Послеуборочная обработка и хранение зерновых культур

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА

 

КАЛУЖСКИЙ ФИЛИАЛ

 

Шифр 

 

Кафедра переработки  и хранения сельскохозяйственной продукции 

 

 

 

Курсовой проект

 

на тему: Послеуборочная обработка и хранение

зерновых культур

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: студент 5 курса

агрономического факультета

заочного отделения

 

Руководитель:

Оценка _____________

____________________2013г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Калуга-2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………......3

Глава 1. Краткая характеристика свежеубранного зерна………………………5

           1.1. Сроки хранения……………………………………………………….9

           1.2. Дыхание зерновой массы…………………………………………....11

           1.3. Послеуборочное дозревание……...…………………………………16

           1.4. Жизнедеятельность насекомых,  клещей и микроорганизмов…….18

           1.5. Возможность самосогревания………………………………………25

Глава 2. Технология послеуборочной обработки зерновых масс…………….27

           2.1. Очистка……………………………………………………………….28

           2.2. Сушка…………………………………………………………………30

           2.3. Активное вентилирование…………………………………………..34

Глава 3. Методика составления  плана послеуборочной обработки  зерна на току……………………………………………………………………………….35

Глава 4. Хранение зерновой массы……………………………………………..46

           4.1. Размещение зерновой массы………………………………………..46

           4.2. Наблюдение………………………………………………………….47           4.3. Учет зерновой массы при хранении……………………………………….49

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….50

Список используемой литературы……………………………………………..51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Производство зерна в сельском хозяйстве завершается послеуборочной обработкой, заключающейся в его очистке и сушке.

Послеуборочная  обработка – один из наиболее трудоемких процессов производства зерна. Поэтому  перед работником сельского хозяйства  поставлена задача сохранения и рационального использования всего выращенного урожая. В связи с сезонностью сельскохозяйственного производства возникает необходимость, хранения сельскохозяйственных продуктов для их использования на различные нужды в течение года и более. Развитие науки о хранении сельскохозяйственных продуктов и широкое внедрение механизации позволили ввести в практику усовершенствованные технические приёмы, обеспечивающие сокращение потерь продуктов и снижение издержек при хранении. Специалист сельского хозяйства должен хорошо ориентироваться в вопросах качества продукции растениеводства и путях его повышения, знать природу потерь этих продуктов и организацию их xpaнения, а также рациональные способы обработки и переработки сельскохозяйственного сырья.

Послеуборочной  обработки зерна включает следующие задачи:

• сохранение продуктов без потерь в массе или с минимальными потерями. Правильная организация хранения исключает такие виды потерь, как уничтожение зерновых продуктов птицами, грызунами, потери в массе в результате самосогревание и развития микроорганизмов и т.п. Потери по таким причинам считаются недопустимыми. Неизбежной механической потерей является не учетный распыл при перемещении зерна; оправданной биологической потерей является трата сухого вещества при дыхании зерна;
• хранение зерновых продуктов без ухудшения их качества (изменения цвета, запаха и вкуса);
• повышение качества зерновых продуктов при хранении. Доведение партий семян до лучших посевных кондиций (1 класса) и партий зерна до высших норм качества;
• сокращение затрат труда и средств на единицу массы хранящегося продукта при наилучшем сохранении его количества и качества.

Хранения зерна и семян в сельскохозяйственных предприятиях, обеспечивающих наиболее полную сохранность количества и качества складируемой продукции при минимальных затратах труда и средств, имеет большую практическую значимость для всего сельскохозяйственного процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. КРАТКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА СВЕЖЕУБРАННОГО ЗЕРНА

К основным физическим свойствам зерновой массы относятся: сыпучесть, самосортирование, скважистость, гигроскопичность, теплопроводность. На учете этих факторов основаны режимы и способы хранения зёрна.

Наличие скважин  в межзерновой массе влияет на многие физические и физиологические  процессы, протекающие в ней. Так, воздух, перемещающийся по скважинам, способствует передаче тепла путем конвекции и перемещению влаги через зерновую массу в виде пара. Значительная газопроницаемость зерновых масс позволяет использовать это свойство для продувания их воздухом (при активном вентилировании) или вводить в них пары различных отравляющих веществ для обеззараживания (дезинсекции). Запас воздуха в межзерновых пространствах нужен и для сохранения жизнеспособности семян. Таким образом, скважистость зерновых масс имеет техническое и физиологическое значение. Для практики хранения зерновых масс имеет значение как общая величина скважистости, так и ее структура. Чем больший объем в зерновой массе занимают скважины, тем меньше плотность укладки. Следовательно, для размещения зерновых масс с большой скважистостью необходима и большая по объему вместимость зернохранилищ. Размер и форма скважин (крупные или мелкие скважины) влияют на воздухо- и газопроницаемость зерновой массы, ее сорбционные свойства, сопротивляемость воздуху при активном вентилировании и т. п. 
Скважины занимают в зерновой массе значительный объем. Известно, что при плотности зерна пшеницы 1,2...1,4 г/см3 ее натура составляет 730...820 г/л. Разность между плотностью и натурой является следствием не плотности укладки зерен и наличия между ними значительных межзерновых пространств. 
Таким образом, скважистость — это отношение объема, занятого промежутками между твердыми частицами зерновой массы, к общему объему, занятому зерновой массой.

Скважистость зерновой массы зависит от формы, упругости, размеров и состояния поверхности зерен, от количества и состава примесей, от массы и влажности зерновой партии, формы и вместимости хранилища. 
Зерновая масса обладает меньшей скважистостью, укладывается более плотно, если она имеет в своем составе крупные и мелкие зерна. Выровненные зерна, а также шероховатые или с морщинистой поверхностью укладываются менее плотно. При прочих равных условиях тонкие и короткие зерна укладываются более плотно, чем зерна другой формы. 
Крупные примеси обычно увеличивают скважистость, мелкие — легко размещаются в межзерновых пространствах и уменьшают ее. 
Скважистость возрастает с увеличением влажности зерновой массы. Зерно, увлажненное уже в хранилище, набухает, увеличивается в объеме, и в связи с этим зерновая масса несколько уплотняется. В результате значительно снижается сыпучесть, создаются предпосылки к слеживанию.

Следующим показателем  физических свойств зерна является - самосортирование. Перемещение зерновой массы сопровождается ее самосортированием, т. е. неравномерным распределением входящих в нее компонентов по отдельным участкам насыпи. Это создает предпосылки к возникновению в зерновой массе нежелательных явлений (самосогревание, слеживание и т.п.). Самосортирование является следствием неоднородности по массе и плотности входящих в нее твердых частиц. Загрузка зерновых масс в хранилища или выпуск из них самотеком, перемещение конвейерами, перевозка в вагонах, автомобилях и т. п. обязательно сопровождаются самосортированием. Так, при встряхивании зерновой массы на ленте конвейера, при толчках, испытываемых ею во время перевозок в автомобилях и вагонах, частицы, имеющие малую плотность (легкие примеси, семена в цветковых пленках, щуплые зерна и др.), перемещаются на поверхность и в верхние слои насыпи.

Еще одним немаловажным показателем является сыпучесть. Зерновая масса представляет собой дисперсную двухфазную систему зерно — воздух и относится к сыпучим материалам. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет довольно легко перемещать их при помощи норий, конвейеров и пневмотранспортных установок, загружать в различные по размерам и форме хранилища и транспортные средства. Используя принцип самотека, все схемы технологического процесса на элеваторах, мукомольных и крупяных заводах построены по вертикали. Зерновая масса, поднятая норией на верхний этаж элеватора или мукомольного завода, самотеком спускается и по пути перемещения проходит через те или иные машины. При загрузке и разгрузке силосов элеваторов также используют принцип самотека. На сыпучесть зерновой массы влияет много факторов. Основными из них являются гранулометрический состав и грануломорфологическая характеристика зерна (форма, размеры, характер и их видовой состав; материал, форма и состояние поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу).

Также при хранении необходимо учитывать сорбционные  свойства зерна. Семена всех культурных растений, сорняков и зерновая масса  в целом обладают способностью поглощать (сорбировать) пары различных веществ и газы из окружающей среды.

Процесс поглощения зерновой массой газообразных и парообразных веществ называют сорбцией, а степень  поглощения зерновой массой этих веществ — сорбционной ёмкостью.

Зерновой массе  свойствен и обратный процесс  — десорбция, т. е. выделение (при изменившихся условиях) поглощённых веществ в окружающую среду. Поглощающие тела, например зерно, называют сорбентами. Хорошую сорбционную способность зерновой массы можно объяснить следующими причинами:

• капиллярно-пористым строением самого зерна, т. е. наличием в нём большого количества макро- и микропор;
• наличием в зерне коллоидных веществ (белков и др.), способных поглощать влагу;
• наличием в зерновой массе скважин, через которые в неё могут проникать парообразные и газообразные вещества.

Способность поглощать или отдавать в окружающую среду водяные пары принято называть гигроскопичностью. Степень поглощения водяных паров зависит прежде всего от относительной влажности воздуха, а также от химического состава, размера зерна, целостности оболочек и весового соотношения частей.

Под относительной  влажностью воздуха понимают степень  насыщения его водяными парами и  выражают её в процентах. Зерно поглощает  водяные пары не беспредельно. Поглощение прекращается при наступлении так называемого гигроскопического равновесия, т. е. до момента, когда обмен влаги между зерном и воздухом прекращается. Установившуюся влажность зерна при определённой относительной влажности и температуре воздуха называют равновесной.

В зависимости  от влажности и температуры зерна  равновесная влажность злаковых культур может колебаться в пределах от 7 до 36%.

Таким образом, при хранении, транспортировании  и вентилировании зерна необходимо учитывать способность его активно  поглощать пары и газы. Не следует  проводить активное вентилирование зерна наружным воздухом с высокой относительной влажностью, так как это приведёт к увлажнению партии, а следовательно, к активизации нежелательных процессов.

       Теплофизические свойства:

-1) Теплопроводность  зерновой массы. Коэффициент теплопроводности зерна в 3 раза меньше чем воды.

-2) Термовлагопроводность  (термодиффузия)- перемещение влаги  из тёплых зон в холодные.

 

 

1.1. СРОКИ ХРАНЕНИЯ

Сохранение  и рациональное использование всего  выращенного урожая, получение максимума  изделий из сырья сегодня является одной из основных государственных задач.

Зерно представляет собой живой организм, в котором  протекают разнообразные жизненные  процессы. Интенсивность их зависит  от условий окружающей среды. Если последние  благоприятствуют активному обмену веществ в клетках зерна, то это неизбежно приводит к значительным потерям в его массе и может сопровождаться снижением качества.

Из этого  следует, что в результате воздействия  микроорганизмов, а также вредителей из мира насекомых происходят снижение качества и потери в массе продукта. При плохой организации хранения уничтожают и загрязняют грызуны и птицы. Специфические явления, протекающие в крупе и муке при хранении, также изменяют их потребительские качества. Наконец, масса и свойства зерновых продуктов могут изменяться и вследствие их физических свойств.

Таким образом, исходя из природы хранимого зерна  и возможных потерь, возникает  необходимость защиты его активного  воздействия факторов биотической  среды, а также создание условий, препятствующих интенсивному обмену веществ в клетках зерна. Эту задачу можно успешно решить, лишь применяя соответствующие методы подготовки продуктов перед закладкой их на хранение и обеспечивая определенные условия хранения. Все это возможно осуществить лишь при наличии технической базы, т.е. хранилищ, оснащенных необходимым оборудованием и сооруженных с учетом свойств зерна.

Хранение зерновых масс состоит в умении рационально  регулировать указанные процессы, не допускать развития нежелательных  явлений, своевременно и грамотно повышать потребительские свойства партий, поддерживать зерновые массы в анабиотическом состоянии. Период, в течение которого зерно и семена сохраняют свои потребительские свойства   (посевные, технологические и продовольственные), называют долговечностью.

Различают долговечность:

1. биологическую - это промежуток времени, в течение которого в партии или пробе сохраняются способными к прорастанию хотя бы единичные семена;
2. хозяйственную - период хранения, в течение которого всхожесть семян остаётся кондиционной и отвечает требованиям государственного нормирования.

Технологическая долговечность - срок хранения товарных партий зерна, обеспечивающий их полноценные свойства для использования на пищевые, кормовые или технические нужды.