Заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи при хранении

Обновлено: 18.09.2024

Наличие скважин в межзерновой массе влияет на многие физические и физиологические процессы, протекающие в ней. Так, воздух, перемещающийся по скважинам, способствует передаче тепла путем конвекции и перемещению влаги через зерновую массу в виде пара. Значительная газопроницаемость зерновых масс позволяет использовать это свойство для продувания их воздухом (при активном вентилировании) или вводить в них пары различных отравляющих веществ для обеззараживания (дезинсекции). Запас воздуха в межзерновых пространствах нужен и для сохранения жизнеспособности семян. Таким образом, скважистость зерновых масс имеет техническое и физиологическое значение.
Для практики хранения зерновых масс имеет значение как общая величина скважистости, так и ее структура. Чем больший объем в зерновой массе занимают скважины, тем меньше плотность укладки. Следовательно, для размещения зерновых масс с большой скважистостью необходима и большая по объему вместимость зернохранилищ.
Размер и форма скважин (крупные или мелкие скважины) влияют на воздухо- и газопроницаемость зерновой массы, ее сорбционные свойства, сопротивляемость воздуху при активном вентилировании и т. п.
Скважины занимают в зерновой массе значительный объем. Известно, что при плотности зерна пшеницы 1,2. 1,4 г/см3 ее натура составляет 730. 820 г/л. Разность между плотностью и натурой является следствием неплотности укладки зерен и наличия между ними значительных межзерновых пространств.
Таким образом, скважистость — это отношение объема, занятого промежутками между твердыми частицами зерновой массы, к общему объему, занятому зерновой массой. Скважистость зерна определяют по формуле


где W — общий объем, занимаемый зерновой массой, см3; V — истинный объем твердых частиц зерновой массы, см3.
Скважистость зерновой массы зависит от формы, упругости, размеров и состояния поверхности зерен, от количества и состава примесей, от массы и влажности зерновой партии, формы и вместимости хранилища.
Зерновая масса обладает меньшей скважистостью, укладывается более плотно, если она имеет в своем составе крупные и мелкие зерна. Выравненные зерна, а также шероховатые или с морщинистой поверхностью укладываются менее плотно. При прочих равных условиях тонкие и короткие зерна укладываются более плотно, чем зерна другой формы.
Крупные примеси обычно увеличивают скважистость, мелкие — легко размещаются в межзерновых пространствах и уменьшают ее.
Скважистость возрастает с увеличением влажности зерновой массы. Зерно, увлажненное уже в хранилище, набухает, увеличивается в объеме, и в связи с этим зерновая масса несколько уплотняется. В результате значительно снижается сыпучесть, создаются предпосылки к слеживанию.
С увеличением площади поперечного сечения силоса зерновая масса укладывается плотнее. По мере увеличения высоты насыпи плотность в нижних слоях увеличивается до определенного предела, после чего уже не изменяется. При продолжительном хранении в связи с уплотнением (осадкой) зерновой массы ее скважистость уменьшается.
Таким образом, зная объем, занимаемый зерновой массой, и ее скважистость, легко установить объем находящегося в скважинах воздуха. При активном вентилировании это количество воздуха принимают за один обмен.
В результате самосортирования скважистость в различных участках зерновой массы может быть неодинаковой. Это приводит к неравномерной обеспеченности воздухом отдельных участков зерновой массы и другим нежелательным явлениям.

Партии зерна, хранящиеся в насыпях называют зерновыми массами. Любая з.м. состоит из: 1) зерна (сем.) основной к-ры, а т.ж. др. культурных р-ний, которые по характеру использования и ценности сходны с зерном основной к-ры. 2) примеси мин. или орг. происхождения, в т.ч. семена дикорастущ. и культурных р-ний не отнесенных к основному зерну. 3) микроорганизмы – постоянный и существенный компонент з.м. Присутствуют всегда, но мы их не видим. Микрофлора з.м. состоит из сапрофитных (включая эпифитные), фитопатогенных и патогенных мк.орг. 4) воздух межзерновых пространств.

Кроме этих постоянных компонентов в отдельных партиях зерна появляется еще одно живое начало – насекомые и клещи. Их рассматривают как 5 нежелательный компонент з.м. При сильном размножении они приводят к потерям хранящ-ся зерновых продуктов.

Знание теплофизич. св-в необходимо для понятия явлений теплообмнена, кот. Учитывается при хранении и акт. вентилировании.

Теплоемкость – хар-ся кол-вом тепла, требуемого для нагрева зерна. Возрастает с увеличением влажности зерна. Теплоемкость учитывают при тепловой сушке, т.к. расход тепла зависит от исходной влажности зерна

+ в том, что существует возможность сохранять в з.м. понижен температура в теплый п-д года, замедл-ся физиол. Пр-сы.

- выделяемое тепло может приводить к самосогреванию.

Термовлагопроводность - перемещение влаги в насыпи под воздействием перепада температур в ее участках. Влага при хранении перемещается от более нагретых участков к менее нагретым. Явление может наблюдаться в з.м. любой влажности.

Сыпучесть и самосортирование относят к физическим свойствам зерна. Зерновая масса состоит из множества отдельных твердых частиц, различных по размеру и плотности, поэтому обладает большой подвижностью - сыпучестью. Наибольшей сыпучестью обладают округлые зерна с гладкой поверхностью (просо, горох), у зерна продолговатого с шероховатой поверхностью сыпучесть снижается.

Скважистость- заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи. Обычно скважистость выражают в процентах к общему объему данной насыпи. Плотность укладки зерновой массы в объеме хранилища и, следовательно, ее скважистость зависят от формы, размеров и состояния поверхности зерен, от количества и характера примесей, от массы и влажности зерновой насыпи, формы и размеров хранилища. Однородное по крупности зерно, а также зерно с шероховатой поверхностью имеют скважистость большую, чем зерна разной крупности и округлой формы. Так, скважистость составляет (в %): ржи и пшеницы - 35 - 45, гречихи и риса (зерна) - 50 - 65, овса - 50 - 70.

Запас воздуха в межзерновых пространствах имеет большое значение для сохранения жизнеспособности семян. Большая газопроницаемость зерновых масс позволяет проводить активное вентилирование, регулировать состав газовой среды в межзерновых пространствах, вводить пары ядохимикатов для борьбы с амбарными вредителями. Однако наличие межзерновых пространств и кислорода в них благоприятствует развитию амбарных вредителей.

Зерновые массы обладают определенными физическими свой­ствами, которые необходимо учитывать в практике хранения. К таким физическим свойствам относят: сыпучесть и самосортирование, скважистость, способность к сорбции и десорбции различных паров и газов (сорбционную емкость), теплоемкость, теплопроводность, температу­ропроводность и термовлагопроводность.

Сыпучесть и самосортирование. Зерновая масса состоит из множества отдельных твердых частиц, различных по размеру и плотности, поэтому обладает большой подвижностью - сыпучестью. Зерновая масса представляет собой дисперсную двухфазную систему зерно — воздух. Всякое перемещение зерновой массы сопровождается ее самосортированием, то есть неравномерное распределение по отдельным участкам насыпи. Это создает предпосылки к возникновению нежелательных явлений таких как самосогревание , слеживание.

Скважистость - заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи. Обычно скважистость выражают в процентах к общему объему данной насыпи.

Сорбционные свойства зерна также относят к физическим. Зерно всех культур и зерновые массы в целом обладают сорбционной емкостью, то есть способностью поглощать газы и пары различных веществ.

Теплопроводность и температуропроводность зерна . Тепло в зерновой массе распространяется двумя способами: от зерна к зерну при их соприкосновении - теплопроводность зерна и перемещением воздуха в межзерновых пространствах - конвекция.
Скорость нагревания зерновой массы - температуропроводность зависит от теплопроводности

Термовлагопроводность зерна это перемещение влаги, в насыпи вместе с потоком тепла в более холодные участки или слои насыпи. Этот процесс может сопровождаться образованием в отдельных участках зерновой массы значительного количества капельно-жидкой влаги ( конденсата водяных паров).

Презентация на тему: " Основные виды зерновых и зернобобовых грузов Выполнила : к. т. н., доцент Власова Н. В." — Транскрипт:

1 Основные виды зерновых и зернобобовых грузов Выполнила : к. т. н., доцент Власова Н. В.

2 Общие понятия. Виды и свойства Зерновые и зернобобовые грузы включают следующие с / х культуры : злаковые ( рожь, пшеница, овес, просо и т. д.); бобовые ( горох, фасоль, соя, бобы, чечевица ); масленичные ( семена льна, подсолнечника, хлопка, клещевины ); Продукты их переработки ( мука, крупа, комбикорм, жмых ).

3 Общие понятия. Виды и свойства Свойства зерновых, как груза, определяются в лабораторных условиях и включают физико - механические и биологические характеристики. К физико - механическим свойствам относятся : натурный вес ( объемная масса ); влажность ; сыпучесть ; скважистость ; теплопроводность ; сорбционность ; сорность и др.

4 Общие понятия. Виды и свойства К биологическим свойствам относятся : дыхание прорастание самонагревание заражение амбарными вредителями

5 Объемная ( натурная ) масса Объемная ( натурная ) масса зерновых грузов зависит от вида зерна, его плотности, влажности, содержания различных примесей.

6 Влажность Влажность - одно из основных физико - механических свойств зерновых грузов. Повышение влажности приводит к появлению определенного количества свободной воды, которая может принимать активное участие в протекающих в зерне химических и физических процессах. Оказывает большое влияние на такие свойства зерна как адгезия ( прилипание к стенкам транспортных емкостей ), что затрудняет выгрузку и увеличивает потери, а также на аутогезию ( взаимодействие однородных частиц между собой, что способствует быстрому высыпанию из бункеров.

7 Влажность Стандарты предусматривают 4 состояния зерна по влажности ( в %): сухое – 13-14%; средней сухости – 14,1- 15,5%; влажное – 15,6-17% сырое – свыше 17% Если влажность больше 18%, то начинается прорастание, брожение. При температуре С появляется затхлость, гнилостный запах, зерно интенсивно разлагается.

8 Гидроскопичность Гидроскопичность зерна и продуктов его переработки зависит от содержания в них белков и высокомолекулярных пентозанов, способных поглощать влаги больше, чем другие вещества. Оказывает наибольшее влияние на стойкость зерна при хранении. Хорошо сохраняет свои исходные свойства только то зерно, в котором вся влага находится в связанном коллоидном состоянии. Влажность продукта, при которой в нем появляется свободная вода, носит название критической. Для большинства культур критическая влажность лежит в интервале 14,5-16%. Зерно, достигшее ее, может заплесневеть.

9 Гранулометрический состав Гранулометрический состав насыпного груза характеризует распределение частиц ( зерен ) по крупности и определяется ситовым анализом. В результате динамических воздействий более мелкие частицы занимают промежутки между более крупными и происходит уплотнение груза. Это явление характеризуется коэффициентом уплотнения, который может измениться в пределах от 1,05-1,52.

10 Сыпучесть и самосортирование С сыпучестью связана способность зерновой массы к самосортированию ( тяжелые компоненты внизу, легкие – вверху ). Это оказывает отрицательное влияние на сохранность, так как щуплое зерно имеет повышенную энергию дыхания, что может привести к порче зерна при хранении. Сыпучесть груза характеризуется углом естественного откоса, причем в движении он меньше, чем в покое и составляет α дв =0,74 α п Также на сыпучесть груза влияют параметры хранилища, выпускной воронки ( форма, размеры отверстия ), коэффициент трения.

11 Скважистость Скважистость – заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи. Обычно выражают в % к общему объему насыпи. Скважистость зависит от формы, размеров и состояния поверхности зерен, от количества и характера примесей, от массы и влажности зерновой насыпи. Скважистость составляет ( в %): ржи и пшеницы – 35-45, гречихи и риса , овса – Запас воздуха в межзерновых пространствах имеет большое значение для сохранения жизнеспособности семян. Большая газопроницаемость зерновых масс позволяет проводить активное вентилирование, вводить пары ядохимикатов для борьбы с амбарными вредителями. Однако наличие межзерновых пространств и кислорода в них благоприятствует развитию вредителей.

12 Сорбционные свойства Зерно всех культур обладает сорбционной емкостью, т. е. способностью поглощать газы и пары различных веществ.

13 Степень чистоты Степень чистоты ( засоренность ) зерна является одним из важных показателей его качества и определяется отношением массы различных примесей к общей массе зернового груза.

14 Теплопроводность и температуропроводность Суммарный показатель теплопроводности зерновой массы невелик : от 0,12 до 0,20 ккал / час. Низкая теплопроводность зерна приводит к накоплению тепла в массе груза и способствует самонагреванию. При нагревании до С происходит порча продукта. Скорость нагревания зерновой массы – температуропроводность – зависит от теплопроводности и также невелика. Зерно в зимние месяцы можно охладить, проведя активное вентилирование насыпи холодным сухим воздухом.

15 Сорность Сорность – процентное соотношение массы примесей к массе зерна. Ухудшает качество зерна, увеличивает способность к самонагреванию при хранении и перевозке. Примеси могут быть : Сорные ( земля, пыль, солома ); Зерновые ( семена дикорастущих растений ); Учитывают также степень зараженности зерна амбарными вредителями ( кол - во в 1 кг зерна ) Степень зараженности Клещей в 1 кг зерна Долгоносиков в 1 кг зерна Первая 1-20 вкл.1-5 вкл. Втораясвыше Третьясплошной слойсвыше 10

16 Дыхание Дыхание – основной физиологический процесс, протекающий в зерне. Температура хранения оказывает существенное влияние на интенсивность дыхания. При повышении температуры интенсивность дыхания возрастает. При этом снижается сыпучесть зерна, происходит порча продукта.

17 Продукты переработки злаковых Мука, крупа, жмых, макаронные изделия обладают повышенной способностью адсорбировать из окружающей среды влагу и посторонние запахи, что необходимо учитывать при организации их перевозки и хранения. Влажность продуктов переработки зерна Наименование W, % Наименование W, % Крупа ячменная 15 Крупа кукурузная 16 Крупа овсяная 11 Рис 14 Крупа гречневая 14 Мука всех сортов 14 Крупа манная 14 Макаронные изделия 13

18 Мука Мука – порошкообразный продукт, получаемый размолом зерна с отбором или без отбора отрубей. В настоящее время вырабатывается 9 видов муки, которые объединяются в 3 группы : Основные виды муки ( пшеничная и ржаная ); Второстепенные ( соевая, гороховая, кукурузная ); Мука специального назначения ( овсяная, гречневая, рисовая ).

19 Мука В муке, в процессе ее хранения, происходят сложные физико - химические процессы, в результате которых снижается ее качество. Основными из них являются : Прогоркание ( появляется горький прикус, мука может приобрести токсичные свойства ); Прокисание ( появление кислого вкуса и запаха ); Плесневение ( развивается при увлажнении в результате деятельности микроорганизмов ); Уплотнение ( происходит при неблагоприятных условиях перевозки, сопровождается образованием глыб );

20 Крупа Крупа – пищевой продукт, вырабатываемый из зерен злаковых и бобовых культур. Процесс дыхания практически отсутствует, самонагреванию крупа не подвержена. Крупу затаривают в тканевые мешки. Тара должна быть чистой, сухой, прочной и без повреждений. При перевозке и хранении подвержена слеживанию, особенно в нижних ярусах штабеля.

21 Макаронные изделия Упаковывают в тканевые мешки, фанерные ящики и коробки из гофрированного картона. Не допускается перевозка и хранение продуктов переработки зерна совместно с грузами, обладающими специфическими запахами или повышенной влажностью.

22 Жмых Жмых – продукт переработки семян масленичных культур, после выделения из них масла и прессования. Насыпная масса и удельный погрузочный объем жмых колеблются в пределах 0,6-0,64 т / Пористость доходит до 20%, усадка при перевозке до 8%.

23 Шрот Шрот – разновидность жмых, получается после дополнительного извлечения жира из жмых. Содержит жира до 3%, поэтому менее склонен к самовозгоранию, но пыль взрывоопасна. Жмых и шрот перевозят навалом в вагонах и мешках.

24 Комбикорма Комбикорма составляют особую группу насыпных грузов, в состав которых входят более 100 различных компонентов. Наибольшая доля комбикормов – зерновая масса (65-70% каждой тонны данного продукта ). С состав входят различного происхождения компоненты : мясокостная, кровяная, рыбная мука и другие продукты, а также компоненты минерального происхождения ( мел, поваренная соль ).

25 Минеральные добавки Компонентом комбикормов является сырье минерального происхождения : поваренная соль, мел, молотый ракушечник, фосфаты и др. Соль относится к гигроскопичным веществам, поэтому быстро реагирует на изменения относительной влажности окружающей среды в поверхностном слое и в толще насыпи. Хранение мела в открытых емкостях существенно не изменяет его структуру. При изменении влажности окружающей среды влажность верхнего слоя изменяется не более чем на 9%.

Читайте также: