Послеуборочная обработка семенного, продовольственного и фуражного зерна

    Разделение зерна по плотности осуществляют мокрым и сухим способами.

    Мокрый способ наиболее простой. Приготавливают раствор, плотность которого занимает промежуточное значение между плотностью разделяемых семян. В качестве растворителей используют соли, индифферентные по отношению к семенам, поваренную соль, минеральные удобрения и другие вещества. При погружении зернового материала в такой раствор зерна с большей плотностью тонут, а с меньшей – всплывают. Недостаток этого способа – увлажнение семян, требующее последующего их просушивания.

      Сухой способ заключается в создании полувзвешенного состояния зернового материала, когда вследствие сцепления между частицами при встряхивании и продувании воздухом зерновая смесь приобретает свойства, подобные свойствам жидкости. Тогда семена с большей плотностью располагаются в нижней части зернового слоя, а семена с меньшей плотностью поднимаются – всплывают.

Разделение сухим способом выполняют на пневматическом сортировальном столе . Принцип его заключается в том, что исходный зерновой материал подают на наклонную в продольном и поперечном направлениях делительную плоскость (деку) с мелкими (0,5...0,6 мм) отверстиями. Плоскость установлена на подвеска и приводится в колебательное движение. Под делительной плоскостью находится воздушная камера, в которую вентилятором 1 нагнетается воздух. В результате энергичного встряхивания зернового материала и продувания его снизу потоком воздуха происходит взаимное перемещение частиц, обладающих различной плотностью. Колебания и наклоны делительной плоскости к горизонту подбирают таким образом, чтобы более тяжелые частицы, оседая, перемещались вдоль плоскости, легкие частицы, всплывая, перемещались в поперечном направлении, а частицы со средней плотностью шли сходом в промежуточном направлении. Таким образом, частицы с различной плотностью выводятся в разные места.

     Для повышения четкости сортирования по плотности зерновой материал предварительно разделяют по размерам.

    Разделение зерна по электрофизическим свойствам выполняют, используя электростатический барабан сепаратора. Технологический процесс очистки зерна на нем следующий . Зерновую массу из бункера подают катушечным питателем на вращающийся барабан , заряженный электричеством. Барабан заряжен положительно, электрод – отрицательно. Частицы зерновой массы заряжаются электричеством при непосредственном контакте с барабаном сепаратора. При этом все частицы получают одноименные, но разные по значению заряды.

    Частицы с большим зарядом удерживаются на поверхности барабана продолжительнее, чем слабозаряженные. В результате этого частицы отпадают от барабана в разных местах. Частицы с большим зарядом попадают в сборник , с меньшим – в сборник и со средним – в промежуточный сборник .

    Более эффективен электрический метод разделения зернового материала – сепарация в электрическом поле коронного разряда. Технологический процесс разделения в поле коронного разряда протекает следующим образом. Из бункера  питателем зерновой материал выбрасывается в делительную камеру. В ней расположены коронирующий электрод и два перфорированных электрода из сетки. Частицы обрабатываемой зерновой массы в зависимости от значения диэлектрической постоянной при падении в камере отклоняются от траектории свободного падения на различные углы от вертикали. Частицы с меньшей диэлектрической постоянной (с меньшей проводимостью) отклоняются на меньший угол и попадают в сборник , а частицы с большей диэлектрической постоянной отклоняются на больший угол и попадают в сборник .

   Разделение зерна по цвету заключается в использовании фотоэлементов. Зерновую массу, состоящую из частиц с различной окраской, пропускают около фотоэлементов так, чтобы на них действовал отраженный от частиц свет. Зерна с более светлой окраской отражают достаточно яркий свет, при котором в фотоэлементе возбуждается электрический ток.

3.3 Способы и  режимы сушки семенного, продовольственного  и фуражного зерна

     Для обеспечения сохранности собранного зерна большое значение имеет правильная организация процесса его сушки как непосредственно производителями, так и на элеваторах и хлебоприемных предприятиях.

   Сушка с целью обеззараживания

    Сушка зерна на зерносушилках с целью обеззараживания производится при установленном режиме сушки для каждой культуры, при котором не снижается качество зерна, в частности не снижается качество и количество клейковины. При этом температурные режимы должны обеспечивать 100%-ную смертность вредителей. На сушку направляют предварительно очищенное зерно.

    Как правило, гибель вредителей (насекомых и клещей) наступает при температуре 48—55°С и экспозиции от 10 минут до 2 часов, за исключением гусениц южной огневки, которые погибают только через 5—6 часов, и гипопусов мучного клеща, погибающих только через несколько дней.

    Оптимальные режимы сушки сырого и влажного зерна продовольственного и фуражного назначения также лежат в этих пределах, поэтому при проведении работ достигаются сразу две цели: зерно обеззараживается от вредителей и одновременно снижается его влажность.

    Обеззараживание семенного зерна с помощью сушки не рекомендуется, так как при режимах сушки семян вредители не погибают.

    Для достижения 100%-ной смертности вредителей применяют двухступенчатую сушку. Просушенное и охлажденное зерно вновь направляют на сушилку и после повторной сушки тщательно проверяют на зараженность.[1]

    Зерносушилки

    В практике работы предприятий с крупными партиями зерна наибольшее распространение в нашей стране и за рубежом получил конвективный метод, при котором необходимое тепло передается зерну от нагретого агента сушки. Зерно при этом может находиться в состоянии неподвижного, движущегося, псевдоожиженного или взвешенного слоя. В качестве агента сушки применяют смесь топочных газов с воздухом или чистый воздух, нагретый в калориферах.

 

    К зерносушилкам предъявляют следующие требования:

обеспечение требуемого уровня снижения влажности;

сохранение и, возможно, улучшение качества зерна;

охлаждение зерна после сушки до температуры, не превышающей температуру окружающего воздуха более чем на 8..10°С;

универсальность по отношению к сушке зерна различных культур;

высокая механизация загрузки и выгрузки с зачисткой от остатков зерна;

малая инерционность к выходу на режим и при переходе с одной партии на другую.[3]

   Типы зерносушилок

   Шахтные прямоточные зерносушилки.

    Наибольшее распространение получили шахтные прямоточные зерносушилки непрерывного действия. Их применяют для сушки пшеницы, ржи, ячменя, риса, подсолнечника и других культур продовольственного и семенного назначения. В сушильной шахте зерно под действием силы тяжести движется сверху вниз и пронизывается агентом сушки. Скорость движения зерна в шахте регулируется производительностью выпускного механизма различной конструкции.

    Конструктивно шахтная прямоточная зерносушилка состоит из одной или двух сушильно-охладительных шахт, напорно-распределительной камеры, выпускного механизма, над- и подсушильных бункеров, вентиляционного оборудования и топки.

    Основные недостатки шахтных зерносушилок: неравномерность нагрева и сушки зерна по сечению шахты; рекомендуемое снижение влажности за один пропуск не более 6%. Поэтому в про&цессе сушки возможен перегрев части зерна.

    Шахтные рециркуляционные зерносушилки.

    Перечисленные выше недостатки почти полностью устранены в рециркуляционных сушилках, где предусматривается возврат части просушенного зерна в смеси с сырым зерном в надсушильный бункер. В надсушильном бункере проходят процессы тепло- и влагообмена между сырым и сухим зерном, в результате чего сырое зерно нагревается и частично подсушивается. Все это в конечном итоге приводит к значительной интенсификации процесса сушки. Шахтную зерносушилку любого типа достаточно просто реконструировать на рециркуляционный способ сушки, при этом производительность повышается на 30..50%.

     Другие типы сушилок

    Кроме шахтных зерносушилок в системе хлебопродуктов и сельском хозяйстве применяют сушилки барабанного типа: передвижные и стационарные.

    Основным элементом барабанных сушилок является горизонтальный или чуть наклоненный вращающийся со скоростью 2...6 об/мин цилиндрический барабан, внутри которого зерно перемещается по длине и сушится воздушным потоком. Охлаждают просушенное зерно в охладительных колонках или барабанах.

    Для сушки небольших партий продовольственного зерна и семян масличных культур в сельском хозяйстве часто используют вентилируемые бункеры, а для сушки кукурузы в початках применяют камерные сушилки коридорного и секционного типов.[3]

    Термическая дезинсекция зерна пшеницы

    Термическую дезинсекцию применяют для зерна пшеницы сухого и средней сухости, предназначенного на продовольственные, кормовые и технические цели.

   Термическую дезинсекцию проводят на рециркуляционных зерносушилках.

   Выбор режима термической дезинсекции осуществляют с учетом степени устойчивости основных видов насекомых вредителей хлебных запасов к высоким температурам и с учетом различных способов нагрева зерна.

 

 

    При термической дезинсекции необходимо соблюдать следующие условия:

температура теплоносителя зерносушилки должна быть не ниже 300°С и не выше 400°С;

температура нагрева зерна в тепловлагообменнике и в камере нагрева не должна превышать 60°С;

зараженное зерно перед подачей в сушилку следует очистить от крупных примесей;

во избежание распространения насекомых по территории предприятия необходимо обеспечить герметичность пылеуловителей сушилки, в которые могут попадать насекомые, уносимые отработанным теплоносителем из камеры нагрева, и исключить просыпи зараженного зерна.[2]

3.4 Активное вентилирование  зерна и семян

    Активное вентилирование заключается в интенсивном принудительном продувании атмосферного воздуха через неподвижную насыпь зерна. Это один из важнейших технологических приемов послеуборочной обработки и хранения зерновых масс. Современные вентиляторы, поставляемые сельскому хозяйству, позволяют успешно проводить активное вентилирование зерновых насыпей высотой до 5-6 м в складах, на площадках и в бункерах.

    Активное вентилирование основано на использовании скважистости зерновой массы: многочисленные межзерновые пространства образуют в зерновой массе воздухопроводящую систему, делают ее проницаемой для воздуха или газов, которые могут перемещаться по всему ее объему в любом направлении. Поток воздуха оказывает воздействие на температуру и влажность зерна, изменяет газовый состав воздуха межзерновых пространств, то есть воздействует на те факторы, от которых в первую очередь зависит уровень жизнедеятельности всех живых компонентов зерновой массы, а значит и ее сохранность.

    Главный технологический эффект активного вентилирования заключается в снижении интенсивности биологических процессов порчи зерна, что консервирует его на некоторый период. Таким образом, при помощи активного вентилирования повышается сохраняемость зерна, обеспечивается выигрыш во времени, особенно в уборочный период, и представляется возможным меньшим числом очистительной и сушильной техники и обслуживающего персонала провести качественную послеуборочную обработку урожая.

    Активное вентилирование зерновых масс имеет широкий спектр использования. Его применяют для временной консервации свежеубранного зерна повышенной влажности, профилактической обработки зерна, находящегося на хранении, охлаждения, сушки, ликвидации самосогревания, а также для воздушно-теплового обогрева семян  перед севом. Используя установки для активного вентилирования можно при необходимости легко и быстро осуществить дегазацию зерновых масс после обработки их фумигантами.

    Временная консервация свежеубранного зерна повышенной влажности. Это одна из основных задач, решаемых с помощью активного вентилирования. Она заключается в обработке предварительно очищенного свежеубранного зернового вороха воздушным потоком для снижения его температуры, выравнивания влажности между отдельными компонентами и участками зерновой насыпи. Консервация свежеубранного зерна повышенной влажности активным вентилированием позволяет в 3-4 раза увеличить срок его безопасного хранения до сушки. Для семян основных зерновых культур сроки безопасного хранения при активном вентилировании воздухом температурой 20 °С приведены в таблице 2.4. Если погодные условия позволяют охладить зерно до 14-15 °С, сроки безопасного хранения увеличиваются примерно в 2 раза по сравнению с приведенными в таблице нормативами, а при охлаждении до 10 °С возрастают в 3-4 раза.

   Профилактическое вентилирование. Применяют для насыщения воздуха межзерновых пространств кислородом, выравнивания температуры и влажности в объеме зерновой насыпи, ликвидации амбарного запаха, сохранения жизнеспособности семян, предотвращения возникновения очагов самосогревания и некоторых других причин порчи зерна. Для профилактического вентилирования применяют сравнительно невысокие удельные подачи воздуха порядка  30-50 м3/т в час. Его проводят периодически, с учетом температуры и влажности наружного воздуха, а также температуры и влажности зерна. Вентилирование должно обеспечивать охлаждение зерна и полностью исключать его увлажнение. Профилактическую обработку зерна сухого и средней сухости проводят через каждые один–три месяца хранения.

    Вентилирование для охлаждения зерна. Проводят для повышения устойчивости хранящегося зерна, снижая его температуру до 10 °С (первая степень охлаждения) и ниже. При такой температуре затормаживаются все физиологические процессы в зерновой массе, прекращается развитие насекомых, возрастают сроки безопасного хранения. Поэтому охлаждение целесообразно почти для всех хранимых партий зерна и семян.