Технология хранения и переработки продукции растениеводства

 

Физические свойства зерновой массы

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.  
Сорбционные свойства зерна также относят к физическим. Зерно всех культур и зерновые массы в целом обладают сорбционной емкостью, т. е. способностью поглощать газы и пары различных веществ. Эта способность зерна обусловлена его капиллярно-пористой структурой, что делает активную поверхность зерновки в 200 - 220 раз больше истинной. Кроме того, для биополимеров (белков, слизей, крахмала) характерно отсутствие прочной кристаллической решетки, поэтому молекулы воды и других веществ могут легко внедряться в них, взаимодействуя с активными центрами. В белках этими центрами являются такие функциональные группы, как - NН -, Н2N -, - СООН, - СОNН2, - ОН; в углеводах - ОН и - 0 -. При изменении условий окружающей среды зерно может частично отдавать поглощенные им вещества - десорбировать их. Однако полностью десорбция не происходит. 
Явления сорбции принято подразделять на две группы: сорбция и десорбция различных газов и паров, кроме воды; гигроскопичность - сорбция и десорбция паров воды.  
Способность зерна и продуктов его переработки активно сорбировать газы и пары различных веществ обязывает руководителей заботиться о чистоте транспорта и хранилищ, иначе продукты по вкусу и запаху могут стать непригодными для пищевых целей. При борьбе с амбарными вредителями можно применять лишь такие пестициды, которые менее вредны для теплокровных и более полно десорбируются. 
Гигроскопичность зерновой массы оказывает наибольшее влияние на стойкость зерна при хранении. Хорошо сохраняет свои исходные свойства только то зерно, в котором вся влага находится в связанном коллоидами состоянии. Между относительной влажностью воздуха в хранилище и влажностью зерна через определенное время устанавливается динамическое равновесие. Каждому значению относительной влажности воздуха и его температуры соответствует определенная равновесная влажность продукта. Например, при температуре около 20 С и 15 - 20 % равновесная влажность зерна устанавливается около 7 %, а при 100 % достигает 33 - 36 %. Оптимальный интервал влажности воздуха при положительной температуре (10 - 20'С) находится в пределах от 60 до 70 %. В этих условиях равновесная влажность продуктов равна 13 - 14 %.  
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.  
Гигроскопичность зерна и продуктов его переработки зависит от содержания в них белков и высококомолекулярных пентозанов, способных поглощать влаги больше, чем другие вещества.  

                                                                                             Таблица 1.4 
Скважистость и равновесная влажность(%)пшеницы

при температуре 12-25 °С

Скважистость,%	Масса 1м²,кг	Относительная влажность воздуха,%
		10	20	30	40	50	60	70	75	80
35-45	730-840	7,6	8,4	9,5	0,9	2,2	3,4	14,8	5,3	16,7
		Равновесная влажность,%(при t=20°С)
		66,6	78,4	99,5	110,9	112,2	113,1	14,3	115,1	18,0

 

 

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. 
С сыпучестью связана способность зерновой массы к самосортированию. При любом перемещении или встряхивании зерновая масса "расслаивается". Тяжелые компоненты - минеральная примесь, крупные зерна как бы "тонут", опускаются вниз, а легкие - органический сор, семена сорняков и щуплые зерна "всплывают". Это может оказать отрицательное влияние на сохранность, так как обычно семена сорных трав и щуплое зерно имеют повышенную энергию дыхания, что может привести к порче зерна при хранении. Способность зерновой массы к самосортированию учитывается при отборе проб для анализов .В таблице 1.5. показана сыпучесть зерновой массы некоторых культур.

 

 

 

                                                                                                            

Таблица 1.5

Сыпучесть зерновой массы или сочной продукции 

Культура	Угол естественного откоса, град	Угол трения, град
		По стали	По дереву
пшеница	23-38	20	20
Рожь	23-38	20	20
ячмень	28-45	20	20-27
овес	31-54	15-35	18-36
просо	20-27	11	11

 

Наиболее хорошей сыпучестью  характеризуется просо, т.к. у него шарообразная форма и гладкая поверхность.

 Теплопроводность и температуропроводность зерна также относят к физическим свойствам. Тепло в зерновой массе распространяется двумя способами: от зерна к зерну при их соприкосновении - теплопроводность зерна и перемещением воздуха в межзерновых пространствах - конвекция. Зерно имеет теплопроводность, близкую к древесине, т. е. обладает низкой теплопроводностью. Воздух также характеризуется небольшой теплопроводностью. Поэтому суммарный показатель теплопроводности зерновой массы в целом невелик и колеблется в пределах от 0,12 до 0,2 ккал  
Скорость нагревания зерновой массы - температуропроводность зависит от теплопроводности и также невелика. Таким образом, зерновая масса характеризуется большой тепловой инерцией, изменение температуры зерна в средних слоях насыпи происходит очень медленно. Поэтому зерно в зимние месяцы можно охладить, проведя активное вентилирование насыпи холодным сухим воздухом. Низкая температура его сохраняется в течение большей части лета, в результате чего замедляются биохимические процессы, протекающие в нем, и прекращается размножение амбарных вредителей. Если же на хранение засыпано теплое зерно, то в нем долго сохраняются благоприятные условия для: активной жизнедеятельности самого зерна, амбарных вредителей и микроорганизмов. В весенне-летний период, а также в осенне-зимний наблюдается большая амплитуда колебаний температуры между отдельными слоями зерновой массы, что может привести к конденсации влаги на отдельных ее участках, увлажнению зерна.

В таблице 1.6 показаны теплофизические свойства на примере пшеницы мягкой.

 

Таблица 1.6.

Теплофизические свойства пшеницы мягкой

Влажность,%	теплоемкость	Коэффициент теплопроводности	Коэффициент температуропроводности
0,68	1449	0,1103	10,7
5,45	1566	0,1147	10,4
10,3	1788	0,1213	9,8
20,3	2180	0,1296	9,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2 КАЧЕСТВО ОБЬЕКТА ХРАНЕНИЯ.

2.1. Этапы формирования  качества растениеводческой продукции Качество зерна - важный и обязательный объект государственного планирования и контроля. В основе государственной системы управления качеством зерна лежит его стандартизация. Она позволяет систематизировать зерно по определенным качественным группам, создать крупные партии одного качества, выявить недоброкачественное зерно. Качество зерна и продуктов. его переработки регулируется ГОСТами. 
На пути движения от поля до потребителя оценка качества зерна проводится по нескольким стандартам. Государственные закупки проводятся по стандартам на зерно заготовляемое; хлебохранилища передают его на переработку по стандартам на зерно поставляемое целевое (распределяемое, мукомольное, крупяное, пивоваренное и др.); при использовании на посев оценка производится по стандарту на зерно семенное; при продаже другим странам пользуются стандартом на зерно, направляемое на экспорт; оценка зерна производится по стандарту на правила отбора проб и методы испытаний.  
В стандартах на зерно заготовляемое для всех культур установлена классификация - деление на типы, подтипы по ботаническим признакам, окраске, районам выращивания и т. п. Кроме того, установлены базисные (расчетные) и ограничительные кондиции. Указано также, что у данной культуры считают основным зерном, сорной и зерновой примесями.  
Базисные кондиции - нормы качества, которым должно отвечать созревшее зерно. Они установлены по основным показателям качества зерновой массы и для большинства культур находятся в следующих пределах (в %): влажность - 14 - 15, зерновая и сорная примеси - 1 - 3, натура - в зависимости от культуры и района выращивания. Закупочные цены устанавливаются на зерно базисных кондиций.  
Ограничительные кондиции отражают предельно допустимые пониженные (по сравнению с базисными) требования, при которых зерно еще может быть принято с соответствующей корректировкой цены. При отклонении качества зерна в сторону ухудшения от базисных кондиций применяют натуральные и денежные скидки (рефакции), а в сторону улучшения - надбавки (бонификации); за зерно твердой пшеницы и лучших сортов других культур установлены сортовые надбавки, размер которых колеблется от 10 до 100 % закупочной цены.  
Стандарты на зерно распределяемое (отпускаемое) и целевые устанавливают нормы, которым должно соответствовать качество зерна, передаваемого элеватором на переработку. Поскольку каждое зернохранилище перед закладкой на хранение обязано очистить зерно от большей части содержащихся в нем примесей  
и подсушить его до сухого состояния, то эти требования бывают более строгими, чем при заготовках. Кроме того, в целевых стандартах предусмотрены дополнительные показатели, учитывающие требования соответствующей отрасли переработки. Так, у крупяного зерна нормируются содержание мелких зерен до 5 % и чистого ядра, которое должно быть не менее (в %): у гречихи - 71, проса - 74, овса - 63. Для ячменя, направляемого на пивоварение, нормируются всхожесть и энергия прорастания и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Отбор проб

Отбор точечных проб зерна, хранящегося насыпью в складах и на площадках.

Для отбора  точечных проб поверхность насыпи зерна делят на секции площадью примерно 200 м2 каждая. В каждой секции точечные пробы отбирают в 6 точках поверхности на расстоянии 1м от стен склада и границ секции и на одинаковом расстоянии друг от друга.

Отбор точечных проб из мешков

Из зашитых мешков точечные пробы отмеряют мешочным щупом в 3 доступных точках мешка. Щуп вводят по направлению к средней части мешка желобком вниз, затем поворачивают его на 1800 и вынимают образовавшееся пробу. Общая масса точечных проб должна быть не менее 2 кг.

                                  Выделение средней пробы

Масса средней пробы должна быть 2,0±0,1 кг. При отборе пробы от большой однородной партии зерна при погрузке( выгрузке) судна, среднюю пробу составляют следующим образом: из точечных проб, отобранных за определенный отрезок времени( час или два) в соответствии с требованиями составляют промежуточную пробу, которую тщательно перемешивают, и выделяют из нее среднюю пробу массой 2,0±0,1 кг для проверки отдельных показателей качества. К концу смены или суток все средние пробы, выделенные из промежуточных объединяют и из них выделяют среднюю пробу за смену- среднесменную, по которой проводится анализ по всем показателям качества.

После окончания погрузки (выгрузки) подсчитывают средневзвешенное  качество по всем среднесменным пробам, на основании которого выписывают удостоверение о качестве партии зерна.

 

 

 

2.3.Качественные  показатели  исследуемой продукции

Совокупность свойств зерна, которые обуславливают его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с целевым назначение, дают представление о качестве зерна.

Качество зерна характеризуется многими показателями, оценивающими какое-либо свойство зерна. Все показатели качества можно разделить на 3 группы.

Общие показатели определяются при оценке качества всех партий зерна любой культуры, используемых по любому назначению. К этой группе относят так называемые признаки свежести(цвет, запах), зараженность вредителями, влажность и засоренность.

Обязательные показатели определяют при оценке качества партий зерна отдельных культур или партий, используемых по целевому назначению. В эту группу показателей входят пленчатость и содержание ядра у крупяных пленчатых культур(кроме ячменя ); стекловидность пшеницы и риса; количество и качество клейковины у пшеницы; натура у пшеницы, ржи, ячменя и овса и ряд других показателей.

Дополнительные показатели определяются в партиях какого-либо конкретного целевого назначения. К этой группе относят показатели химического состава (белок, крахмал), содержание микроорганизмов.