища;
Удобство погрузки, разгрузки и транспортировки продукции;
Более эффективная борьба с вредителями;
Удобство мониторинга состояния зерновых масс;
Экономия средств на упаковке.

Технология хранения насыпью может применяться как для складских помещений, так и на открытых площадках зерновых комплексов. К фасовке зерна при условии сухого метода хранения прибегают только в случае с посевным материалом . В остальных случаях зерно хранится насыпью в специальных контейнерах элеваторов или в кучах, подпертых специальным ограждающим буртом и накрытых водонепроницаемым материалом.

Сухой метод хранения

При извлечении влаги из зерновых культур все вредоносные организмы переходят в состояние анабиоза. Такой принцип хранения базируется на методе ксероанабиоза. Дальше остается лишь оберегать зерно от поедания его различными насекомыми и грызунами. Метод полного или частичного высушивания применяется при длительном нахождении зерновых на базисных или фондовых хранилищах.

Способы обезвоживания зерновых продуктов могут отличаться, однако все методы условно подразделяются на два основных принципа сушки:

Без использования тепла;
При помощи тепловой энергии.

Наиболее рентабельным оказалась сушка зерновых культур, при которой они засыпаются в ёмкости и обрабатываются солнечным теплом и воздухом.

Хранение зерна без доступа кислорода

Реализация технологии безвоздушного хранения осуществляется при использовании специальных герметичных емкостей, в которые помещается сырье. Иногда для ускорения процесса консервации используется углекислый газ или сухой лед, который выделяет углекислоту при контакте с воздухом.

Хранение зерновых культур в охлаждённом виде

Методика хранения зерновых при невысоких температурах пользуется популярностью на небольших фермерских или складских предприятиях. С экономической точки зрения этот метод уступает лишь сухому способу консервации зернового сырья, а также отмечается низким процентом потерь продукта.

Принцип действия метода охлаждения при хранении зерна схож с принципами его высушивания. Суть в том, что как при высоких, так и при умеренно низких температурах жизнь микроорганизмов и насекомых в зерновой массе замедляется или прекращается. Если во время сушки зерна, достаточно высыпать его на ровную поверхность обеспечить притоком солнечной и воздушной энергии, то для охлаждённого хранения необходимо искусственно создать температуру в пределах 5-10 градусов, что довольно дорого и проблематично в жаркие дни уборки урожая. Обычно при охлаждённом методе хранения зерна на складах задействуют приточно-вытяжную вентиляцию, которую включают летом по ночам, а в другие времена года – круглосуточно.

Иногда применяется метод перемешивания зерна, используя транспортерные ленты и вентиляторы. Однако такой метод менее популярен из-за увеличения затрат.

Хранение зерна в мешках

К такому методу хранения прибегают при задаче сохранить или транспортировать посадочные семена элитных сортов или же зерно первого урожая нового сорта. Семена простого посадочного материала обычно хранятся насыпью. Также в мешках принято хранить иногда калиброванный посадочный материал, либо дорогие сорта пшеницы и ячменя, которые имеют тонкостенную структуру.

Чтобы предотвратить порчу сырья, необходимо использовать тканевые грубые мешки. На элеваторах чаще применяются капроновые или полипропиленовые мешки, которые отличаются влагостойкостью и стойкостью к механическим повреждениям.

Иногда могут использоваться бумажные мешки с особой подкладкой из ткани. При изготовлении бумажных мешков используется специальная грубая крафт-бумага, которая широко применяется в упаковочной индустрии . Она гарантирует сохранность продукта и не выделяет вредных веществ.

Чаще всего мешки с зерном укладываются особым методом на поддоны из досок. При этом они укладываются двойником, тройником или пятерником. По нормативным требованиям, высота штабелей при ручном складировании должна составлять от 6 до 8 мешков, а при машинном – 10-12. Ширина между двумя штабелями и от штабеля до стены должна составлять не менее 0.7 м.

Требования к хранилищам

Для гарантии сохранности зернового сырья элеваторы должны укомплектовываться в соответствии со всеми техническими требованиями зернохранилищ. Также должны соблюдаться и технологии приемки, разгрузки, хранения и последующей сдачи зерна для транспортировки.

Размещается зерно в бункерах или помещениях складов согласно планам предыдущих лет. Но при всем ранее полученном позитивном опыте учитываются и возможности быстрой отгрузки зерна нужного сорта для транспортировки его по назначению.

Емкости и помещения зерновых складов должны быть в исправном состоянии. Если нужно, проводятся плановые ремонты и обеззараживание помещений.

Основные требования к технологиям хранения зерновых

Абсолютно на всех складских предприятиях зерно сортируется относительно количества влаги в нем, относительно его вида, засоренности и сорта. Смешивать разное зерно категорически запрещается. Относительно процентного содержания влаги зерновое сырье делится на:

Сырое до 22%;
Сырое свыше 22%.

Относительно степени засоренности его разделяют на:

Xистое сырье;
Pерно средней чистоты;
Cорное;
Cорное зерно свыше ограничительных кондиций.

Сырье с большим процентом засоренности предварительно подвергается очистке на элеваторе.

Зерно, заражённое клопом, клещом, морозостойкое, головневое зерно принято хранить на элеваторах в раздельных тарах или отсеках. Если в зерновой массе наблюдается большой процент проросшего материала, то такое сырье также хранится отдельно .

Во время сохранения зерна насыпью высота кучи устанавливается из расчета содержания влаги в ней и наличия мусора:

Высота кучи для сухого зерна не ограничивается нормами;
Для влажного зернового сырья она составляет не более 2 м;
Для кратковременного хранения влажного зерна, содержащего до 19% воды — полтора метра;
При влажности свыше 19% — 1 м.

Форма зерновой насыпи согласно нормам также должна иметь вид пирамиды, над которой производится тщательный надзор на протяжении всего срока хранения.

Нормы и показатели при хранении

Для проведения качественного мониторинга над хранимой насыпью ее условно разбивают на площади по сто квадратных метров, за которыми введут постоянное наблюдение, совершая периодические замеры температуры и влаги. Также на этих участках производят анализы относительно количества присутствующих вредителей.

Замеры производятся в 3 местах: в верхнем, нижнем и среднем слоях насыпи при условии, что она имеет высоту более полутора метров. После каждого замера термоштанга переставляется на 2 м.

Температурные показания снимаются при помощи специальных термоштанг, которые представляют собой термометры в защитных футлярах. Частота контроля относительно показаний степени зараженности регламентируется температурой и массой насыпи:

Раз в неделю – при температуре 10 градусов и выше;
Раз в две недели – при температуре ниже 10 градусов тепла;
Раз в месяц при – температуре 0 градусов и ниже.

Зерно, хранящееся в мешках, проверяют на заражённость один раз в месяц в зимний период и два раза летом.

Вредители и методы борьбы с ними

На элеваторах и в складах открытого типа всплеск активности всех насекомых, которые поедают зерно, наблюдается либо в жаркий летний период, либо при самосогревании зерна в емкостях для хранения. Также каждый вид насекомых занимает строго определенный слой зерна . Самыми распространенными вредителями являются:

Клещи;
Долгоносики;
Мельничная огневка;
Моль.

Зимой эти вредители обычно не размножаются.

Основные методы борьбы с вредителями:

Химическая обработка полей до начала уборки урожая;
Обработка зерна на зернохранилищах;
Механическое удаление мелких насекомых при помощи решет;
Соблюдение температуры и влажности при сохранении зерна.

Перед складированием часто используются два основных метода дезинфекция зерна: газовая и аэрозольная обработка. Аэрозольный метод используется как для обработки складов, так и прилегающих к ним территорий. Для этого зачастую применяется пиретроидные инсектициды и фосфорорганические средства.

Аэрозольные методы борьбы с насекомыми зарекомендовали себя как довольно эффективные. Однако из экономических соображений на складах применяется менее затратная процедура газовой обработки помещений. В качестве отпугивающих средств используются фосфид алюминия и магния в таблетированной форме, а также бромистый этил . Газовую обработку складских помещений и емкостей для хранения проводят только лицензированные компании и квалифицированные специалисты.

Аналогом химическому воздействию на вредителей могут стать традиционные методы обработки сырья и складов:

Сушка зерна;
Охлаждение или повышение температуры складского помещения;
Установка феромонных ловушек и использование микробиологических препаратов;
Применение ядов для грызунов.

Такие методы борьбы с насекомыми являются более дешевыми, но при этом не менее эффективными.

Убыль во время хранения

Несмотря на соблюдение всех норм и создание идеальных условий на элеваторах, всё-таки сохранить зерно на 100% не получится. Существует такое понятие, как норма естественной убыли зерна. Например, при хранении зерна дольше 3 месяцев применяется такая формула: х=а+б>в/г, в которой:

а – убыль за предыдущий период;
б – разница между текущей и предыдущей нормами;
в – разница между средней и предыдущей нормами хранения;
г — количество месяцев хранения.

Естественная убыль – это закономерный процесс, который происходит вследствие потери влажности, очистки зерна, оседания минеральных примесей на дно хранилища и т.д.

Хранение зерна

Наблюдение за зерновыми массами при хранении.

За зерновыми массами необходимо систематическое наблюдение в течение всего периода хранения. Это вытекает из многообразия физиологических и физических явлений, наблюдаемых в зерновых массах. При отсутствии достаточного контроля за ними могут быть несвоевременно приняты меры по ликвидации нежелательных процессов, что приведет к значительным потерям в массе и снижению качества.

Хорошо организованное наблюдение за хранящимися зерновыми массами и умелый правильный анализ полученных данных наблюдения позволяют своевременно предотвратить все нежелательные явления и с минимальными затратами довести зерновую массу до состояния консервирования или реализовать ее без потерь.

Наблюдение организуют за каждой партией зерна. Учитывая это обстоятельство и наличие на предприятии значительного количества зерна, стремятся вести наблюдения наиболее простыми, но достаточно надежными методами.

К числу показателей, по которым при систематическом наблюдении можно безошибочно определить состояние зерновой массы, относят ее температуру и влажность, содержание примесей, состояние по зараженности вредителями хлебных запасов, показатели свежести (цвет и запах). В партиях семенного зерна дополнительно проверяют его всхожесть и энергию прорастания.

Периодичность проверки состояния зерновой массы по отдельным показателям зависит от ряда условий. Важнейшими из них являются: состояние зерновой массы, то есть ее исходные качества, устойчивость при хранении; условия хранения (время года, климатические особенности местности, тип хранилища, высота насыпи).

Температура зерновой массы. Это важнейший показатель, характеризующий состояние зерновой массы. Роль температурного фактора в хранении зерна понятна. Низкая температура во всех участках зерновой массы является показателем ее благополучного состояния и свидетельствует о ее консервировании.

Окружающая среда (наружный воздух, стены зернохранилищ) и физиологические процессы, протекающие в зерновой массе, могут создать неодинаковую температуру по участкам насыпи. Поэтому необходимо определить температуру в различных слоях зерновой массы.

Повышение температуры зерновой массы, не соответствующее изменению температуры окружающей среды, свидетельствует об активизации физиологических процессов и начале самосогревания. Поэтому, наблюдая за зерном, надо одновременно учитывать температуру наружного воздуха и воздуха в хранилищах.

Особенно тщательно контролируют слои зерновой массы, расположенные на расстоянии 30-50 см от пола склада и 30-75 см от поверхности насыпи. Как известно, именно в этих слоях чаще всего происходит горизонтальное послойное самосогревание зерна (верховое и низовое). По этой же причине большое внимание обращают на участки зерновой массы, расположенные вдоль стен склада.

Влажность зерновой массы. Влажность является вторым показателем, характеризующим состояние зерновой массы при хранении. Ее определяют послойно, что позволяет судить о равномерности распределения влаги. Расслоение зерновой массы по влажности, обнаруживаемое в процессе хранения, свидетельствует о случаях миграции влаги или процессах сорбции и десорбции. Опасность образования участков зерновой массы с повышенной влажностью в таких случаях очевидна, поэтому при обнаружении расслоения зерновой массы по влажности должны быть приняты срочные меры для его ликвидации. Состояние партий зерна и семян по влажности проверяется не реже 2 раз в месяц, а также после каждого их перемещения и обработки. При положительных температурах – 1раз в месяц; при отрицательных – 2 раза.

Примеси в зерновой массе. Изменение в составе и количестве примесей в зерновой массе является косвенным фактором, характеризующим ее состояние при хранении. Особенно характерен этот показатель для фракций испорченных зерен сорной примеси и частично изъеденных и потемневших, относимых к зерновой примеси. Увеличение процента заплесневевших, изъеденных, потемневших или испорченных зерен свидетельствует о неблагополучном хранении.

Обычно количество таких зерен увеличивается в результате развития микроорганизмов, насекомых и клещей или образования очагов самосогревания в начальных стадиях развития. Поэтому при анализе на засоренность особое внимание обращают на содержание перечисленных фракций примесей. Внимательный осмотр всех зерен в навеске, взятой для определения примесей, помогает своевременно выявить начало образования активных очагов плесеней на зародышах отдельных зерен.

Состояние по зараженности. Тщательный контроль за состоянием зерновых масс по зараженности вредителями хлебных запасов совершенно необходим. Он позволяет своевременно локализовать развитие клещей и насекомых или добиться их полного уничтожения. Проверяют состояние по зараженности зерновой массы, хранящейся в складе, путем раздельного исследования точечных проб по слоям (в верхнем, среднем и нижнем). Периодичность проверки состояния зерновой массы по зараженности зависит от ее влажности и температуры.

Органолептические показатели качества зерна и заражённость с учётом его температуры:

выше 15ºС – 1 раз в 10 дней;

от 15º до 5ºС – 1 раз 15 дней

ниже 5ºС – 1 раз в 30 дней

Запах и цвет зерна. Развитие нежелательных процессов в зерновой массе сопровождается изменением таких признаков свежести зерна, как его запах и цвет. Так, образование специфического спиртового запаха указывает на интенсивное анаэробное дыхание зерновой массы, а появление затхлого запаха плесени свидетельствует об активном развитии микроорганизмов. Солодовый запах указывает на прорастание зерна и семян. Изменение цвета (потемнение зерна) может быть свидетельством начавшегося процесса самосогревания.

При наблюдении за состоянием хранящихся партий сортового, семенного зерна обязательно проверяют их всхожесть и энергию прорастания– не реже одного раза в два месяца. Эти показатели свидетельствуют о состоянии любой зерновой массы при хранении, но особенно учитываются для характеристики партий семенного зерна.

Результаты наблюдений по всем показателям в хронологическом порядке заносят в журнал наблюдений и штабельный ярлык отдельно по каждой партии. Такой порядок позволяет анализировать состояние партий, контролировать правильность организации их хранения на предприятии и своевременно принимать те или иные меры технологического порядка (охлаждение, обеззараживание, сушку, очистку и т. д.).

Требования, предъявляемые к зернохранилищам

К зернохранилищам предъявляют много требований, которые направлены на обеспечение сохранности зерна с минимальными потерями без снижения качества и с наименьшими издержками. Все требования, предъявляемые к зернохранилищам, можно подразделить на: технологические, конструктивные, эксплуатационные и экономические.

В первую очередь зернохранилище должно удовлетворять технологическим требованиям - обеспечивать количественную и качественную сохранность зерна. Биохимические особенности зерновой массы должны учитываться при приемке, обработке, хранении и отпуске. Влажность, температура зерна и развитие микроорганизмов - эти факторы действуют одновременно. Чем больше температура, тем активнее процесс дыхания и развитие микрофлоры. При достижении определенных пределов эти факторы вызывают самосогревание зерновой массы.

Для обеспечения сохранности качества зерна к стенам и полам предъявляют такие требования, как малая теплопроводность и хорошая гигроскопичность. Зернохранилища должны исключать проникновение влаги внутрь помещения. Во избежание проникновения грунтовых вод и увлажнения зерна между фундаментом и стеной прокладывают изоляционный слой. Зерно при хранении не должно нагреваться и подвергаться резким изменениям температуры. В зернохранилищах должны исключаться условия, способствующие развитию вредителей.
Размещение отдельных партий зерна с учетом количественно-качественной характеристики требует того, чтобы в зернохранилищах были соответствующие силосы, бункера.

Очистка и сушка зерна обусловливают необходимость иметь в зернохранилищах зерноочистительное и сушильное оборудование. Состав и производительность технологического оборудования должны соответствовать количеству и качеству поступающего зерна.

Технологический процесс в зернохранилищах сопровождается выделением пыли и образованием отходов. Поэтому надо предусматривать аспирационные установки и специальные бункера для отходов. Зернохранилище должно быть прочным, противодействовать давлению зерна, давлению ветра и разрушающему действию атмосферных условий.
Особенности зерновой массы как сыпучего материала имеют положительные и отрицательные стороны. Положительно то, что все процессы с зерном можно легко механизировать, а отрицательно - зерно передает давление не только на пол, но и на стены. Поэтому их рассчитывают с учетом этого давления.

Зернохранилища должны иметь хорошую связь с подъездными путями и располагать необходимой мощностью силовой станции. В целом зернохранилища должны быть оптимально экономичны и отвечать требованиям охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и гражданской обороны. Таким образом, это не просто хранилища, а сложное производство, которое необходимо хорошо знать, умело руководить и управлять всем технологическим процессом.

Зернохранилища предназначены для хранения зерна и семян насыпью, имеют устройства для принудительной аэрации (аэроднища, аэроканалы, аэрожелоба), зернохранилища не отапливаются. Для загрузки и выгрузки зерна используют нории, транспортёры (ленточные, вибрационные, шнековые, скребковые), зернопогрузчики, зернопульты, электропогрузчики, автопогрузчики и т. п.; пневмотранспортеры; самотёчные зернопроводы.

По назначению различают зернохранилища:

· продовольственные, фуражного и семенного зерна;

· по способу хранения - напольные (зерносклады), закромные (бункерные) и силосные зернохранилища.

Склады для хранения зерна. Это одноэтажные помещения с горизонтальными или наклонными полами, кирпичными, каменными или железобетонными стенами. Зерно в таких складах хранят насыпью на полу или в закромах. Различные способы хранения зерна, размеры хозяйств и набор культур определили появление большого числа типов и размеров зернохранилищ. Зерновые склады делятся на механизированные и немеханизированные. Типовые склады имеют длину 60 м, ширину 20 м. Емкость их 3200 т при полной загрузке зерна пшеницы.

Немеханизированные склады. Строят только с горизонтальными полами. Прием, перемещение и отпуск зерна в этих складах осуществляют с применением передвижных и самоходных механизмов.

Механизированные склады. Строят как с горизонтальными, так и с наклонными полами. Эти склады оборудуют верхними (загрузочными) и нижними (разгрузочными) стационарными ленточными транспортерами и нориями, установленными в торцах складов. Верхний ленточный транспортер устанавливают по оси склада на строительных фермах, а нижний – под перекрытием склада в проходной или непроходной галерее. Склады с непроходными галереями строят главным образом в районах с высоким уровнем грунтовых вод. При применении непроходных галерей ленточный транспортер, как правило, является опоясывающим, то есть одна ветвь ленты (разгрузочная) проходит в нижней непроходной галерее, а вторая (загрузочная) – по стропилам склада. В отдельных случаях строят склады только с верхним или только нижним транспортером. Такие склады считаются механизированными частично.

Для более полного заполнения склада, особенно вдоль продольных стен, на верхнем транспортере устанавливают сбрасывающую тележку с зернобросателем, при помощи которого зерно, разгружаемое с транспортера, отбрасывается к стенам. Высота насыпи зерна в складах с горизонтальными полами, допускается: у стен 2–2,5 м, в середине склада 4–5 м.

Зерно из склада на нижний транспортер разгружают через разгрузочные люки с бункерами, встроенными в перекрытие. Всего по длине склада расположено 10 люков. Выход зерна в эти люки регулируется задвижками в самотечной трубе над нижним транспортером. Задвижками в складах с непроходными галереями управляют с площадки верхнего транспортера вертикальными штангами со штурвалами.

В механизированных складах с горизонтальными полами при выгрузке зерна на нижний транспортер самотеком можно выпустить только 40–45 % всего хранящегося в складе зерна. Остальное зерно приходится подавать к разгрузочным люкам вручную или при помощи самоходных погрузчиков, что значительно уменьшает эффект механизации. В таких складах для полной механизация разгрузки могут применять аэрожелоба, которые, кроме того, используются как установка для активного вентилирования зерна.

В складах с горизонтальными полами можно одновременно хранить несколько разных партий зерна. Для этого склад при помощи разборных щитов делят на отсеки (закрома). Часть зерновых складов оснащают стационарными или напольно-переносными установками для активного вентилирования. Лучшие результаты получают при хранении зерна и семян в хранилищах закромного типа.

Механизированные склады с наклонными полами строят в районах с низким уровнем грунтовых вод. Заглубляют такие полы на 6–7 м. В этом случае проходная галерея с нижним транспортером размещается на глубине более 8 м, а высота насыпи зерна по гребню достигает 10–11 м. Такие склады вмещают значительно больше зерна, и, что самое важное, позволяют полностью механизировать их разгрузку через нижние люки. Для этого угол наклона пола должен быть не менее 36–40° (выше угла трения зерна). Учитывая особую опасность затягивания людей в зерновую воронку при выпуске зерна, нахождение людей в складах с наклонными полами во время их разгрузки категорически запрещается.

В современных зерновых складах делают сплошные полы из тугоплавкого асфальта. Такие полы достаточно прочны, долговечны, надежно изолируют зерно от грунтовой влаги. При устройстве асфальтового пола верхний слой почвы с дерном снимают на глубину 20 см. Взамен его насыпают грунт из траншеи под фундамент здания. Поверх грунта настилают гравийную щебеночную или шлаковую подушку толщиной 15–20 см, хорошо выравнивают и укатывают катком. Подушку поливают жидким известковым раствором и укладывают 3,5–5-сантиметровый слой тугоплавкого асфальта. Пол должен быть на 20–30 см выше нулевой отметки, чтобы в склад не проникали ливневые воды. Трещины, образующиеся при эксплуатации асфальтового пола, расчищают, заливают расплавленным битумом и присыпают сверху песком.

Бетонный пол в складах применяют редко, он легко растрескивается и не обеспечивает полной гидроизоляции. На бетонном полу вследствие его повышенной теплопроводности также создаются условия для образования конденсата влаги и развития неблагоприятных физиологических процессов: прорастания и низового пластового самосогревания зерна.

Для устройства стен зернового склада используют кирпич, камень и сборный железобетон. Стены должны выдерживать давление зерновой насыпи при максимальной загрузке склада. С внутренней стороны стены делают гладкими, без щелей. Толщина стен склада по высоте неодинакова. Так, кирпичная стена имеет толщину в верхней части – 250 мм, в средней – 380 и в нижней – 523 мм. Для большей устойчивости стены дополняют специальными наружными выступами – Контрфорсами.

Стены опираются на бутовый фундамент глубиной 800 мм. Между фундаментом и стеной укладывают гидроизоляционную прокладку из двух слоев рубероида на битумной мастике. Вокруг здания устраивают отмостку шириной 1 м и сточные канавки для отвода воды.

Лучшую сохранность зерна обеспечивают стены с малой теплопроводностью и хорошей гигроскопичностью внутренней поверхности. Такие стены хорошо защищают зерно от внешних колебаний температуры, а при конденсации водяных паров в большей степени сами, а не зерно, поглощают эту влагу. Крыша склада воспринимает значительное количество солнечной энергии, поэтому она должна быть малотеплопроводной. Лучшим кровельным материалом считаются асбоцементные листы (асбофанера плоская и волнистая), обладающие малой теплопроводностью и высокой огнестойкостью. Недостатком этого материала является малая устойчивость к ударам, что затрудняет очистку крыш от снега.

Окна в зерноскладах размещают в верхней части стен, выше зерновой насыпи. Они необходимы для минимального освещения склада и для его вентиляции. Окна открываются наружу нижним ребром, что препятствует проникновению в склад атмосферных осадков.

Ворота зернового склада делают створчатыми, открывающимися наружу, либо раздвижными шириной, достаточной для въезда автомашин. Дверные проемы дополнительно закрывают закладными досками, чтобы полностью использовать объем склада.

Для рациональной эксплуатации одноэтажных зерноскладов и удешевления стоимости хранения зерна вместимость их должна быть использована максимально. Это достигается размещением зерновой массы предельно допустимым по высоте насыпи слоем: для сухого зерна до 4-5 м при наличии установок для активного вентилирования и 2-3,5 м в складах без активного вентилирования.

Одноэтажные зерносклады пригодны для хранения зерновых масс любого состояния по влажности и засоренности, но в этом случае высоту насыпи зерна уменьшают в 2-3 раза.

Силосы . За последние годы в практике хранения зерна получили распространение цилиндрические Силосы различной вместимости: от 25 т (Бункера) до 10000 т (Бины) зерна. Их делают из стали, алюминия и различных сплавов.

В качестве преимуществ таких хранилищ следует отметить удобство их загрузки (самотеком, конвейерами), а также и выгрузки (самотеком, скребковыми конвейерами, аэрожелобами и другими средствами механизации). Такие силосы можно быстро построить, они дешевле и быстрее окупаются, чем капитальные зерносклады. К несомненным достоинствам такого типа хранилищ следует отнести малую потребность в площади. Так, на территории, нужной для строительства склада на 5500 т, можно разместить три металлических хранилища общей вместимостью 15000 т. Силосы надежно защищают зерновые массы от грызунов, безопасны в пожарном отношении, они удобны и для проведения газовой дезинсекции многими фумигантами, активного вентилирования.

Однако при всех этих достоинствах металлические силосы имеют и свои недостатки. Так, при резких перепадах температур под действием окружающего воздуха и солнечной радиации создаются температурные градиенты, приводящие к явлению термовлагопроводности в зерновой массе и образованию в ней конденсационной влаги в периферийных слоях толщиной до 10-15 см. Все это способствует активизации микробиологических процессов и, прежде всего, развитию грибной флоры. Это обстоятельство побуждает загружать в металлические силосы только зерновую массу, находящуюся в сухом состоянии. Обязательным условием надежного хранения зерна является оборудование силосов системой активного вентилирования.

Металлические силосы бывают двух видов: с горизонтальным и конусным днищем.

Силосы с горизонтальным дном проще и быстрее монтировать, однако они должны быть оборудованы разгрузочным транспортером и разгрузочными люками для зерна. Преимущество в практике хранения имеют силосы с конусным днищем, угол наклона которых должен быть не менее 45°. В них обеспечивается полная выгрузка зерна самотеком. Такой силос в сборе устанавливается на опорное металлическое основание, что позволяет резко упростить и удешевить фундамент, достаточно соорудить простую бетонную площадку под опорное основание.

В полный комплект оборудования силоса с конусным днищем входят воздухоотводы крышные и настенные, датчик верхнего предельного уровня зерна, вентилятор с воздухоподводящим патрубком, аэроднище, лестницы обслуживания, термоподвеска. Благодаря модульной компоновке многих конструкций силосов из них можно построить хранилища любой вместимости и назначения.

В данном хозяйстве для размещения зерна тритикале будет использоваться типовое хранилище ТП 813-1-19.83 вместимостью 3600 т., предназначенного для хранения семян зерновых культур продовольственно-фуражного назначения, доведенных до кондиций продовольственного зерна по ГОСТам. Размеры хранилища: 14х89,2 м.

В хранилище предусмотрена возможность проведенных следующих операций с зерном:

Прием зерна с автотранспорта на временное и длительное хранения;

Активное вентилирование зерна;

Передача зерна в цех для переработки;

Отпуск зерна на автотранспорт.

Фуражное зерно массой 3210 т размещаем насыпью с высотой насыпи 8 м.

1. Объем зернохранилища с фуражным зерном тритикале:

m ф - количество фуражного зерна, т

ρ - плотность зерна, г/л.

2. Площадь хранилища для размещения фуражного зерна: S=13∙ 43,6=566,8 м 2 ,

3. Высота насыпи:

Отделение зернохранилища для хранения зерна фуражного назначения оборудовано наклонными полами и механизмами, обеспечивающими механизированную загрузку, разгрузку и обработку зерна, поэтому высота насыпи может достигать 10 м.

Зерно семенного назначения массой 156 т размещаем в мешках тройниками.

1. Для хранения потребуется мешков: 156000/50=3120 мешков, т.к масса одного мешка составляет 50 кг.

2. Площадь одного поддона при укладке "тройником" составляет: 0,9∙0,45∙3=1,215 м 2 , где 0,9 - длина мешка, 0,45 - ширина мешка, 3 - количество мешков.

3. Общее количество штабелей: n общ /n меш =3120/24=130 шт, где 24 - количество мешков на одном поддоне.

4. Общая площадь штабелей составляет: 130∙1,215=157,95 м 2

Штабеля размещаем таким образом, чтобы ширина проходов между штабелями была 0,7 м, расстояние до стен хранилища - 0,5 м, а ширина проезда для штабелеукладчика составляла 3м.

Рис. 8 План размещения зерна и семян

1 - помещение для хранения зерна фуражного назначения насыпью; 2 - помещение для хранения семенного материала в мешках; 3 - помещение для хранения инвентаря и тары.

Рис. 9 Схема размещения мешков "тройником" - 9 тройников в длину и 5 тройников в ширину.

Заключение

Развитие технического прогресса в области механизации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян в современных условиях определяется следующими факторами:

Новыми формами организации производства сельскохозяйственной продукции (крестьянские хозяйства, акционерные общества, кооперативы, фермы и др.),

Возрастанием доли зерна, оставляемой и обрабатываемой непосредственно на месте его производства;

Необходимостью применения энерго-эколого-трудо-ресурсосберегающих и малоотходных технологий и соответствующего оборудования;

Необходимостью повышения эффективности использования техники.

В данной курсовой работе была произведена послеуборочная обработка зерна тритикале фуражного назначения, где мы рассчитали количество зерна, подлежащего размещению на току в бунтах. Так же мы произвели размещение зерна в зернохранилищах. Кроме того, были исследованы основные машины, применяемые для предварительной, первичной, вторичной очисток, сушки, активного вентилирования и хранения и выявлены их положительные и отрицательные качества.

Выполнив курсовую работу мы приобрели навыки, позволяющие рассчитать и разместить зерно тритикале с учетом влажности и засоренности, а также подобрать необходимое оборудование для проведения послеуборочной обработки и хранения. Установили, что наиболее приемлемым зернохранилищем для нашего хозяйства для размещения исходного зерна является ТП 813-1-19.83.

Список используемой литературы

1. Хранение и технологи сельскохозяйственных продуктов / Под ред. Л. А. Трисвятского. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. - 415с.

2. Курсовое проектирование по хранению и переработки продукции растениеводства для студентов агрономического и экономического факультетов (методические указания) / Н. М. Личко, Г. С. Колесниченко и др. - М.: Издательство МСХА, 1990. - 104с.

3. Послеуборочная обработка и хранение зерна / Вобликов Е.М., Буханцов В.А. - Ростов н/Д: «МарТ», 2001. - 240с.

4. ГОСТ Р 53899-2010 Тритикале кормовое. Технические условия

5. http://www.zernosushilki.com

6. http://ru.wikipedia.org

7. http://agroluxzhitomir.ucoz.ru/index/0-2

Санитария хранилищ.

Основополагающим фактором санитарии элеватора является тщательная уборка и дезинфекция хранилищ - как внутренняя, так и внешняя. Вначале проводится ручная зачистка от остатков зерна днища и стен хранилищ, съемных панелей аэрации, затем зачистка производится при помощи пылесоса. Также очищаются воздуховоды системы аэрации с последующей их фумигацией фосфатными газами, имеющими большую плотность чем воздух.

Применяются также модульные системы сушилок.

Имеются варианты сушки зерна и в силосах, но вентиляторы, подающие в них воздух для аэрации, необходимо оборудовать электронагревателями. Эффективная сушка в банках происходит при толщине слоя зерна в 1 м. Кроме того, масса зерна при сушке должна разрыхляться вертикальными шнеками, а для выгрузки остатков зерна из силосов, последние должны быть оборудованы зачистными шнеками. Однако такая сушка - медленная.

Для сушки зерна кукурузы в штате Индиана разработана специальная сушилка со следующей технологией. Зерно с влажностью 20-30% подсушивают до 16% при температуре агента сушки 200-240°F (93-115°C). Затем горячее зерно несколько часов выдерживают в бункере, а затем охлаждают. Для охлаждения в бункер подают воздух из расчета 30 м3/ч на тонну зерна. В этом случае достаточна обработка зерна в течение 8-10 часов. Такой ступенчатый метод снижения влажности зерна обеспечивает хорошее качество зерна, так как оно не растрескивается. Несомненно, было бы лучше, если бы и бункер для отлежки был непрерывно действующим. Такую модель сушки зерна профессор Р.Т. Нойес порекомендовал и для Украины.

Однако здесь нужно отметить, что такой способ сушки зерна в Украине уже известен. Его предложил и испытал на Белгородском КХП (Россия) заслуженный изобретатель России В.И. Атаназевич. Суть данного метода была изложена автором на второй национальной конференции "Хлебопродукты-97", прошедшей в ОГАПТ (Одесса). Способ, названный автором "сушка днем - охлаждение ночью", позволяет повысить производительность зерносушилок ДСП-32 до 40-42 пл.т/ч и снизить при этом на 10-15% затраты топлива и электроэнергии на сушку зерна различных культур.

ФАО оценивает ежегодные потери зерновых приблизительно в 10% общего производства с максимумом для некоторых менее развитых стран 30-50 %.

Основная причина этих потерь, особенно в развивающихся странах, - негерметичность хранилищ, допускающих свободное проникновение насекомых, грызунов, птиц и даже осадков, вызывающих развитие плесеней и создающих неблагоприятные условия хранения. Даже там, где зерно хранят в пригодных для этого силосах, потери могут происходить вследствие загрязнения, снижения качества и порчи.

Влажность и температура

Важное свойство зерна различных культур - сохранность его в течение длительного времени при соблюдении определенных условий. С хранением зерна связано много проблем, обусловленных тем фактом, что оно представляет собой живой организм и поэтому может погибнуть. В этом контексте влажность и температура зерна являются наиболее важными факторами.

Излишняя влага или повышенная температура могут привести к плесневению, если зерно слишком долго хранится. Влажности в значительной степени определяется методом уборки зерна. В прошлом для уборки использовали только косилки: зерно могло созревать и высыхать в неплотных снопах в поле до обмолота. Во время этого периода сушки большая часть влаги терялась.

Однако в настоящее время уборку ведут комбайнами, и большая часть влаги в соломе и сорняках переходит на само зерно, чем и объясняется увеличение влажности зерна после уборки по сравнению с влажностью его до уборки. Механизированная уборка не оставляет времени для вентилирования зерна на открытом воздухе. Наоборот, убранное зерно, уже обмолоченное, направляется непосредственно с поля во временное хранилище, где оно будет находиться до начала искусственной сушки.

Так как климатические условия, которые редко бывают оптимальными, частично определяют время уборки зерна, а фермеры сильно загружены в этот короткий период, аренда и кооперативное использование комбайнов получили широкое распространение. Сейчас уборка занимает значительно меньше времени, а вместимость хранилищ на фермах обычно недостаточна. В то же самое время процесс сушки необходимо начинать с момента поступления зерна.

При небольшом объеме производства зерна эта проблема может быть решена с помощью простых вентиляционных установок, которые нагнетают сухой холодный или подогретый воздух. Учитывая большую опасность ухудшения качества, которое может быстро привести к катастрофе при хранении очень влажного зерна, некоторые фермеры организовали кооперативные зернохранилища, где было смонтировано дорогое промышленное сушильное оборудование с системами принудительного вентилирования для охлаждения зерна.

Температура сушки зерна очень важна и определяется влажностью зерна. При слишком высокой температуре сушки возможно серьезное повреждение, например, потеря всхожести семенного зерна или пивоваренного ячменя, потеря мукомольного и хлебопекарного качеств пшеницы, потеря пищевой ценности продовольственного зерна и опасность повреждения зерна из-за неравномерного высыхания зерновки и оболочки.

Безопасная температура сушки находится в диапазоне 40-55 °С. Обычно процесс сушки продолжают до тех пор, пока влажность зерна не достигнет величины 16-18%.

Кроме того, в сухом состоянии зерно остается живым организмом, характеризующимся метаболической и дыхательной активностью. Кислород, потребляемый из воздуха при дыхании. преобразует углеводы в диоксид углерода, влагу и теплоту. Для зерна, хранящегося длительное время (свыше года), это преобразование должно быть по возможности значительно снижено для предотвращения существенного увеличения влажности и температуры.

Опыты показывают возможность замедления интенсивности дыхания охлаждением и сушкой горячего и влажного зерна. Слишком высокая влажность и теплота не только ограничивают максимальную продолжительность хранения, но также связаны (как причина, так и следствие) с развитием плесеней, бактерий и амбарных долгоносиков. Если эта проблема не решается на первом этапе хранения, то процесс снижения качества ускоряется, приводя к еще большей влажности и теплоте. В результате всего этого партия зерна обесценивается и в самом худшем случае не может быть использована даже на кормовые цели.

На практике стандартом качества партии зерна является его всхожесть. Этот стандарт может быть использован для семенного зерна или пивоваренного ячменя, а также для зерна, используемого для непосредственного потребления. Эксперты установили, что всхожесть важна для продовольственного зерна и что микроорганизмы, которые сопровождают развитие плесеней, предпочитают питаться зародышем зерна; зародыши с более высокой влажностью и содержанием белка представляют более питательную среду, чем эндосперм зерна. После зародыша микроорганизмы атакуют оставшуюся часть зерна до тех пор, пока оно не будет полностью обесцененным. Диализ всхожести различных видов зерна также показал, что плесени развиваются с различной интенсивностью. Считают, что зерновые культуры, имеющие зерновки, покрытые чешуей (ячмень и овес), должны обладать меньшей интенсивностью развития плесеней, чем мучнистые или голозерные (пшеница и рожь).

Во время развития и созревания в поле зерно проходит различные этапы, которые можно описать в следующем хронологическом порядке:

восковая спелость, когда количество сухого вещества в зерновке возрастает до определенного максимума, в то время как влажность составляет приблизительно 30 %;
созревание, когда влажность начинает снижаться;
полная спелость, когда влажность в сухую погоду уменьшается примерно до 14 %.

Обычно чувствительность к влаге как результату погодных условий очень большая в фазе полной спелости. Это означает, что зерна поглощают и выделяют влагу очень легко; зерновка является гигроскопичной.

Специалисты выступают против уборки зерновых комбайнами в фазе полной спелости, так как это сопровождается избыточной потерей зерна. Если имеются методы быстрой сушки, то лучше убрать зерно до наступления полной спелости, несмотря на более высокую влажность зерновок.

Механическое повреждение зерна может быть результатом повреждения, вызванного неправильным функционированием комбайна, избыточной влажности (свыше 18 %) зерна при уборке и интенсивной механической транспортировке. Повреждение семенного зерна и пивоваренного ячменя может снизить их жизнеспособность. Для продовольственного зерна повреждение означает, что в процессе помола потери будут выше. Обычно повреждение зерна снижает его ценность и увеличивает опасность при продолжительном хранении.

При использовании комбайнов в зерновой массе содержится больше примесей, чем при уборке простыми косилками. Качество и потенциальная продолжительность хранения партии зерна точно связаны с содержанием примесей. Эти примеси, обычно части зеленых растений (примеси, части стеблей и т. п.), имеют высокую влажность, являются источником инфекции и стимулируют развитие плесеней. Следовательно, перед закладкой зерна на хранение его необходимо тщательно очистить.

Как упоминалось ранее, хранящееся зерно дышит и требует определенного объема кислорода, который преобразуется в почти равное количество диоксида углерода. Имеются доказательства того, что зерно, хранящееся в закрытом силосе, имеет относительно низкую интенсивность дыхания, когда поглощается кислород воздуха и продолжает выделяться диоксид углерода. Повышающаяся концентрация СО 2 вызывает дальнейшее снижение интенсивности дыхания таким образом, что процессы, происходящие в зерне, и развитие микроорганизмов (плесеней и бактерий) практически приостанавливаются.

Это положительное явление обычно используют всякий раз, когда зерно должно храниться продолжительное время. Установлено, что зерно, хранящееся в течение длительного времени в закрытых бункерах при оптимальных условиях влажности и температуры, будет иметь предельно низкие потери жизнеспособности, которая восстанавливается сразу же при контакте со свежим воздухом. Хранение зерна должно прежде всего обеспечивать сохранение жизнеспособности и предотвращать развитие плесеней.

Доказано, что возможный период хранения можно увеличить, если влажность и температуру снизить, например, путем охлаждения или сушки.

На практике большая часть зерна, поступающего с поля, имеет некоторые различия по влажности и температуре, что может привести к проблемам при хранении. Кроме того, зерно, хранящееся у стен силосов или в верхнем слое, имеет тенденцию охлаждаться быстрее, чем зерно в центре.

При таких обстоятельствах холодный, более тяжелый воздух будет оседать, горячий воздух - подниматься. При соприкосновении горячего воздуха с холодным может произойти конденсация, увеличивающая влажность в верхней части силоса. Эта опасность наибольшая в осенний период, когда средние температуры окружающего воздуха становятся ниже. Для более равномерного распределения влаги в зерновой массе и предотвращения плесневого запаха и местного самосогревания зерна рекомендуется до сушки перемешивать или перебрасывать зерновую массу с применением ограниченного вентилирования.

Взаимосвязь температуры и влажности зерновой массы и вентилирования воздухом должна находиться под контролем.

В процессе сушки и охлаждения мощные потоки воздуха нагнетаются или отсасываются под давлением из зерновой массы. Используются различные системы, например:

зерновая масса распределяется слоями (горизонтальные хранилища) и не перемещается в процессе вентилирования; сопротивление воздуху минимальное;
зерно хранится в вертикальном силосе (оно не перемещается) и сильные потоки воздуха проходят через зерновую массу, предпочтительно сверху вниз;
зерновая масса перемещается и пересекается восходящим или нисходящим потоком воздуха, который может быть подогрет.

В процессе сушки зерна передача теплоты и влаги между воздухом и зерном определяется некоторыми важными физическими законами и явлениями, а именно:

гигроскопичностью зерна (отмечается в зависимости от вида зерна);
зерно является плохим проводником тепла и ведет себя как изолятор;
увеличение температуры начинается медленно и ускоряется со временем;
более влажное зерно вызывает более быстрое повышение температуры.

Общие правила для сушки зерна вентилированием следующие: температура воздуха, используемого для вентилирования, должна быть на 4-5 °С ниже температуры зерна; относительная влажность воздуха должна быть ниже соответствующей равновесной влажности зерна.

Амбарный долгоносик

Одна из проблем, требующих внимания при хранении зерна, - присутствие амбарного долгоносика - черного жука длиной 3-5 мм с плохо развитыми нижними крыльями, неспособного летать, который себя прекрасно чувствует в зерновой массе. Предварительно высверлив хоботком выемку, самка, которую трудно отличить от самца, откладывает яйцо и заделывает выемку каплей жидкости. Эта жидкость быстро твердеет при контакте с воздухом; снаружи не видно никаких следов. Спустя несколько дней белая личинка выходит из яйца и начинает питаться эндоспермом. Личинка растет, линяет, превращается в куколку, и в конечном итоге из куколки выходит молодой жук. Все это происходит внутри зерна, а снаружи еще ничего не видно. Когда молодой жук выходит наружу, половина зерновки уже съедена.

Развитие долгоносика от яйца до взрослого жука в значительной степени зависит от температуры. Эволюция происходит тем быстрее, чем выше температура. При высоких температурах зерна он может давать от четырех до пяти поколений в год. Опыты показали, что одна самка может откладывать 1000 яиц в год, в то же время при благоприятных условиях это число может возрасти до 100 000. При снижении температуры до 6 °С амбарные долгоносики находятся в парализованном состоянии, но, как только температура повышается, они пробуждаются и становятся более активными, их прожорливость и половое влечение также становятся сильнее с увеличением температуры до появления признаков паралича при 38 °С. Амбарные долгоносики погибают при 39 °С.

Амбарные долгоносики, несомненно, самые опасные вредители хранящегося зерна. Сильное заражение вызывает повышение влажности и температуры; в результате скопления мертвых особей и экскрементов насекомых создается отличная среда для развития многих других вредных организмов, таких, как клещи, плесени и бактерии. Зерно приобретает затхлый запах и теряет качество. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока зерно не станет полностью непригодным для продовольственных целей. Зерновая пыль, зараженная мертвыми телами и экскрементами долгоносиков, может вызвать серьезные болезни у животных; особенно чувствительны лошади и свиньи.

Заражение долгоносиками необходимо обнаруживать по возможности раньше. С этой целью можно просеять пробу зерна или опустить ее в ковш с водой и перемешать. Здоровые зерна оседают на дно, тогда как зерна, в которых находятся личинки, куколки или взрослые жуки, всплывают на поверхность. Третий метод предусматривает просвечивание зерен мощным источником света.

При выгрузке зараженной партии зерна из силоса некоторые долгоносики могут оставаться, укрываясь в трещинах, остатках гравия и полостях в стенах силоса, где они выживают без пищи в течение многих месяцев. Таким образом, долгоносики заражают другую партию зерна, закладываемую на хранение, и проблема остается нерешенной.

Имеется несколько методов борьбы с амбарными долгоносиками с использованием контактных инсектицидов или газов. К контактным инсектицидам относятся порошки, смешиваемые с зерном, и жидкости, наносимые на зерно в распыленном состоянии. Оба вида инсектицидов только убивают долгоносиков, которые находятся в зерновой массе, но не влияют на личинки внутри зерна.

Борьба с амбарными долгоносиками с помощью газов (фумигация) во многих отношениях дает лучшие результаты. Газы проникают внутрь зерна и уничтожают яйца, личинки, куколки и взрослых долгоносиков. Эффективность этого метода в значительной степени зависит от температуры, которая должна быть выше 20 °С. Метод фумигации можно применять только при условии тщательной герметизации помещений, которые можно легко вентилировать после окончания обеззараживания и которые расположены на расстоянии от других зданий.

Фумигация имеет также некоторые недостатки. Газы чрезвычайно ядовиты для человека и животных; некоторые из них легко воспламеняются и поэтому взрывоопасны. В связи с этим необходимо принимать различные меры предосторожности до фумигации и в процессе ее проведения (следует надевать противогазы и перчатки, избегать огня и искр), а обеззараживание должны выполнять специалисты.

Учитывая все эти опасности, ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) и ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) после тщательного исследования одобрили систему, которая пытается решить эти проблемы с использованием ионизирующего облучения пищевых продуктов. Это новый метод, который делает возможным обеззараживание продуктов и уничтожение микробов и насекомых и не оказывает вредных побочных воздействий при потреблении продуктов питания.

Хранение зерна в среде инертных газов

Основное преимущество метода состоит в том, что на всех стадиях развития насекомые не могут выживать при очень низкой концентрации кислорода. Высокое содержание диоксида углерода (СО 2), образующегося за счет дыхания насекомых, также способствует их угнетению, но основным фактором уничтожения вредителей является низкое содержание кислорода в межзерновом пространстве. Недостатком метода является медленное поглощение кислорода вредителями; перед снижением концентрации кислорода до уровня, обеспечивающего полную гибель насекомых, происходит сильное заражение.

По методу, разработанному Шейбалем и Ди Маггио из Снампрогетти (Италия), используется азот, который биологически инертен и легко доступен на рынке в газообразной и жидкой формах. Азот может использоваться для краткосрочной фумигации и при продолжительном хранении сухого зерна и зерна средней и высокой влажности, так как при низких остаточных концентрациях кислорода быстрое развитие плесеней значительно замедляется в атмосфере технического азота и прекращается в чистом азоте.

Основные преимущества метода следующие:

активность насекомых снижается;
резистентность насекомых к кислородному голоданию исключается;
зерно при критической влажности может сохраняться в течение значительно более длительного времени, чем в общепринятых хранилищах в воздушной атмосфере;
развитие самосогревания и колебание температуры зерновой массы исключаются;
переброска хранящегося зерна не требуется;
взрывы и самовозгорание исключаются;
жизнеспособность и свойства зерна поддерживаются в течение значительно больших периодов без дополнительных мер предосторожности.

Этот метод интенсивно исследуется и испытывается в условиях обычной практики хранения.

Факторы, влияющие на сохранение зерновой массы

Твердые компоненты зерновой массы представлены в основном живыми организмами. Даже сухое зерно находится в состоянии неполного анабиоза. Зерновая масса понемногу дышит. В процессе дыхания поглощается кислород, выделяются углекислый газ, вода и тепло. Если зерно сухое, то этот процесс идет постепенно, выделившиеся тепло и влага рассеваются в окружающей среде и качество зерновой массы практически не меняется. При хранении зерна большим слоем в центральных и нижних слоях зерновой массы может медленно накапливаться углекислый газ и уменьшаться содержание кислорода.

Во время дыхания происходит окисление сухих веществ и превращение их в газообразные. Поэтому масса зерна уменьшается. Повышение интенсивности дыхания сигнализирует об активизации физиологических процессов в зерне.

При влажности колосовых до 12% интенсивность дыхания зерновой массы близка к нулю. С повышением влажности интенсивность дыхания постепенно повышается. Когда влажность зерна достигает 14,5-15,5%, интенсивность дыхания резко возрастает. Значение влажности, при которой интенсивность дыхания в зерновой массе резко возрастает, называется критической влажностью. Величина критической влажности тем ниже, чем больше содержится липидов.

Интенсивность дыхания в значительной мере зависит от состояния зерна. Зерно недозревшее, морозобойное и суховейное очень активно дышит.

Интенсивность дыхания зависит также от вида и количества примесей. Семена сорных растений имеют обычно более высокую влажность, чем основное зерно, они сильнее обсеменены микроорганизмами. Минеральная пыль, комочки земли также содержат много микроорганизмов, а микроорганизмы при влажности зерна, которая немного превышает критическую, очень активно дышат. Битые зерна имеют повышенную интенсивность дыхания.

Если зерно подмочено на стадии уборки или транспортирования, то это приводит к началу его прорастания и увеличению количества микроорганизмов. Прорастание зерна очень сильно активизирует дыхание.

При высокой интенсивности дыхания выделившиеся тепло и влага не успевают рассеяться в окружающую среду, они накапливаются в зерновой массе и приводят к повышению температуры и влажности. Это вызывает еще большую интенсификацию дыхания и может стать причиной самосогревания.

Углекислый газ, который выделился, может накапливаться в зерновой массе и тормозить дыхание. При этом происходит угнетение и даже гибель вредителей и аэробной микрофлоры. Само зерно переходит на анаэробный тип дыхания. Зерновая масса приобретает запах амбара, в зерне накапливается этиловый спирт, который может служить причиной потери всхожести.

Если в такую зерновую массу подать внешний воздух, то интенсивность дыхания резко возрастет, увеличится количество тепла, которое выделяется, и влаги. Если воздуха недостаточно для того, чтобы охладить зерновую массу, то это приведет к стремительному развитию самосогревания. Зерно, которое по этой причине греется, нельзя перелопачивать.

В свежеубранном зерне повышенное содержание низкомолекулярных веществ, высокие активность ферментов, интенсивность дыхания, у него низкая всхожесть. В процессе хранения происходят постепенное снижение активности ферментов и интенсивности дыхания, синтез высокомолекулярных веществ за счет низкомолекулярных, повышение всхожести и энергии прорастания. Этот процесс называется послеуборочным созреванием и длится полтора-два месяца.

Послеуборочное созревание можно замедлить или ускорить. Этот процесс абсолютно не идет в зерне с повышенной влажностью, он сильно замедляется при охлаждении свежеубранного зерна. При этом в зерне происходят необратимые процессы. Для ускорения послеуборочного созревания рекомендуется просушить зерно при температуре агента сушки 45°С или подвергнуть его активному вентилированию сухим воздухом.

Достигнув полной физиологической зрелости, интенсивность дыхания снижается, а всхожесть повышается до максимального значения. Такое зерно хорошо хранится.

Поэтому свежеубранное семенное зерно, не прошедшее послеуборочного созревания, сильно охлаждать не следует.

Режимы хранения

Зерно хорошо хранится только в том случае, если все процессы, которые происходят в нем, крайне замедлены. Наибольшее влияние на интенсивность процессов в зерновой массе оказывают влажность, температура и обеспеченность кислородом.

Известны три режима хранения зерна: в сухом состоянии, в охлажденном состоянии и без доступа воздуха или в регулируемой газовой среде.

Кроме этого, зерно перед закладкой на хранение необходимо очистить, обеззаразить и по возможности создать условия для послеуборочного созревания (тепловая сушка, активное вентилирование сухим воздухом и т.п.).

Режим хранения зерна в сухом состоянии основан на том, что интенсивность дыхания сухой зерновой массы крайне низкая. Многие насекомые и все клещи, вредители хлебных запасов, не могут повреждать целое сухое зерно и получать с пищей достаточное количество влаги. Микроорганизмы прекращают размножаться и постепенно отмирают.

Режим хранения в охлажденном состоянии основан на том, что уже при температуре 10°С интенсивность дыхания зерновой массы снижается, многие насекомые становятся малоподвижными и перестают размножаться. Дальнейшее охлаждение приводит к тому, что все насекомые и клещи прекращают размножение и через некоторое время гибнут. Гибель наступает тем быстрее, чем ниже температура. При сниженных температурах прекращается развитие микробов, тем не менее, гибели их не происходит. Этот режим дает хорошие результаты для сохранения качества зерна при непродолжительном хранении. Для продолжительного хранения зерно следует сушить.

Очень хороший результат дает объединение этих двух режимов — хранение сухого зерна в охлажденном состоянии.

Следует иметь в виду, что промерзание зерна (охлаждение до отрицательных температур) может привести к потере всхожести. Режим хранения зерна без доступа воздуха основан на том, что в герметичном хранилище вследствие дыхания зерновой массы потребляется кислород, а накапливается углекислый газ. В результате этого происходит гибель вредителей хлебных запасов и аэробной микрофлоры. Анаэробная микрофлора, количество которой значительно меньше 1% от всей микрофлоры зерна, не может причинить заметного убытка хранящемуся зерну. Установлено, что величина критической влажности зерна при анаэробном хранении на 1-2% выше, чем при аэробном (у колосовых — около 16%).

Анаэробные условия хранения могут быть созданы при введении инертных газов (углекислый газ, азот) в массу зерна. Этот прием называют применением регулируемой газовой среды.

Хранение зерна без доступа воздуха не нашло распространения, поскольку тяжело создать герметичные условия в современных хранилищах. Кроме того, при герметичном хранении полностью теряется всхожесть зерна.

Технологии хранения влажного зерна

Массовое распространение в производстве приобрела технология термической сушки. Это наиболее радикальный прием обработки зерна разного назначения и состояния. Даже в случае повышенной влажности можно быстро обработать зерно и предотвратить его потери. Технологии сушки базируются, в основном, на использовании традиционных энергоносителей — топлива жидкого и газообразного. Последнее более дешевое, поэтому сейчас проводится работа по реконструкции действующих сушилок и конструированию новых на этом виде топлива. Но следует иметь в виду, что продолжительность сушки может возрастать из-за получения более влажного теплоносителя. Так, в наших опытах установлено повышение относительной влажности теплоносителя на 5-8% после сжигания газообразного топлива по сравнению с жидким.

В процессе термической сушки необходимое количество энергии составляет 5-11 Мдж на 1 кг влаги в зависимости от состояния зерна, способа сушки, типа зерносушилок. Для уменьшения затрат топлива разработан ряд технико-технологических приемов (рециркуляция зерна, реверсирование и повторное использование теплоносителя, сушка с периодами «нагрев-охлаждение»), которые широко применяются на практике.

Таблица 1 . Эффективность технологий, которые могут быть использованы для первичной обработки влажного зерна

Технология	Назначение основное	Энергопотребление	Преимущества	Недостатки
1. Термическая сушка на традиционных энергоносителях		5-11 Мдж/кг влаги	Широкий диапазон влажности. Скорость процесса. Минимальные потери	Большие затраты тепловой энергии. Снижение качества при малейшем нарушении технологии
2. Активное вентилирование	Семена,	1,5-2,5 Мдж/кг влаги	Энергосбережение. Высокое качество продукции	Ограниченный диапазон влажности. Продолжительность процесса
3. Охлаждение	Зерно продовольственное и кормовое	2-6 квт*ч/т зерна	Энергосбережение. Защита от вредителей и болезней	Продолжительность процесса. Специальное оборудование, регулярный сервис
4. Комбинированная сушка с вентилированием или охлаждением	Семена, зерно продовольственное и кормовое	Уменьшение на 20-40% по сравнению с сушкой		Усложненное разнотипное оборудование
5. Консервирование	Зерно кормовое	—	Полное энергосбережение. Высокая влажность. Упрощенная материально-техническая база	Узкое назначение. Осложненное использование продукции
б. Хранение с постепенной доработкой	Семена, зерно продовольственное	Уменьшение на 25-50% по сравнению с сушкой	Относительное энергосбережение. Высокое качество продукции	Невысокая влажность
7. Хранение в регулируемой газовой среде	Зерно продовольственное и кормовое	Данные отсутствуют	Энергосбережение. Минимальные потери
8. Термическая сушка на альтернативных энергоносителях	Семена, зерно продовольственное и кормовое	Данные отсутствуют	Экономия невоспроизводимых энергоносителей	Недостаточное изучение и конструкторская обработка

Термическая сушка на традиционных энергоносителях и в дальнейшем будет преобладать в тех объемах первичной обработки влажного зерна, которые требуют высокого уровня технологичности, автоматизации параметров, их системного обеспечения, полной гарантии получения продукции. Такие требования возникают, прежде всего, при обработке семенного материала и продовольственного. Учитывая особые условия обработки и значение этой продукции, применение термической сушки имеет оправданный, в том числе и коммерчески прибыльный характер.

Главной научно-практической проблемой в термической сушке является модернизация и разработка новых сушилок, способных максимально обеспечить технологические требования и сократить энергозатраты. Это более полная отработка потенциала теплоносителя, его стабильный режим, экологические нормы. Особой задачей является создание теплогенераторов универсального типа с использованием различных видов топлива. Перспективным направлением является разработка калориферных систем, в которых теплоноситель получают путем отбора тепла от нагретой поверхности. Такие системы в последнее время разрабатываются и внедряются ведущими фирмами США, Германии, Франции и других стран. Преимущества этих систем: более высокая экономичность, экологическая чистота, качество процесса в сравнении с обычной системой, где теплоноситель получают от прямого сжигания топлива.

Активное вентилирование впервые приобрело широкое использование в элеваторно-складском хозяйстве. Причиной была заготовка больших объемов зерна, которое можно обрабатывать без термической сушки. Оказалось, что с определенной влажностью зерно можно постепенно подсушивать, охлаждать, консервировать, аэрировать в зависимости от его состояния и назначения. Этот технологический прием обеспечивал, во-первых, существенное снижение энергии по сравнению с термической сушкой. Во-вторых, повышалось качество семян или зерна за счет «мягкого» завершения биохимических процессов, связанных с созреванием и стабилизацией белково-ферментного комплекса. В-третьих, прием не нуждается в сложном оборудовании или крупных капитальных вложениях. Поэтому неслучайно на базе активного вентилирования были разработаны технологии, которые широко применяются при обработке основных объемов высококачественного зерна в ряде аграрно развитых стран (США, Канада, Австралия).

Учитывая названные важные преимущества, прием активного вентилирования может стать довольно распространенным для первичной обработки влажного зерна в хозяйствах. Уборочная влажность при этом может составлять до 20-25% в зависимости от культуры. Для внедрения приема необходимо наладить выпуск установок для активного вентилирования в помещениях зерноскладов или на площадках.

Охлаждение является одной из разновидностей активного вентилирования, но, вместе с тем, занимает отдельное место в технологии. В отличие от вентилирования охлаждение выполняется, как правило, искусственно охлажденным воздухом при более низких температурах и постоянном режиме. С помощью охлаждения достигается быстрая консервация продукции, ее эффективная защита от фитопатогенной микрофлоры, вредителей. При этом значительно снижаются количественные потери при хранении, в том числе и связанные с естественным уменьшением сухого вещества.

Эффект охлаждения возрастает при объединении определенных условий. К ним относятся повышенная температура зерновых масс при уборке, слабая термостойкость самой культуры в процессе ее сушки. Поэтому при выращивании отдельных культур, например, риса, охлаждение имеет преимущество в сравнении с другими приемами первичной обработки влажного зерна. Применение эффекта охлаждения к другим культурам сдерживается необходимостью иметь довольно сложное оборудование и его сервисное обслуживание. Поэтому достаточно проблематично ожидать в ближайшей перспективе широкомасштабное использование приема охлаждения (но не активного вентилирования) в хозяйствах при обработке свежеубранного зерна.

Прием консервирования полностью сокращает все энергозатраты, связанные с термической сушкой. Весомыми преимуществами являются также обработка зерна с повышенной влажностью, простая материально-техническая база. Но прием пригоден только для кормового зерна, поскольку приостанавливает жизнеспособность — прорастание и всхожесть. Консервирование достигается за счет обработки химическими препаратами или самоконсервированием вследствие действия определенной микрофлоры. В последнем случае необходима герметизация зерновой массы.

Консервирование может иметь широкое использование, прежде всего, в животноводческих хозяйствах. Консервированию будет подлежать в первую очередь кукуруза, поскольку она является ценной кормовой культурой.

Эффект консервирования в значительной мере зависит от скорости выполнения этого технологического приема. Поэтому его целесообразно выполнять с помощью механизированных линий, которые состоят из оборудования для приема, обработки и загрузки зернохранилищ в потоке.

Сушка в комбинации с вентилированием или охлаждением является усовершенствованной технологией, в которой используется эффект разных приемов. Это дает возможность уменьшить относительные энергозатраты на 20-40%, сохранить качество продукции. Технология включает сначала быструю термическую сушку зерна во влажном критическом состоянии и его умеренную «мягкую» доработку на последних этапах в режиме энергосбережения.

Такая обработка эффективна для зерна, имеющего низкую термостойкость, способность к растрескиванию. Она дает возможность готовить конкурентоспособную товарную продукцию, в том числе и для экспортных поставок. Особое распространение технология приобрела в США, где ее применяют при обработке зерна кукурузы.

Для комбинированной сушки необходимо иметь комплект оборудования для высоко- и низкотемпературной обработки зерна в зависимости от его влажности. Это тормозит массовое распространение приема, несмотря на относительное энергосбережение по сравнению с термической сушкой. В первую очередь, прием может применяться при наличии зерносушилки, в которой зерно досушивается до промежуточного состояния. Для его последующей обработки необходимо иметь вентилируемые бункера или зернохранилища, которые работают в режимах аэрации или охлаждения, для дальнейшего снижения влажности зерна.

Прием хранения с постепенной доработкой похож на вышеприведенный, но технологически он другой и выполняется на другом оборудовании. Этот прием не предусматривает применения термической сушки, ведь влажность зерна должна быть относительно невысокой. Он выполняется в металлических башенных зернохранилищах, которые оборудуются разными системами для умеренного досушивания, охлаждения, аэрации, химической обработки, герметизации. По сути, этот прием основан на принципе активного вентилирования, но с использованием более прогрессивного оборудования.

Чурсинов Ю.А. , доктор технических наук

Каниболоцкий В.Л., студент факультета мехнизации сельского хозяйства

Днепропетровский государственный аграрный университет

Вам могут быть интересны следующие материалы