Технология послеуборочной обработки зерна

     Для предупреждения распространения вредителей вместе с тарой мешки и брезент следует хранить в специальных помещениях, но, ни в коем случае не вместе с зерновыми продуктами. Соблюдение всех требований по чистоте, правилам приемки, размещения, хранения имеет исключительное значение при профилактике их заражения вредителями хлебных запасов. И наконец, большое значение в этом отношении имеет подготовка технической базы к приёмке зерна нового урожая, в процессе которой проводится комплексное обеззараживание всех зернохранилищ, средств механизации, территории предприятия.

Технология  послеуборочной обработки зерна.

Послеуборочная обработка зерна включает:

- предварительная  очистка;

- первичная  очистка;

- вторичная  очистка зерна;

- сушка;

- активное вентилирование;

     Правильная подготовка зерна к хранению обеспечивает надежную ее сохранность. При несоблюдении технологии подготовки зерна нельзя обеспечить хорошую сохранность даже в самых совершенных хранилищах. Задача хранения зерна и семян в хозяйствах состоит в том, чтобы обеспечить полную сохранность количества и качества зерна при минимальных затратах труда и денежных средств. Особое внимание в хозяйствах должно уделяться хранению зерна семенного назначения. Свежеубранные семена не всегда обладают хорошими посевными качествами, так как в них не завершился период послеуборочного дозревания. Продолжительность периода послеуборочного дозревания у различных культур разная от 3 недель до 5 месяцев. У озимой пшеницы короткий период послеуборочного дозревания. Условия, ускоряющие прохождение периода послеуборочного дозревания следующие: влажность зерна 13-14%, температура окружающей среды +20 +30⁰С, наличие кислорода воздуха в межзерновом пространстве. Если условия хранения окажутся благоприятными, то в зерне повышается всхожесть, энергия прорастания, т.е. посевные качества семян улучшаются. Улучшаются и некоторые технологические свойства, повышается объемный выход и качество хлеба. В результате проведенных исследований многими учеными установлено, что заметного увеличения количества клейковины не происходит, но улучшается качество клейковины, она становится более растяжимой и эластичной.

Уборка урожая завершает систему технологических  операций по возделыванию полевых культур. Цель ее - собрать урожай с минимальными потерями количества и качества продукции. Успех уборки решают хорошая подготовка и наиболее полное использование уборочной техники, техники первичной доработки продукции, подготовка полей к уборке, хранилищ и складов для хранения продукции, и, наконец, широкое использование опыта лучших хозяйств и механизаторов. Для каждой группы культур используются свои технологические приемы и набор техники. Но есть общие организационные подходы. При уборке зерновых используют прямое комбайнирование и двухфазный (раздельный) способ уборки. Там, где позволяют условия выгоднее применять прямое комбайнирование. Например, на незасоренных полях при возделывании озимой пшеницы по чистым и занятым парам, целесообразнее и выгоднее применять прямое комбайнирование, что позволяет сократить затраты до 30%.

Предварительная очистка. Предварительная очистка  зерна предназначена для повышения сыпучести материала, подготовки его для сушки в шахтных сушилках, удаления из него крупных и легковесных примесей, для удаления из зерна основных очагов инфекции: пыли, земли, растительных остатков, минералов и т. п. Помимо этого, главной целью предварительной обработки является сохранение  больших масс зерна при его хранении  до сушки. Поэтому функции предварительной очистки значительно расширились, и теперь она должна осуществляться сразу после уборки урожая, а не только непосредственно перед его сушкой. Предварительная очистка позволяет значительно удлинить срок хранения зерна, даже без его вентилирования. 
 
Чтобы все поступающее зерно сразу обрабатывать, нужны машины предварительной очистки с производительностью, равной наибольшей интенсивности поступления его. Машины предварительной очистки должны сочетаться со специальными площадками для размещения зерна и завальными ямами при машинах. Их объем необходимо тесно увязывать с максимальной интенсивностью поступления зерна в течение суток и с неравномерностью его поступления. Для предварительной очистки зерна в хозяйстве используется очиститель вороха передвижной ОВП – 20А. Его применяют для очистки вороха зерновых и других культур, поступающих на обработку от зерноуборочных комбайнов. Преимущественно используют в складских помещениях, а также на открытых площадках (токах).

Первичная очистка. Первичную очистку зерна осуществляют после его сушки или после предварительной обработки, если оно сухое. Задачей первичной очистки является доведение зерна до базисных продовольственных кондиций, повышение натуры, подготовка фуражного зерна к его дальнейшей переработке на комбикормовом заводе. Первичную очистку осуществляют на ветрорешетных сепарирующих установках. При необходимости используют триеры, если зерно имеет трудновыделяемые на решетах примеси (овсюг, битое зерно, куколь и т. п.). Режимы работы этих машин выбирают так, чтобы цель первичной очистки достигалась за один пропуск материала. Основными управляемыми параметрами в этом случае бывают: размер и форма отверстий в решетах (смена решет), скорость воздушного потока, интенсивность подачи материала (нагрузка), угол положения передних кромок приемных лотков в триерах, размер ячеек в них (смена ячеистых цилиндров), скорость вращения ячеистых цилиндров. При высоком качестве предварительной очистки зерна вторичная может и не требоваться.

Вторичная очистка зерна. Для вторичной очистки и сортирования используют тот же тип рабочих органов, что и для первичной очистки, хотя и с иными режимными и конструктивными параметрами. Сортирование семян яровой пшеницы, например, проводят на решетах с продолговатыми отверстиями или в воздушном потоке. При этом ширина отверстий сортировальных решет на 0,4—0,8 мм больше, чем у подсевных решет первичной очистки. Если для сортирования используют воздушный поток, то его скорость увеличивают также на 20—30% по сравнению со скоростью воздуха при первичной очистке. Вторые сорта пшеницы, полученные при вторичной  очистке, в дальнейшем обрабатывают, как продовольственное или фуражное зерно. Для семян пшеницы главными засорителями являются многолетние и яровые семена сорных растений. Кроме того, в семенах пшеницы могут быть ядовитые сорные семена. Семена пшеницы от семян сорных растений можно очистить в одной зерноочистительной машине при наличии сита, пневмосепарирующего устройства и триера или в нескольких отдельных машинах.

Сушка зерна. Одной из главных этапов в послеуборочной обработке зерна является сушка. Она позволяет сохранить зерно качественным на долгое время. Интерес к сушке в настоящее время возрос в связи с применением высокопроизводительных комбайнов, а, следовательно, с уменьшением сроков уборки. Применение высокопроизводительных сушилок значительно снижает время на подготовку зерна к длительному хранению, уменьшает потери зерна в поле в период уборки урожая, а также позволяет в достаточно сжатые сроки и с минимальными потерями произвести процесс передачи зерна с поля на склад длительного хранения. Существуют различные способы сушки зерна. В основном это методы, построенные на повышении температуры зерна. Наиболее распространенной является сушка зерна нагретым воздухом. Она применяется уже более 50 лет.

     Почти все сушилки, использующие в качестве сушильного агента нагретый воздух и применяемые в настоящее время, являются сушилками конвективного типа, в которых воздух переносит тепло к зерну и удаляет испаряющуюся влагу. Устройства, где продукты сгорания топлива смешиваются с воздухом для сушки, сейчас применяются почти во всех сушилках работающих на газе. Продукты сгорания, поступающие из правильно отрегулированной газовой горелки, не оказывают вредного влияния при прохождении через зерно.

     Крупные сушилки работают либо на жидком топливе, либо на природном газе. Сушилки, работающие на жидком топливе, имеют теплообменник, который обеспечивает подачу чистого воздуха. Другие виды энергии, для подвода тепла в зерносушилку, еще не могут конкурировать по экономическим показателям с жидким топливом или газом. Проводятся эксперименты по применению инфракрасного излучения для сушки зерна, однако в ближайшем будущем большинство сушилок для зерна будет конвективного типа с использованием нагретого воздуха. 
Выбор типа сушилки определяется, прежде всего, ее производительностью, стоимостью, безопасностью при работе, надежностью контроля температуры, стабильностью производительности и наличием соответствующего транспортного оборудования. Легкость очистки также играет важную роль, особенно при сушке разных партий семенного зерна. В процессе сушки возможно ухудшение качества зерна вследствие потери всхожести, подгорания, снижения хлебопекарных свойств муки, растрескивания.

Виды сушилок

 
Шахтные сушилки. Сушилки данного типа представляют собой 2 шахты одинаковой вместительности с вертикальной норией, устанавливаемые обычно на постоянном фундаменте. Через эту сушилку зерно проходит во время сушки под действием собственного веса. Нагретый воздух поступает снизу. Высушенное зерно затем поступает в специальные камеры для охлаждения. Данные сушилки предназначены для партий зерна 8 и 16 тонн. При сушке зерна продовольственного назначения на шахтных сушилках съем влаги составляет 5-6% за один пропуск зерна; на семенные цели – 3-4% за пропуск. Производительность данных сушилок составляет 8-16 тонн в час для продовольственного зерна и 4-8 тонн в час для семенного материала. Необходимо отметить, что зерно перед загрузкой в шахты необходимо отсортировать, иначе есть опасность возгорания соломы и шелухи при высокой температуре.

Барабанные  сушилки. Барабанные сушилки не уступают по производительности шахтным сушилкам, съем влаги для продовольственного зерна также составляет 5-6%, и 3-4% для семенного материала. Данная сушилка представляет собой систему, состоящую из топки, барабана и камеры охлаждения. На оси барабана имеются специальные металлические пластины, благодаря которым зерно идет по горизонтальной спирали. Такие зерносушилки компактны, есть возможность транспортировать их по шоссе, но в последнее время их чаще используют как стационарные установки.

Камерные (напольные) сушилки. Данные сушильные закрома строятся на больших площадях, зерно туда обычно подается механическим способом. Такие сушилки снабжены воздуховодом, состоят из 2 камер, пол в каждой перфорированный. Высота зерновой насыпи не должна составлять более 80 см, иначе зерно не просушится. Зерно высушивается продуванием через него наружного или слабо подогретого воздуха. После сушки первого слоя зерна продолжается дальнейшее заполнение силоса и высушивается следующий слой, и так до тех пор, пока силос полностью не заполнится зерном. Имеется оборудование, которое механическим путем подает зерно в силос для сушки и удаляет из него слой зерна равной толщины. С целью обеспечения равномерного удаления влаги разработаны также встроенные шнеки перемешивания зерна во время сушки. Съем влаги производится за 1 пропуск до сухого состояния зерна.

Рециркуляционные  сушилки. Рециркуляционные сушилки напоминают шахтные, однако зерно, поступая сверху в шахту, нагревается в течение нескольких секунд и под давлением собственного веса проходит вниз шахты, где одна часть зерна идет на хранение, а вторая часть поступает в другую шахту. Во второй шахте горячее сухое зерно смешивается с сырым. Благодаря этому сырое зерно немного подсушивается, и затем эта партия снова поступает в первую шахту и вновь сушится. Смешивание сухого и влажного зерна выгодно с экономической точки зрения, так как затраты на топливо будут меньше. Данные сушилки используются обычно для зерна продовольственного назначения, обладают высокой производительностью – до 70 тонн в час.

 
Режимы сушки.

 
Температура сушки. При обсуждении температур сушки необходимо различать температуру сушильного агента и температуру зерна. Оператор сушилки обычно контролирует температуру сушильного агента, но от нее зависит температура зерна, которая определяет его качество в зависимости от назначения. Различные диапазоны температуры установлены для зерна, используемого для семенных и кормовых целей и для мукомольной промышленности. 
Зависимость между температурой сушильного агента и температурой зерна сложная. Зерно быстро нагревается за счет тепла сушильного агента. Когда зерно подвергается действию больших объемов воздуха, как, например, при сушке в тонком слое или при сушке зерна, полностью подвергающегося воздействию воздуха, температура зерна быстро приближается к температуре сушильного агента. В сушилке, где не происходит перемешивания зерна (шахтная сушилка непрерывного или периодического действия), температура слоя зерна, следующего за тем слоем, в который поступает нагретый воздух, быстро приближается к температуре этого воздуха. Температура воздуха, проходящего через зерно, быстро падает по мере испарения влаги. Поэтому в сушилках с поперечным движением сушильного агента имеется большой перепад температур; конечная температура зерна и его конечная влажность - средние величины, получаемые при перемешивании зерна, происходящем при его выпуске из сушилки.

Расход воздуха. Величина удельного расхода воздуха важна для определения того, как температура зерна приближается к температуре сушильного агента. 
Расход воздуха, используемого для сушки зерна, значительно колеблется и связан с температурой сушильного агента.

Зависимость температуры воздуха от его расхода. Скорость сушки зерна находится в прямой зависимости от температуры воздуха. С увеличением температуры данный объем воздуха может содержать большее количество тепла. Повышение температуры сушильного агента увеличивает количество тепла, добавляемого на единицу удельного расхода воздуха, которое можно использовать без снижения эффективности процесса сушки. Это выражается почти в увеличении производительности сушилки.

Эффективность сушки. Три группы факторов влияют на эффективность сушки нагретым воздухом:

1) условия окружающей  среды; 

2) вид культуры, подвергаемой сушке;

3) конструкция сушилки и ее работа.

     Приведенные показатели эффективности учитывают только использование тепловой энергии и не учитывают энергию вентилятора (тепловая энергия от вентилятора составляет не более 5%). 
Коэффициент полезного действия сушильной установки может изменяться в зависимости от погодных условий. Эффективность сушки при низких температурах окружающего воздуха может быть быстро повышена путем увеличения количества тепла, добавляемого к воздуху. 
Коэффициент полезного действия зависит также от того, насколько прочно при сушке влага удерживается внутри зерна данного вида. Мелкие семена теряют влагу легче, чем крупные. Зерно гигроскопично, и его влажность влияет на то, насколько полно насыщается влагой сушильный агент. При начальной влажности зерна выше 25% сушильный агент будет полностью насыщаться. При низкой влажности невозможно достичь полного насыщения воздуха и, следовательно, уменьшается эффективность сушки. 
Важными факторами эффективности, относящимися к конструкции сушилки и ее работе, являются отношение температуры воздуха к его расходу и продолжительность сушки.

Активное  вентилирование. Наиболее эффективным и доступным средством удаления из зерновой массы образующегося тепла, предотвращения самосогревания, а также консервации зерна путем охлаждения и подсушивания является активное вентилирование. 
Активным вентилированием называют принудительное продувание зерна воздухом  без его перемещения. Это возможно за счет скважистости зерновой массы. Воздух, нагнетаемый вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов или труб и пронизывает ее в различных направлениях. Применяя активное вентилирование, обеспечивают предпосевной обогрев семян. Используя установки для активного вентилирования, легко и быстро проводят дегазацию зерновых масс после обработки фумигантами. Активное вентилирование исключает травмирование зерна, что всегда  в той или иной степени происходит во время пропуска зерновых масс через зерносушилки, зерноочистительные машины и при перемещении транспортными механизмами. Это особенно важно для семенного материала.