4. Технологические операции по послеуборочной обработке зерна, их характеристика

При приемке зерна руководствуются схемой его послеубо­рочной обработки. Поток автомобилей с зерном направляют к визировочной площадке, где отбирают образцы из каждой авотомобильной партии для качественной характеристики и определения места разгрузки. Перед разгрузкой каждый автомобиль с зерном взвешивают, затем разгружают и снова взвеши-н.1 ют. По разнице определяют массу принятого зерна.

Для рационального использования зернохранилищ и обо­рудования, обеспечения эффективности сохранности зерна и сокращения затрат его размещают по утвержденному до нача­ла заготовок плану, на основании которого разрабатывают ив период поступления ежедневно заполняют технологические карты. При размещении зерно формируют в однородные партии по определенным потребительским свойствам в соответст­вии с действующими стандартами и инструкциями. Раздельно размещают зерно по культурам, типам, подтипам, сортам и другим показателям качества. С учетом технологии обработки и последующего использования рекомендуется размещать зер­но следующим образом.

Сухое и средней сухости зерно хранят вместе, отдельно раз­мещают влажное, сырое до 22% —с интервалами в 6%. В за­висимости от наличия сорной примеси размещают зерно чис­тое, средней чистоты и сорное до ограничительных кондиций —-вместе, отдельно — сорное свыше ограничительных кондиций,. При наличии в технологических линиях рециркуляционных су­шилок допустимо формирование партий зерна без разделения его по влажности и содержанию сорной примеси.

Зерно сильной пшеницы с содержанием клейковины 28... 31 % размещают отдельно от зерна с содержанием клейкови­ны 32% и выше. Принимают и формируют однородные партии зерна твердой и сильной пшеницы на основании данных пред­варительного определения качества зерна на токах колхозов, и совхозов, анализа первых автомобильных партий по каждому хозяйству, а также среднесуточных проб за предыдущие дни. В последнее время при приемке зерна и формировании партий находит применение визуально-инструментальный экс­прессный способ определения его качества с использованием, эталонных образцов.

Отдельно размещают зерно наиболее ценных сортов и дру­гих культур: овса, проса, гречихи, риса, гороха, чечевицы, фасоли, ячменя, а также ячменя пивоваренного и высокомас­личных сортов семян подсолнечника. Зерно, принимаемое по особо учитываемым признакам (морозобойное, головневое, поврежденное клопом-черепашкой, зараженное клещами, с несвойственным ему запахом, с наличием проросших зерен свы­ше 3%), а также засоренное вредными (головня, спорынья, горчак, софора, вязель и др.) и трудноотделимыми примесями (овсюг, гречиха татарская, костер, галька и др.) размещают и обрабатывают отдельно.

Партии однородного зерна урожая предыдущих лет можно объединять. В то же время запрещается объединять партии зерна урожая текущего года с зерном прошлых лет, а также подвергавшегося самосозреванию со здоровым. Продуманный я обоснованный заранее план размещения зерна позволяет сво­евременно подготовить зернохранилища и оборудование с уче­том особенностей обработки и хранения каждой культуры.

Для обеспечения сохранности зерна и условий работы с ним при составлении плана размещения следует предусматри­вать свободную площадь в складах в размере 10%, а в элева­торах — не менее одного силоса на каждый надсилосный кон­вейер. При длительном хранении зерна эти площади не долж­ны превышать для механизированных складов 5% и для неме­ханизированных 7%. Размещать зерно следует так, чтобы все партии можно было обработать (очистить, просушить, провен­тилировать и обеззаразить) в сроки, обеспечивающие сохран­ность зерновой массы.

ОЧИСТКА ЗЕРНА В зерновой массе всегда содержатся, кроме основной куль­туры, некоторое количество семян сорных растений, зерен дру­гих культур, органические и минеральные примеси, а также поврежденные, дефектные и мелкие зерна. Допустимое содер­жание различных примесей устанавливают по соответствую­щим стандартам, которыми также регламентировано предель­ное содержание примесей в зерне, отпускаемом потребителям.

Одна из первых и важнейших технологических операций при приемке, обработке, хранении и переработке зерна — се­парирование, т. е. разделение сыпучих материалов на фракции, отличающиеся свойствами частиц. .Степень .очистки зерна и семян существенно влияет на стабильность качества хранящей­ся массы. Очистка зерна на мукомольных и крупяных заводах предопределяет качество готовой продукции муки и крупы. От предварительной очистки зерновой массы зависят нагруз­ки, производительность и эффективность работы машин при последующих операциях обработки зерна и технико-экономи­ческие показатели предприятий.

Таким образом, очистка от примесей создает лучшие усло­вия для хранения зерновой массы, повышает исходное качество помольных партий, выделяет ценные зерновые отходы, пригодные для комбикормовой промышленности,/сокращает поте­ри от распыла и травмирования, а также снижает издержки на обработку, хранение и перевозки? Для достижения необходи­мых результатов очистки и сортирования зерна необходимо знать сущность их технологии.

Очистку зерна от примесей и сортирование его на фракции осуществляют по следующим основным различиям (рис. 3): размерам (длине, ширине, толщине); аэродинамическим свой­ствам (скорости витания); форме и состоянию поверхности (фрикционных свойств), плотности (гравитационных свойств);, цвету; магнитным свойствам; упругости и др.

Принципы очистки и сортирования на фракции зерна и се­мян положены в основу различных способов сепарирования и работы применяемых машин.

При выборе способов очистки зерна от примесей и необ­ходимого технологического оборудования используют класси­фикацию процессов сепарирования, различие физи­ко-механических свойств зерновых культур и приме­сей. На практике при очистке и сортировании зерна используют все данные, приведенные в таблицах. Однако при выборе способа очистки предпочтение отдают тем из них, ко­торые наиболее легко и просто осуществить с максимальной технологической и экономической эффективностью.

Производительность зерноочистительных машин зависит от многих факторов: влажности зерновой массы, количества со­держащихся в ней отделимых примесей, назначения очистки зерна (на продовольственные или семенные цели, на экспорт), заданной степени очистки и др. На основании исследований.

Значение коэффициента К колеблется в пределах от 0,3 до 1,0. С повышением влажности и засоренности зерновой массы значение указанного коэффициента уменьшается для всех без исключения культур.

Показателем технологической эффективности очистки зерна от примесей может служить отношение количества примесей, содержащихся в отходах, к количеству таких же примесей, со­держащихся в зерновой массе до очистки.

К очистке партии зерна приступают только после установ­ления оптимального режима работы зерноочистительного оборудования. Технологическую эффективность работы зерноочис­тительных машин контролируют систематически отбором и анализом образцов зерна и отходов, а также периодическим снятием балансов.

СУШКА ЗЕРНА В период уборки урожая на хлебоприемные предприятия поступает большое количество зерна с повышенной влажно­стью, непригодного для длительного хранения. Сушкой зерно доводят до сухого состояния, при котором его можно хранить длительное время без порчи и потерь.

Принципы и способы сушки зерна. Применяют три принци­па обезвоживания зерна — это тепловая (в том числе и ваку­умная), сорбционная (контактная) сушки и механическое обезвоживание (отжимка, центрифугирование). Для сушки зерна наиболее часто используют тепловую сушку, реже—сорбционную, а механическую применяют только в моечных машинах на мукомольных заводах.

Тепловая сушка связана с обязательным превращением жидкости в пар, на что расходуется тепловая энергия. При сорбционной сушке влага из зерна может удаляться как в па­рообразном, так и в жидком состояниях, причем этот процесс не связан с необходимостью дополнительного подвода тепло­ты.

Из многочисленных вариантов тепловой сушки, различае­мых по способу передачи теплоты зерну, наибольшее распрост­ранение получил конвективный. Нередко его сочетают с кодуктивным подводом теплоты, когда зерно соприкасается с на­гретыми поверхностями или холодное с теплым. Ограниченное применение имеет радиационный способ сушки зерна (солнеч­ная и сушка инфракрасными лучами). Для подвода теплоты и удаления из сушильного аппарата влаги, испарившейся из зерна, обычно используют при конвективной сушке агент суш­ки — смесь атмосферного воздуха с газообразными продуктами сгорания топлива, количество которых колеблется в пределах. 1...3%.

Зерно термочувствительно, на него могут отрицательно влиять как повышенные, так и пониженные температуры. Тер­моустойчивость зерна характеризуется соответственно макси­мальной и минимальной температурами и длительностью воз­действия, при которых не наблюдается ухудшение показателей качества зерна (энергии прорастания, всхожести и жизнеспо­собности, а также количества и качества клейковины, химичес­кого состава).

Предельно допустимая температура нагрева зерна различ­ных культур при начальной влажности до 20% составляет для бобовых (гороха, фасоли, чечевицы и других) ЗО...35°С, для колосовых (пшеницы, ржи, ячменя и др.) 4О...45°С, для мас­личных (семян подсолнечника, клещевины и др.) 6О...65°С.

С увеличением влажности зерна предельно допустимая тем­пература его нагрева снижается, и наоборот. Сухое созревшее зерно можно охлаждать до отрицательной температуры и хра­нить длительное время. Промораживание зерна повышенной влажности связано с опасностью понижения и полной потеря семенных свойств.

Формы связи влаги с зерном. Влага, находящаяся в зерне, связана с его веществом. Гигроскопичность — способность зер­на поглощать или отдавать влагу. Различают три основные формы связей: химическую, физико-химическую и физико-ме­ханическую.

Химически связанная влага входит в химическую структуру вещества и может быть удалена прокаливанием или химичес­кими реакциями. Влагу, входящую в состав сухого вещества, без его разрушения удалить нельзя. Физико-химическая форма связи влаги — сорбционно-связанная и осмотически удержива­емая влага. Для испарения такой влаги, кроме теплоты паро­образования, надо сообщить дополнительную теплоту отрыва. Физико-механическая форма связи влаги — влага в капиллярах и влага смачивания.

Физические свойства воздуха. Воздух состоит из смеси раз­личных газов и водяных паров. В зависимости от количества паров, находящихся в воздухе, влажность его различна. Разли­чают абсолютную и относительную влажность воздуха. Под абсолютной влажностью понимают количество водяных паров (г), которое содержится в 1 м³ воздуха и выражается в г/м³. Относительная влажность воздуха — отношение того количест­ва влаги, которое содержится в воздухе, к тому ее количеству, которое в воздухе может содержаться при полном насыщении его влагой и при тех же температуре и давлении. Относитель­ная влажность воздуха выражается в процентах и показывает степень насыщения воздуха парами воды.

Современные требования к зерносушилкам. Для сушки зер­на используют различные стационарные и передвижные зерно­сушилки. В современных условиях с учетом необходимости приемки и обработки зерна в потоке к зерносушилкам предъ­являют следующие основные требования: доведения высоко­влажного зерна до сухого состояния за один пропуск через сушилку; обеспечения совместной сушки зерна различной на­чальной влажности; универсальности — способности сушить зерно различных культур (колосовых, бобовых, масличных); полной механизации и автоматизации процесса сушки зерна;

экономичности.

Всем перечисленным требованиям наиболее полно отвеча­ют рециркуляционные зерносушилки. В них теплота, необходи­мая для испарения влаги, передается зерну конвективным пу­тем. В дальнейшем эта теплота перераспределяется кондуктивным теплообменом между нагретым рециркулирующим и хо­лодным сырым зерном, поступающим на сушку.

Сущность рециркуляционного способа сушки заключается в следующем. Сырое зерно смешивают с просушенным, затем смесь направляют в зону нагрева, где она нагревается до предельно допустимой температуры. Нагретая смесь поступает в зону контактного тепловлагообмена, выдерживается в ней в течение определенного времени для выравнивания температу­ры и перераспределения влаги между сырым зерном, поступив­шим на сушку, и рециркулирующим просушенным зерном. Да­лее зерно поступает в зону сушки, где из него испаряется вла­га. Большую часть просушенного зерна возвращают на рецир­куляцию, т. е. смешивают с сырым зерном и вновь направляют в зону нагрева. Меньшую часть просушенного зерна охлажда­ют и направляют на хранение.

Таким образом, процесс рециркуляционной сушки состоит из нескольких циклов, в каждом из которых зерно нагревается, проходит стадию контактного тепловлагообмена и высушивает­ся. Число циклов сушки зависит от начальной влажности зер­на: чем она выше, тем больше циклов сушки требуется для до­ведения зерна до сухого состояния.

Определение производительности зерносушилок. Она зави­сит от скорости сушки зерна, под которой понимают изменение его влажности в единицу времени. Чем больше температура газовоздушной смеси, скорость ее движения через зерновую массу, поверхность соприкосновения с ней, чем суше газовоз­душная смесь и ниже атмосферное давление, тем выше ско­рость сушки зерна.

Производительность зерносушилок выражают в плановых тоннах. Под плановой тонной сушки принято понимать сниже­ние влажности 1 т зерна пшеницы с 20 до 14%- При этом коэффициент перевода физических тонн в плановые равен еди­нице.

АКТИВНОЕ ВЕНТИЛИРОВАНИЕ ЗЕРНА, применяемое наряду с очисткой и сушкой, — один из наи­более распространенных способов обработки зерна. Примене­ние его в процессе обработки и хранения зерна позволяет пре­дотвращать и ликвидировать самосогревание, а также охлаж­дать зерно до температуры, обеспечивающей длительную коли­чественную и качественную сохранность. Вентилирование на­сыпей теплым воздухом с низкой относительной влажностью позволяет подсушить зерно, ускоряет процесс его послеубороч­ного дозревания, повышает энергию прорастания и всхожесть, улучшает хлебопекарные свойства. Охлаждение и подсушива­ние создают в зерновой массе условия, неблагоприятные для развития вредителей хлебных запасов и микроорганизмов.

Исключая необходимость перемещения зерновых партий, вентилирование сводит к минимуму распыл, травмирование и потери сухой массы. Являясь высокомеханизированным, а в некоторых случаях и автоматизированным процессом обработки воздухом партий зерна, активное вентилирование — наиболее производительный и эффективный способ его обработки.

Прежде чем начать вентилирование той или иной зерновой насыпи, следует убедиться, что ее продувание возможно и це­лесообразно при данных погодных условиях и состоянии зерна. Для этого необходимо знать температуру и влажность возду­ха и зерна, подлежащего продуванию, правильно сопоставить -их между собой.

Следует определять необходимую подачу воздуха и про­должительность процесса продувания для достижения требуе­мой технологической эффективности. Это особенно важно учи­тывать, поскольку из-за недостаточной подачи воздуха при вен­тилировании может произойти расслоение насыпи по влажнос­ти — с пересушкой нижних слоев и увлажнением верхних, вследствие чего возрастет продолжительность продувания.

После завершения процесса необходимо знать, какова про­должительность хранения обработанной насыпи, т. е. через ка­кое время ранее обработанную зерновую массу нужно подвер­гать повторному вентилированию для предотвращения повы­шения ее температуры.