Технология консервации зерна атмосферным воздухом

Обновлено: 07.09.2024

Значение проблемы послеуборочной обработки зерна становится очевидной, если учесть, что в сельском хозяйстве, особенно в зоне Нечерноземья, остается более 70% зерна от валового сбора. Из этого количества зерна около 30% составляет семенной фонд. Его качественная и своевременная обработка значительно обуславливает урожайность зерновых. Необходимо также учитывать, что затраты труда на послеуборочную обработку и хранение зерна равны 40 – 60% от общих затрат на его производство. Исследования, проведенные в хозяйствах Пермской области, показывают, что в структуре затрат труда при производстве зерна на обработку приходится 57 %.

Содержание

Введение
Раздел 1. Состояние зернового производства и материально – технической
базы по послеуборочной обработке и хранения зерна в Пермском крае 5
1.1 Валовое производство и структура распределения урожая 5
1.2 Продолжительность уборки урожая в разрезе культур 5
1.3 Особенности послеуборочной обработки зерна в Пермском крае 6
1.4 Качество свежеубранного зерна, подлежащего послеуборочной
обработке 8
Раздел 2. Требования к оптимальному режиму работы машин
по послеуборочной обработке зерна 9
2.1 Агротехнические требования к работе машин
по послеуборочной обработке зерна 9
2.2 Технология консервации зерна атмосферным воздухом 10
2.3 Агротехнические требования к работе зерносушилок 11
2.4 Агротехнические требования к работе машин
по первичной и вторичной очистке зерна 13
2.5 Особенности проведения количественно – качественного учета
зерна, прошедшего послеуборочную обработку 15
Раздел3.Технология хранения зерна 17
3.1 Характеристика режимов хранения 18
3.2 Технология хранения зерна тарным способом 20
3.3 Технология хранения зерна насыпью 22
3.4 Контроль за качеством хранящегося зерна 22
Заключение 24
Список литературы 25

Работа содержит 1 файл

хранение зерна.doc

Созревание зерновых культур происходит одновременно, что вынуждает хозяйства иметь и эксплуатировать на зернотоках одновременно нескольких поточных линий, что ведет к дополнительным затратам;

В таб.2 представлена технологическая схема операций послеуборочной обработки зерна.

Таблица 2 – Перечень операций послеуборочной обработки зерна

Вывод: в таблице приведены все технические средства, необходимые для проведения технологических операций по послеуборочной обработке зерна, используя которые можно довести качество зерна до требований его базисных кондиций.

1.4.Качество свежеубранного зерна подлежащего послеуборочной обработке

Качество свежеубранного зерна оказывает большое влияние на качество его последующей обработки, ее эффективность и величину затрат на проведение обработки.

В таблице 3 представлены данные по влажности и засоренности семенного и фуражного зерна.

Таблица 3 – Качество свежеубранного зерна, %

Вид зерна	Влажность		Засоренность
	Влажность		Исходная	После очистки
	До сушки	После сушки	Исходная	Предварительной	Первичной	Вторичной
Семенное	20	14	11	7	5	3
Фуражное	21	15	12	8	6	-

Из таблицы мы видим, что свежеубранное семенное и фуражное зерно отличается повышенными показателями засоренности (11 и 12%) и влажности (20 и 21%), соответственно. После проведения обработки эти показатели значительно уменьшились до 14 и 15% по влажности, и до 3 и 6% по засоренности, соответственно.

Раздел 2. Требования к оптимальному режиму работы машин по послеуборочной обработке зерна

2.1 Агротехнические требования к работе машин по предварительной очистке зерна

При проведении уборки в бункер комбайна вместе с зерном поступают и примеси – полова, кусочки колосков и соломы, семена сорняков, минеральная примесь: кусочки земли, камешки и т.д.

Предварительная очистка зерна - это вспомогательная операция, обеспечивающая благоприятные условия при выполнений последующих операций послеуборочной обработки зерна. На ворохоочистительных машинах из зернового вороха выделяют крупные примеси, что повышает сыпучесть зерновой массы, повышает устойчивость к самосогреванию.

Машины предварительной очистки должны выполнять очистку свежеубранного вороха, влажностью до 40%, содержанием отделимой примеси до 20%, в том числе соломистой до 5%. Предварительная очистка наиболее эффективна только в том случае, если проводится сразу же при поступлении зерна на ток. Задержка с очисткой даже на ночь, связана с опасностью самосогревания зерна, снижения качества, кроме того происходит быстрое перераспределение влаги между зерном и ворохом, в результате чего увеличивается влажность зерна.

Агротехнические требования по предварительной очистке зерна:

потери зерна в отходах при обработке не должны быть более 0,05%;

содержание дробленого зерна – не более 0,1%;

полнота выделения сорной примеси не ниже 50% от массы;

за один проход количество сорных примесей в зерне должно уменьшится до 3%.

Очищенное и отсортированное зерно должно соответствовать установленным стандартам.

Расчетная производительность машин по предварительной очистке зерна определяются по формуле:

где П_р – расчетная производительность машины, т/час;

К₃ – коэффициент эквивалентности, учитывающий особенности культур;

К₁ и К₂ – коэффициенты, учитывающие изменения производительности машин предварительной очисти от влажности и засоренности.

П_п – паспортная производительность машины

Для предварительной очистки зерна возьмем машину ОВС – 25.

Расчетная производительность машины ОВС – 25 для каждой культуры:

Озимая рожь

на семена: П_р= 0,9*1,0*1,08*25 = 24,3 т/час

на фураж: П_р= 0,9*0,95*1,06*25 = 22,6 т/час

на семена: П_р= 1,0*1,0*1,08*25 = 27 т/час

на фураж: П_р= 1,0*0,95*1,06*25 = 25,2 т/час

на семена: П_р= 0,7*1,0*1,08*25 = 18,9 т/час

на фураж: П_р= 0,7*0,95*1,06*25 = 17,6 т/час

на семена: П_р= 0,7*1,0*1,08*25 = 18,9 т/час

на фураж: П_р= 0,7*0,95*1,06*25 = 17,6 т/час

2. 2 Технология консервации зерна атмосферным воздухом

Активное вентилирование зерна с целью консервации (охлаждения) влажного зерна производится атмосферным или охлажденным воздухом. Ежегодно в Пермском крае приходится консервировать до 30–35 % валового сбора зерна. Зерно влажностью до 21 % может храниться на току не более 3-4 суток, а влажностью более 25 % хранению не подлежит. Консервация свежеубранного зерна активным вентилированием позволяет в 3-4 раза увеличить срок его безопасного хранения до сушки.

Скорость охлаждения зерна зависит от удельной подачи, температуры, влажности воздуха и высоты насыпи зерна.

В целях обеспечения наилучшего охлаждения свежеубранного зерна подача воздуха в течение первых суток должна составлять не менее 100 м 3 /ч. Для охлаждения уже нагретого зерна подача воздуха в насыпь должна быть наибольшей – 400–500 м 3 /ч.

Для достижения наибольшего эффекта вентилирования его необходимо проводить в ночные и утренние часы, когда разность температур воздуха и зерна наибольшая. Охлаждать зерно лучше всего воздухом, температура которого ниже температуры зерна в хорошую погоду не менее чем на 4–5 °С, а в пасмурную – на 8–10 °С. В условиях Нечерноземной зоны можно охладить зерно до 10–12 °С в августе и до 5–7 °С – в сентябре.

Высота насыпи зерна при консервации зависит от исходной его влажности и устанавливается от 0,8 до 3,0 м.

Далее в таблице 4 представлен расчет потребности в установках активного вентилирования для консервации зерна атмосферным воздухом.

Таблица 4 – Расчет потребности в установках активного вентилирования для консервации зерна атмосферным воздухом

Вид зерна	Масса зерна, подлежащая консервации, т	Тип установки	Емкость установки, т	Требуется установок, шт.
Семенное	99,6	БВ – 40А	40	8
Фуражное	141	БВ – 40А	40	6

Из таблицы следует, что для безопасного хранения объема зерна необходимо иметь 7 бункеров активного вентилирования БВ – 40.

2. 3 Агротехнические требования к работе зерносушилок

Задача сушки заключается в снижении влажности зерна до кондиционной. Интервалы, характеризующие состояние зерна по влажности для разных культур имеет разные значения. Для культур: рожь, пшеница, ячмень, овес - сухое до 14%; средней сухости - свыше14% до 15,5%, влажные от 15,5% до 17%; сырое - свыше 17%. При сушке зерновая масса продувается воздухом или агентом сушки, что возможно благодаря скважности зерновой массы. Чем выше скважность, тем легче агент сушки подводится к зерновке и тем интенсивнее и равномернее протекает сушка. В период заполнения надсушильных бункеров происходит самосортирование зерновой массы, при этом тяжёлые зёрна попадают в центр бункера, а лёгкие примеси, щуплые зёрна, крупные примеси, вегетативные части растения скатываются к стенкам бункеров и шахт зерносушилок, что приводит к неравномерности сушки и нагрева зерна. Наиболее распространены шахтные конвективные стационарные зерносушилки: СЗС-8, ВТН-8, ВТН-15, СЗШ-8, СЗШ-16, ДСП-12, ДСП-16, ДСП-24, др. Своевременно и правильно проведённая сушка не только повышает стойкость зерна при хранении, но и улучшает его технологические свойства. При сушке семян влажностью выше 19% допускаются колебания до 4%. В первую очередь направляют на сушку партии более влажного зерна.

Агротехнические требования к работе барабанных зерносушилок:

неравномерность нагрева зерна в процессе сушки должна быть не более 3-4 о С;

максимальная температура нагрева семян пшеницы, ржи и других колосовых культур не должна превышать 48°;

температура нагрева продовольственного зерна допускается до 55°;

сушат зерно с влажностью до 30% после предварительной очистки и с содержанием примесей соломы не более 0,2%;

снижение влажности зерна за один пропуск через барабанную зерносушилку должно быть не более 8%.

Агротехнические требования к работе шахтных зерносушилок:

снижение влажности зерна за один пропуск через шахтную зерносушилку должно быть не более 6%;

при сушке зерна ржи максимальная температура нагрева зерна - до 60˚С, а при сушке зерна пшеницы - 50˚С – для семенного зерна;

Как показал опыт последних лет, хранение зерна оказалось едва не важнейшим звеном в зерновом бизнесе. Само хранение позволяет производителю получить более высокую цену за выращенную продукцию. Анализируя стоимость тонны пшеницы в разрезе нескольких лет, явно прослеживается тенденция падения закупочной цены во время уборки урожая и к началу октября (исключением являются неурожайные годы, такие как 2003, 2006 и 2007). Падение цен в основном объясняется увеличением предложения зерна со стороны производителей, которые не имеют возможности хранить зерно и/или нуждаются в финансовых ресурсах.

Начиная с середины осени, цены постепенно повышаются, и только тогда наступает время производителя. Очевидно одно: если хозяйству есть где хранить зерно, то никакой настоящий или вымышленный заговор зернотрейдеров не заставит производителя продать весь урожай прямо с поля. С каждым годом все больше зернопроизводителей в Украине понимают это и ремонтируют, строят, покупают и арендуют разного рода хранилища.

Тем не менее, хранение также вещь не простая, требует постоянного изучения, усовершенствования и поиска новых возможностей, для того чтобы драгоценный урожай с минимальными потерями и оптимальными затратами дождался своей цены. Таким образом, встает вопрос не только относительно самого хранения, но и его качества.

Кроме традиционных технологий и подходов к хранению зерна, которые известны в Украине, существуют и новые. Один из них – охлаждение (консервация холодом) зерна – безусловно заслуживает внимания. В особенности будет интересно производителям и переработчикам кукурузы (отпадает потребность в перемещении зерна для предотвращения согревания), масличных (задерживается процесс окисления масла), органического зерна (позволяет исключить фумигацию) и др.

Продолжая освещать материалы относительно технологий хранения зерна, публикуем адаптированную брошюру Канадско-украинским зерновым проектом II немецкой компании FrigorTec Gmb – производителя охладительного оборудования для зернохранилищ. В настоящее время мы не нашли в Украине хозяйство, которое бы применяло данную технологию, поэтому пока не имеем возможности описать практику ее применения в наших условиях.

Консервация зерна охлаждением

Зерновые культуры являются одними из важнейших продуктов питания. Их сев и уборка урожая производятся очень тщательно. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (FAO), ежегодно в мире в результате порчи пропадает более 20% урожая зерновых. Основная часть этих потерь обусловлена деятельностью насекомых и развитием грибков. Использование технологии консервации зерна охлаждением позволяет эффективно этому препятствовать. Миллионы тонн злаковых культур, масличных, риса, кукурузы и других зерновых во всем мире хранится с помощью этой технологии.

Почему именно консервация охлаждением?

Клеточное дыхание зерна с последующим произвольным его самосогреванием является причиной порчи убранного зерна. Эти процессы зависят от температуры и влажности зерна: чем выше температура и влажность зерна, тем интенсивнее оно дышит. Самосогревание вызывает потерю сухой массы и благоприятствует развитию насекомых-вредителей и грибков. Известно, что в зонах с умеренным климатом в холодное время года возникает значительно меньше потерь при хранении, чем в летние месяцы. Консервирование охлаждением позволяет искусственно создать зимние климатические условия непосредственно после уборки урожая.

Из-за высокой влажности и жары опасность порчи зерновых особенно высока в зонах с тропическим климатом. Поэтому в таких зонах особенно важно применять консервирование охлаждением. Особенности структуры и поверхности зерна, а также его низкая теплопроводность являются наилучшими предпосылками для охлаждения. Однажды охлажденная зерновая масса долго сохраняет низкую температуру [1]. Далее в этой статье преимущества использования этой технологии описаны более подробно.

Уменьшение потерь сухой массы

Процесс созревания зерна достигает своего пика к моменту уборки урожая. Но и после уборки зерно продолжает дозревать, оно дышит. При этом углеводы под воздействием кислорода разлагаются с выделением тепла на углекислый газ и воду, что ведет к потерям сухой массы. Ниже приведена химическая формула этого процесса:

углеводы + кислород –› углекислый газ + вода + тепло

На рис. показана диаграмма зависимости выделения тепла от температуры и влажности зерна [2]. Рядом в таблице дана формула расчета потерь, и несколько возможных вариантов (примеров) хранения партии зерна. Это позволит оценить потери сухой массы урожая при хранении.

Механизация, хранение зерна, охлаждение зерна, экономия расходов на сушку

Как показывает опыт последних лет, хранение зерна оказывается едва ли не самым важным звеном в зерновом бизнесе. Именно хранение позволяет производителю получить большую цену за выращенную продукцию. Анализируя стоимость тонны пшеницы в разрезе нескольких лет, явно прослеживается тенденция к падению закупочной цены во время сбора урожая и до начала октября (исключение составляют неурожайные годы, такие как 2003, 2006 и 2007). Падение цен в основном объясняется увеличением предложения зерна со стороны производителей не имеющих возможности хранить зерно, и / или требующих финансовых ресурсов.

Начиная с середины осени цены постепенно поднимаются вверх и только тогда наступает время производителя. Очевидно одно, если хозяйство есть где хранить зерно, то ни один настоящий или выдуманный заговор зернотрейдеров не заставит производителя продать весь урожай прямо с поля. С каждым годом все больше зернопроизводителей понимают это и ремонтируют, строят, покупают и арендуют разного рода хранилища.

Кроме традиционных технологий и подходов к хранению зерна, существуют и новые. Один из них - охлаждения (консервация холодом) зерна, бесспорно заслуживает внимания. Особенно будет интересно производителям и переработчикам кукурузы (отпадает потребность в перемещении зерна для предотвращения согревания), масличных (задерживается процесс окисления масла), органического зерна (позволяет исключить фумигацию) и др.

Почему именно консервация охлаждением?

Клеточное дыхание зерна, с последующим произвольным его самосогреванием, является причиной порчи убранного зерна. Эти процессы зависят от температуры и влажности зерна - чем выше температура и влажность зерна, тем интенсивнее оно дышит. Самосогревание вызывает потерю сухой массы и благоприятствует развитию насекомых-вредителей и грибков. Известно, что в зонах с умеренным климатом в холодное время года возникает значительно меньше потерь при хранении, чем в летние месяцы. Консервирование охлаждением позволяет искусственно создать зимние климатические условия непосредственно после уборки урожая.

Как избежать потерь массы и ухудшения качества из-за насекомых-вредителей?

Изначально технология хранения зерна с охлаждением разрабатывалась для консервации влажного зерна перед сушкой. Теперь же чаще охлаждается сухое, чем влажное зерно – главным образом для предупреждения развития насекомых-вредителей. Охлаждение собранного урожая до температуры ниже 13°C позволяет эффективно предупреждать потери от повреждения насекомыми. При достаточно низких температурах насекомые впадают в спячку и не наносят ущерба в зернохранилище.

Если же температура и влажность благоприятны для насекомых, возникают значительные потери от повреждения зерна вредителями и от загрязнения экскрементами. Эти потери растут из-за быстрого размножения насекомых при благоприятных условиях. Большинство жучков имеют очень короткий цикл развития - при идеальных условиях цикл воспроизводства долгоносика занимает всего лишь 25 дней.

Охлаждение без применения химических средств защиты

В настоящее время химическая обработка зерна строго регламентируется. При фумигации возникают значительные расходы на химические материалы и дорогостоящую технологию. Следует также учитывать, что часто применяемый для фумигации метилбромид во многих странах запрещен с 2005 года.

Экономия расходов на сушку

Пшеницу после уборки сушат, в зависимости от предназначения, до 14-16% влажности. Для этого в специальной сушильной установке разогревается воздух. Этот теплый воздух отбирает влагу у зерна и выводит ее в атмосферу. Требуемая для нормального хранения влажность кукурузы, риса и масленичных культур ниже, чем для пшеницы.

Экономия при использовании консервации охлаждением обусловлена следующим:

- каждое разовое охлаждение дополнительно просушивает зерно. Оно снижает влажность зерна еще на 0,5–1,5 % при охлаждении его на 20K. При высокой влажности зерна (более 18%), эффект дополнительной просушки сильнее, чем для сухого зерна (влажностью менее 14%).

- время нахождения зерна в сушильной установке может быть сокращено за счет оптимизации сушки и охлаждения; при этом экономится энергия и повышается производительность сушки.

- уменьшение времени и интенсивности сушки делает этот процесс более щадящим для зерна; возникает меньше трещин и повреждений зерен от сушки.

Отсутствие потерь при пересыпке

При обычном хранении без охлаждения часто возникает необходимость в пересыпке зерна. Перемешивание и связанный с ним интенсивный контакт зерна с воздухом ведут к устранению очагов повышенной температуры. Для этого всегда необходим свободный силос, к тому же при каждой пересыпке из-за трения пропадает приблизительно 0,3% от общей массы зерна. Плюс к этому необходим расход энергии на транспортировку зерна, который можно оценить в 1-3 кВт*ч на одну тонну зерна. Охлаждаемое зерно, не нуждается в пересыпке.

Затраты энергии на консервацию охлаждением

Многочисленные преимущества консервации охлаждением связаны, однако, с определенными затратами. Кроме капиталовложения в охлаждающую установку, требуется электроэнергия для ее работы. Расход электроэнергии зависит от температуры окружающей среды, относительной влажности воздуха, содержания влаги в зерне и температуры зерна.

При использовании технологии охлаждения зерновых культур потери сухой массы сводятся до минимума, предотвращается ухудшение качества из-за повреждения насекомыми и развития грибков. Качество зерна не снижается в процессе хранения. Также снижаются расход энергии на сушку и время загрузки сушильной установки. Кроме того, нет расходов на фумигацию. Если провести точную калькуляцию рентабельности, то технология окупается в большинстве случаев за 1-2 года. Таким образом - это очень выгодное капиталовложение.

Консервация охлаждением применима как в напольных хранилищах, так и в элеваторах силосного типа. Важным моментом является правильное распределение воздуха. Технология позволяет охлаждать все сыпучие сельскохозяйственные культуры -, к примеру, пшеницу, пивоваренный ячмень, рапс, кукурузу, рис, рис-сырец, соевые бобы, семена подсолнечника, арахис и т.д.

В целом технология охлаждения зерна имеет многочисленные преимущества, которые должны быть учтены при расчете экономической эффективности:

Читайте также: