Растениеводство 12 октября 2015

Как хранить зерновые

В последнее время из-за нарушений технологий в зернопроизводстве наблюдаются не только большие потери зерна, но и значительное снижение его качества. Во много такая ситуация складывается оттого, что не все аграрии соблюдают правильный температурный режим хранения зерна, хотя этот параметр – один из основных факторов, определяющих состояние зернового материала.

В процессе послеуборочной обработки и хранения зерно постоянно подвергается опасностям, причинами которых могут быть миграция влаги, активность плесени, насекомых и развитие микотоксинов. Сельхозпроизводителям необходимо помнить, что семенное зерно теряет всхожесть и свои свойства значительно раньше, чем продовольственное или фуражное. В большинстве хозяйств этот факт не принимается во внимание. Однако многие аграрии понимают, что изменить влажность зерна технологически намного сложнее и более затратно, чем его температуру. Поэтому для минимизации потерь они прибегают к вентилированию, часто используя сравнительно дешевые устройства. В некоторых случаях, особенно в климатических зонах с повышенной влажностью и температурой воздуха, применяют установки искусственного охлаждения зерна, которые позволяют получать воздух с низкой температурой и небольшой относительной влажностью.

ПОКАЗАНИЯ К ДЕЙСТВИЮ

Существует множество причин, почему следует осуществлять постоянный температурный контроль и мониторинг. Самая главная заключается в том, что прохладное содержание зерна продлевает период его безопасного хранения, при котором снижаются потери всхожести, сохраняются хлебопекарные качества, уменьшается развитие насекомых, микотоксинов и других вредителей. С понижением теплового фона зерно может храниться при более высокой влажности, при этом его равновесное влагосодержание снижается, что эффективно увеличивает общую длительность хранения. Высокие температуры теплоносителя в сушилках непрерывного действия дезинфицируют зерно, поскольку большинство насекомых погибает в течение дня при температуре, превышающей 40ºC. Если после такой сушки продукт остывает естественным путем, то интенсивно заражается вредителями и болезнями. Практически все насекомые наиболее активно развиваются при температуре 25–33ºC, некоторые из них — при 15ºC и ниже. Например каландрины — зерновые долгоносики — могут медленно развиваться при 12ºC. Если температура меньше 5ºC, то насекомые перестают питаться и погибают, однако количество клещей и грибов во влажном зерне при этом может увеличиваться. Наиболее вероятно образование микотоксинов происходит при температуре от 15 до 25ºC. Аграрию всегда следует помнить, что при высоком температурном режиме и большой активности воды в зерне не только снижается качество, но и увеличивается его активность, дыхание, и теряется сухой вес. Поэтому при появлении проблем хранения зерна, независимо от их причин, в критической области зерновой массы всегда происходит повышение теплового фона. Раннее выявление этих проблем обычно осуществляется при помощи систем мониторинга температур зерна.

ВРЕДНЫЕ ФАКТОРЫ

В каждой зерновой массе в некотором количестве присутствуют различные виды плесеней. Влага и температура стимулируют их рост и приводят к снижению качества хранимого продукта. Его перегрузка из одного бункера в другой как один из способов борьбы с плесенью способствует образованию микротрещин на зерновках, у которых в 15 раз увеличивается вероятность поражения плесенью. Поэтому такой способ борьбы с этой разновидностью грибов неэффективен и вреден.

Помимо плесени в зерне могут обитать различные насекомые.Их жизнедеятельность всегда повышает температуру хранимого продукта, при этом его более теплая часть может превратиться в очаг развития вредителей. Плотность заражения ими и их воспроизводство увеличиваются во влажном зерне. В процессе поедания зерновок насекомые выделяют все в больших количествах тепло и энергию для постоянного увеличения своей массы. Однако практически все вредители переходят в состояние покоя при сравнительно низких температурах. Для их полного уничтожения следует применять фумиганты, причем стоимость препаратов может быть уменьшена при помощи тщательного мониторинга температуры хранимого продукта.

Даже если зерно в хранилище засыпано с однородной температурой и влажностью, холодные ночи и теплые дни могут привести к перемещению воздуха в зерновой массе. Эти конвекционные потоки переносят влагу, образуя неоднородные по тепловому фону и влажности зоны. В областях с повышенными показателями увеличивается дыхание, и дополнительно выделяется тепло. Комбинация факторов конвекционных потоков и процесс окисления, распада органических веществ зерна может привести к росту грибов и обусловить серьезные потери, если продукт не подвергнуть вентилированию, которое выравнивает его влажность и температуру.

ПОМОЩЬ ВОЗДУХА

Один из эффективных приемов, позволяющих изменить тепловой фон хранилища, а также обеспечить условия безопасного хранения зерна без его перегрузки из одного бункера в другой, — вентилирование. В зависимости от конструктивных особенностей вентиляционных систем следует обращать внимание на вероятностные застойные зоны, появляющиеся из-за неравномерного распределения скоростей продувки зернового массива, естественных конвекционных потоков и других факторов. Температура зерна в застойных зонах обычно выше, чем в остальных, в связи с чем тепловой контроль в этих областях должен проводиться в обязательном порядке. Для эффективного управления вентиляторами при процессе вентилировании следует применять специальные термометры для измерения температуры отработанного воздуха и окружающей атмосферы. Приборы типа max–min будут наиболее удобными для оператора, поскольку они показывают крайние значения температур на протяжении заданного времени. Проведение самой процедуры вентилирования обязательно для организации грамотного хранения зерна, поскольку без нее практически не удается избежать перегрузки продукта из одного бункера в другой. В процессе однократной перевалки теряется около 0,5 процента зерновых вследствие невидимых внутренних повреждений, часть теряется в виде дробленого зерна, а также уменьшается ресурс эксплуатируемого оборудования.

СДЕЛАТЬ ВЫБОР

Конструктивно контроль температуры зерна может осуществляться различными способами. Первый из них — ручное управление с использованием специально разработанной термоштанги, погружаемой в зерновую насыпь на глубину до 3,5 м. Измерительный блок прибора имеет два цифровых табло: верхнее — оut, которое показывает температуру датчика, расположенного в измерительной головке, и нижнее — in, отслеживающее тепловые показатели окружающей среды при помощи находящегося внутри измерительного блока датчика. Зонд погружается в зерно или другой продукт и выдерживается в нем не менее 5 минут. Затем с помощью штекера диагностирующий блок подключается к зонду, включается питание и снимаются показания с цифровых индикаторов. Термоштанги обычно позволяют проводить измерения температуры при глубине насыпи до 2 и до 3,5 м соответственно.

Второй способ является дистанционным — он реализуется при помощи специальных установок типа ДКТЭ-2, благодаря которым тепловой фон измеряют непосредственным подключением прибора к термоподвеске. Их вместе с термодатчиками рекомендуется в обязательном порядке устанавливать в бункерах объемом 500 т и больше. В хранилищах без подвесок следует размещать термометрические зонды. Качество проверки температуры зерна и обнаружения очагового самосогревания оценивается по количеству точек контроля в расчете на единицу объема продукта. Также учитывается точность измерения теплового фона непосредственно в контролируемых точках и передача этой информации пользователю, а также возможность накопления, хранения и анализа информации об изменении температуры по объему хранилища и во времени. Третий способ также является дистанционным, но в нем используется централизованный пульт контроля температуры.

Применение приборов для мониторинга тепловых показателей зерна необходимо потому, что низкая теплопроводность зерновой массы способствует накоплению тепла в отдельных ее участках и провоцирует спонтанное развитие процессов, приводящих к количественным и качественным потерям продукта, к возможности возгорания и взрыва образующейся смеси газов и пыли. Температурный контроль хранимого сухого зерна рекомендуется проводить не реже одного раза в две недели.

НЕЗАМЕНИМЫЙ ПОМОЩНИК

Для измерения температуры зерна в процессе сушки существует точный способ, заключающийся в определении теплового фона путем отделения теплоносителя или воздуха от зерна. Образец извлекают из сушилки в отдельную емкость, после чего дают ей отстояться на протяжении нескольких минут с целью стабилизации ее влажности. При этом важно, чтобы проба была взята из наиболее горячего места в оборудовании. В шахтных сушилках наивысшую температуру зерно приобретает после его прохождения нижней тепловой секции.

Применение специальных систем контроля позволяет получить точную информацию по тепловому фону в различных точках зерновой насыпи, знание чего необходимо как для краткосрочного, так и для долгосрочного безопасного хранения, а также узнать сведения об отклике зерновой массы на изменение параметров вентиляции и сушки. Подобный тепловой мониторинг дает возможность прослеживать и накапливать значения динамики изменения температуры для точной интерпретации любых изменений, происходящих в зерновой массе при вентилировании, сушке и других обработках. Предотвращается потеря энергии и денежных средств из-за избыточной продолжительности работы вентиляционных систем и повышается эффективность их использования, уменьшается количество перегрузок зерна из одного бункера в другой. Системы контроля помогают выявить появление и развитие плесени, определить активность насекомых, а после проведения фумигации эти приборы могут быть использованы для оценки результатов обработки.

Контроль и мониторинг температуры зерна — наиболее дешевый и оперативный способ определения технологически важных изменений в продукте. Это неотъемлемая часть работ в процессе послеуборочной обработки и хранения зерновых. Даже если зерно содержится при холодных температурах, повышение теплового фона в отдельных очагах представляет потенциальную опасность его количественных и качественных потерь.

Текст: В. Дринча, д-р техн. наук, проф., заслуженный изобретатель России, руководитель «Агроинженерного инновационно-исследовательского центра»

Популярные статьи