Задачі зберігання зерна. Основні фізичні властивості зернових мас

Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні

Режими і способи зберігання зерна. Типи зерносховищ

Задачі зберігання зерна. Основні фізичні властивості зернових мас

На солодових, пивоварних і спиртових заводах тривалий час зберігають десятки тисяч тон зерна. Це необхідно з наступних причин:

а) для забезпечення безперебійної роботи;

б) для можливості правильної підробки зерна;

в) для можливості варіювати сировиною партій різної якості і при цьому випускати стандартну продукцію.

Для правильного зберігання треба знати фізичні та фізіологічні властивості зернових мас.

До складу зернової маси входять:

а) зерна основної культури та інших культур;

б) різні домішки;

в) мікроорганізми;

г) повітря міжзернового простору.

Важливішими фізичними властивостями зернових мас є: сипучість, здатність до самосортування, шпаруватість, щільність, теплопровідність та ін..

Сипучість – це здатність більшої чи меншої рухливості зернової маси. Вона характеризується кутом натурального відкосу, тобто кутом між основою і твірною конуса, що утворився при вільному поданні зерна на горизонтальну поверхню. Для ячменю він становить 28-45⁰, для жита – 23-28⁰.

Сипучість залежить від форми і розмірів зерна, стану їх поверхні, від вологості і наявності домішок. Сипучість знижується при підвищенні вологості, при збільшенні вмісту домішок, при злежуванні (ущільненні). Все це треба враховувати при проектуванні засобів для транспортування зерна.

Будь-яке переміщення зернової маси супроводжується її самосортуванням, тобто розшарування компонентів, що входять до її складу. Так, при завантаженні силосів крупне і важке зерно падає прямовисно, а легкі, гігроскопічні домішки концентруються, в основному, на периферії. Через це неможливо зробити вірну оцінку якості зерна в силосі. Крім того, в місцях скопичення легких домішок посилюються негативні біохімічні і мікробіологічні процеси.

Щільність зернової маси (Щ) – це відношення об’єму власне зерен (V₃) до загального об’єму зернової маси (V_3.м.), виражене в процентах:

Шпаруватість зернової маси (S) – це відношення об’єму міжзернового повітряного простору до загального об’єму зернової маси, виражене в процентах:

.

Шпаруватість залежить від розмірів і форми зерен, вмісту різних домішок тощо. Вона забезпечує доступ кисню до зерна при його зберіганні, можливість активного вентилювання зернової маси, а також продування кондиціонованого повітря через товщу проростаючого зерна. Для ячменю вона складає 45-55%.

Теплопровідність зернової маси складається із теплопровідності самого зерна і теплопровідності повітря міжзернових просторів. Коефіцієнт теплопровідності дуже низький – 0,13-0,23 вт/м·град. Теплопровідність зерна збільшується з підвищенням його вологості.

Низька величина теплопровідності має як негативне, так і позитивне значення.

Негативне полягає в тому, що коли в окремих зонах зернової маси посилюється інтенсивність дихання та життєдіяльність мікроорганізмів, а це призводить до виділення значної кількості теплоти, то остання повільно (слабо) передається в навколишнє середовище, що може викликати самозігрівання зерна.

А позитивна роль низької теплопровідності зернових мас полягає в тому, що коли їх штучно охолодити, то вони довго зберігають низьку температуру, що послаблює інтенсивність дихання зерна і втрати його сухих речовин.

Основні фізіолого-біохімічні процеси,

Що протікають в зернових масах при їх зберіганні

Дихання зерна

При достатньому доступі повітря проходить аеробне дихання, яке виражається наступним рівнянням:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6Н₂О + 6СО₂ +2822 кДж

При недостачі кисню зерно отримує енергію не за рахунок прямого окислення речовин, а за рахунок їх розщеплення. Характер дихання в цьому випадку анаеробний (інтрамолекулярний), він характеризується реакціями внутрішньомолекулярного окислення – відновлення і зображається таким сумарним рівнянням:

С₆Н₁₂О₆ = 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + 118 кДж

Цей процес менш економічний.

Як видно з рівнянь реакцій, внаслідок дихання зерна мають місце наступні процеси:

1. Втрати сухих речовин (СР) зерна.

2. Підвищення вологості зерна і повітря міжзернового простору.

3. Зміна складу міжзернового простору в результаті виділення спирту і СО₂.

4. Накопичення теплоти в зерновій масі.

Енергія дихання залежить від багатьох факторів: ступеню зрілості зерна, вологості, температури, ступеню аерування.

Більшу енергію дихання має недозріле і свіжезібране зерно.

В зерні розрізняють зв’язану (конституційну) вологу, яка міцно утримується колоїдами ендосперму, та гігроскопічну, що вільно переміщається по капілярам. Вологість зерна, при якій в ньому з’являється вільна вода, називається критичною і за даними проф. В.Л. Кретовича вона становить 14,5-15,5%. З підвищенням вологості вище критичної енергія дихання зерна різко зростає.

Збільшується енергія дихання і з підвищенням температури, що є результатом високої чутливості ферментів до температури. Однак є максимально допустима температура, вище якої енергія дихання уже не зростає. Вона становить 45-55⁰С. Вище цієї температури зерно як живий організм гине.

Доступ атмосферного повітря до зернової маси також впливає на інтенсивність і характер дихання. При тривалому зберіганні зерна без продування в міжзерновому просторі накопичується СО₂ і дихання стає інтрамолекулярним. Проте висока концентрація СО₂ відображається на енергії дихання лише при високій вологості зерна.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: