Астық массасы мен астық өнімдерінің физикалық қасиеттерi

III-тарау. Астық массасы мен астық өнімдерінің физикалық қасиеттері.

     Астық қорының толық сақталуы дәннің күйіне көп тәуелді. Астық дайындаушы мекемелерге алуан түрлі дақылдардың астық топтарыәр түрлі сапа көрсеткіштерімен келіп түседі: мемлекттік стандарт талаптарына сәйкес, немесе шектеу кондициясының деңгейінде, немесе одан жоғары мөлшерде ауытқулармен болуы мүмкін. Қоймада орналастыру, егін жинағаннан кейінгі өңдеу әдістері, сақтау ережелері мен тәсілдері, мақсатты пайдалану т.б. түскен астық топтарының сапасына байланысты өзгереді. Астық егін алқабында қалыптастырылады және көптеген факторларға-сорттық ерекшеліктеріне, өсімдіктердің даму жағдайларымен дәннің қалыптасуына, егін жинау ерекшеліктеріне, егін жинағаннан кейінгі алғашқы кезеңде, астықтың сақталу жағдайларына, астық қабылдау кәсіпорындарына оны жеткізу жағдайларына тәуелді болып табылады.

     Қабылдау мекемелеріне түсетін әр түрлі дақылдардың астық массасы құрамы бойынша біркелкі болмайды және түрлі-түрлі құрауыштардың жиынтығын құрайды.

     Негізгі құрауыш – астық тобы деп аталған дақылдардың (бидай, арпа ж.б.)

Дәндері немесе тұқымы. Астық массамының әрбір дәнінің өзіне тән морфологиялық және физиологиялық айырмашылықтары болады.  Олар аналық өсімдіктер мен масақта әркелкі орналасады, толысу кезеңі де әр мезгілде жүреді.

      Егін жинағанда астық массасында уатылған дәндер, басқа дақылдар мен арамшөптердің тұқымдары, қылтықтары, құм, шаң т.б. да ұшырасады. Астық массасында әрқашанда микроорганизмдер де болады. Жекелеген дәндер, тұқымдар мен астық массасының қоспалары пішіні мен көлемі бойынша біркелкі болмайды және қоймаға олар тығыз орналаспайды. Қатты құрауыштардың арасында ауамен толтырылған саңылаулар болады,  ал олар сақтаудағы астық массасының барлық құрауыштарына әсер етеді. Залалданған астық массасында зиянкестер ( жәндіктер, кенелер) болуы ықтимал.

     Барлық астық топтары, дақылына қарамай, мынадый физикалық қасиеттерімен ерекшеленеді: сусымалдығыымен, өздігінен сұрапталынуымен, қуыстылығымен, газдар мен булардың сорбциясы және десорбциясы, жылулық-физикалық және масса алмасу қаситтерімен. Астық массасының қасиеттерін ескермей астық сақтау, өндірістік үлкен шығындарға ұрындырады.

3.1. Астық массасының сусымалылығы мен өздігінен сұрыпталынуы.

        Астық және астық массасының горизонталь жазықтыққа бұрыш  жасай орналасқан бетте жылжуын олардың сусымалдығы деп атайды. Астық массасы жақсы сусысалылығымен ерекшеленеді, ал мұны конвейер, нория т.б. құралдармен орын ауыстырғанда, шанақтар мен силостарға астықты тиегенде және түсіргенде пайдаланады. Астықт массасының сусымалылығы элекваторда, ұн, жарма, құрама жем зауыттарында шанақтармен силостардың ең төменгі иілу бұрышын (еңкіштігін) анықтайды, оны астық қоймаларының беріктігін т.б. есептегенде ескереді.

     Әдетте астық массасының сусымалығын үйкеліс және табиғи көлбеу бұрышын өлшеу жолымен анықталатын, сыртқы және ішкі үйкеліс коэффициенттерімен сипаттайды.

     Үйкеліс бұрышы деп астық массасының белгілі бір жазықтық бетінен жылжи бастайтын ең төменгі бұрышты айтады.

    Табиғи көлбеу бұрышы деп астық массасының горизонталь жазықтыққа, мәселен,  қоқойма еденіне  еркін түсу нәтижесінде пайда болатын конус диаметрі мен табанының арасындағы бұрышты айтады. Астық массасының сусымалылығына көп факторлар  әсер етеді: түйіршікті құрамы мен түйіршіліктілік сипаттамасы, дән бетінің күйім мен сипаттамаы, ( пішіні, көдемі,  ылғалдылығы, қоспалардың мөлшері және олардың құрамы, дән ағатын  құбырдың материалы, пішіні мен оның бетінің күйі).

     Пішіні шар тәріздзі жылтыр бетті дәндерден тұратын астық топтары ( тары,с май, бұршақ, ас бұршақ) барынша сусымалы. Бұл пішіннен ауытқығанда астықтың сусымалылығы баяулайды. Ұзынша келген, жұқа, әжімді қабықшалары немесе гүл қауыздары бар дәндердің (астық массасының) сусымалылығы шамалы. Жеңіл және ұсақ, немесе беттері кедір-бұдырлы қоспалар астық массасының  сусымалылығын төмендетеді. Астық массасы ылғалдылығының жоғарылауы оның сусымалылығынын азайтады және табиғи көлбеу бұрышын арттырады. Сақтаудағы астық массасының артық тығыздалуы да сусымалылықты төмендетеді және астық күйінің жанама көрсеткіші қызметін атқарады.

     17-кестеде әр түрлі астық массасының табиғи көлбеу бұрыштарының мөлшері жөніндегі деректер келтірілген.

17-кесте. Астық массалырының табиғи көлбеу бұрышы

    Қозғалысқа ұшырағанда (желпігенде) астық массасының жеңіл қарауыштары (жеңіл қоспалар, ұсақ және семген дәндер т.б.) жоғарғы, ал ауырлары  төменгі қабаттарға жылжиды, басқаша айтқанда астық топтарының біркелкі құрамы бұзылады.

    Силостарды толтырғанда өздігінен сұрыпталу барынша көп байқалады. Бұған қозғалыстағы бөліктерге көрсететін ауа кедергісі мүмкіндік береді. Ірі, ауыр дәндер және жоғары тығыздықтағы басқа бөліктер жеңілдеріне қарағанда силосқа тігінен, әрі үлкен жылдамдықпен түседі. Олар силостың орта бөлігін толтырады. Ұсақ, ұрылған, семген дәндер және жеңіл қоспалар құйындатқан ауа ағынымен силос қабырғаларына қарай әкетіледі, немесе астық массасынан түзілетін конус бетімен сырғиды.

     Өздігінен сорттаудың нәтижесінде силостың ортасында шөмшармен аз ластанған, натурасы, (көлемдік массасы) жоғары, құнды астық шоғырланады; силостың қабырғаларына таяу маңда ылғалдылығы жоғары, жеңіл органикалық қоспалар, шаң, тозаң, арамшөптердің тұқымдары,семген, уатылған дәндер жинақталады да, силостың бұл бөлігіндегі астықтың сапасы нашарлау болады. Силостан астық массасын қотару оны толтыру кезіндегі өздігінен сұрыпталудың зардаптарын жоя алмайды. Астық силостан ағып шығу сипаты астықтың араласуына мүмкіндік жасамайды.

     Сонымен, астық массасының өздігінен сұрыпталуы – қолайсыз құбылыс. Қоймалардағы астық топтарының біркелкілігінің бұзылуы силостағы және ондағы астықты жөнелткенде, астық сапасын дұрыс бағалауды қиындатады, соымен бірге жоғары тіршілікті құрауыштар шоғырланған үйінді бөліктерінде әр түрлі физиологиялық және микробиологиялық процестердің дамуына мүмкіндік жасайды. Мұның өзі астық массасында өдігінен қызу, басылып қалу т.б. алғы шарты болып табылады.

      Астық массасының қуыстылығы. Қоймаларға немесе силостарға орналастырғанда астық массасы тығыз масса түзбейді: оның қатты құрауыштарының аралықтарында ауамен толтырылған бос аралықтар (қуыстар) болады. Дән және басқа қатты бөліктер мен қоспалар, басқа мәдени өсімдіктердің тұқымдары т.б. толтырылған астық массасы көлемінің бір бөлігі астықтың орналасу тығыздығын сипаттайды. Астық массасының ауамен толтырылған бөлігін қуыстылық деп атайды. Астықты орналасу тығыздығы мен қуыстылығын жалпы көлеміне пайыз мөлшерімен көрсетеді.

     Астық массасында қуыстылық пен ауаның болуы қуыстылықтың саналық маңызын айғақтайды. Ауаның қуыстарымен қозғалуы конвенция жолымен жылудың  тарауына, астық массасында ылғалдың бу түрінде ауысуына мүмкіндік жасайды. Сақтау кезеңінде астық массасының ылғалдылығы мен температурасы өзгереді. Астық массасындағы физиологиялық мен микробиологиялық процестердің сипаты дәнаралық кеңістіктегі ауаның мөлшері мен құрамына тәуелді. Қуыстылықтың арқасында астықты кептіруге, беосенді желдетуге және газация жасауға мүмкіндік туады.

    Астық массасының қоймаларда орналасуының қуыстылығы мен тығыздығы астық массасының қатты құрауыштарының пішіне, серпімділігіне, мөлшеріне және бетінің күйіне, ондағы қоспалардың шамасы мен түріне, астық тобының массасына және ылғалдылығына, қойманың пішіні менс сйымдылығына, сақтау мерзімінің ұзақтығына байланысты.

      Ірі, ұсақ, жіңішке және қысқа дәндерден, әрі басқа бөліктерден тұратын астық массасы тығыз орналасады және біркелкі астық массасына қарағанда қуыстылығы төмен болады. Ылғалды және дымқыластық шамалы тығыздықта орналасады, әрі басқа жағдайлар бірдей болғанда құрғақ астықпен қимасы үлкен қоймада, кішіміне қарағанда тығызырақ орналасады. Сақтау мерзімі ұзарған сайын астық массасының  тығыздығы артады да,  қуыстылығы төмендейді. Сонымен астық массасының қуыстылық мөлшері мен орналасу тығыздығы айтарлықтай деңгейде өзгеріске ұшырай алады.

      Астық массасының сорбциялық қасиеттері. Астық массасы былайша алғанда жақсы сорбент: ол қоршаған ортаға әр түрлі заттар мен газдардың буларын сіңіру қабілетімен ерекшеленеді. Сорбенттер мен сіңірілетін заттардың қасиеттеріне байланысты сорбция құбылысы адсорбция, абсорция, хемосорбция және капиллярлық конденсацияны болып ажырытылады. Астық массасында сорбциялық құбылыстың барлық түрлері байқалады және оларды жеке-жеке бөліп қарастыру көбінесе қиынға соғады. Сондықтан адсорбцияның, капиллярлық конденсацияның, хемосорбцияның жиынтық нәтижесін сорбция, ал астық массасынан әр түрлі жағдайларда бу мен газдарды сіңіру қабілетінің деңгейін сорбциялық сыйымдылық деп атайды. Белгілі бір жағдайларда астық массасынан қоршаған орта кеңістігіне бу мен газдың толық неменсе бір бөлігінің булануы байқалады, мұны десорбция деп атайды.

    Астық массасын айтарлықтай сорбциялық сыйымдылығы жекелген дәндердің капиллярлы саңылауы, колоидты құрылымы мен бүкіл массаны қуыстылығымен түсіндірледі. Әрбір дән күшті дамыған беті бар саңылауы дене болып табылады. Дәннің әрбір жасушалары мен тканьдерінің макро және микрокапиллялары (саңылаулары) болады. Дәннің белсенді бетінің ауданы 200-250м/г, бұл дәннің нақты бетіне 200 мын есе көп деген сөз. Белсенді беттің шамасы дәнді белсенді сорбент ретінде сипаттайды. Сорбциялық құбылыстар дәннің бет жағында ғанаемес, күштірек мөлшерде әрбір капиллярдың ішкі үлескілерінде байқалады.

    Астық массасын тасымалдағанда, өндегенде, сақтағанда байқалатын барлық сорбциялық құбылыстарды, олардың астықтың сапасы мен сақталуына әсеріне қарай екі топқа бөлуге болады: газдар мен булардың сорбциясы және десорбциясы, су буларының  сорбциясы мен десорбциясы.

    Астықтың сақтау кезеңінде үлкен маңызға ие болатын булар мен газдардың сорбциясына мысал ретінде онда эфир майларының, жусан мен кориандр, мұнай өнімдерінің (керосин, бензин т.б) иісінің  пайда болуын  жатқызуға болады. Астық массасын бастырғанда оған жусан өсімдігінің бөліктері аралассвһа, оның құрамында болатын эфир  майлары астықпен жеңіл сіңіріледі де астықта жусан иісі пайда болады, кейде ыщы дәмге айналады. Астыққа тән емес бөтен иісі бар астық тобы кемшілікті топтарға  жатқызылады және оларды қалыпты астықтан бөлек сақтаған жөн. Ондай астық массасын қосымша өңдеуге  тура келеді, басқаша айтқанда астыққа сіңген бөтен иісті жою керек, ал мұның өзі сақтау шығынын арттыра түседі. Әр түрлі зат буларының сорбциясы нәтижесінде астық массасы сапасының төмендеуін болдырмау мақсатымен қоймалар мен тасымал құралдарының бөтен иістен ада юолуы қадағаланады.

     Астық массасының ауадан су буын жұтуын немес оны қоршаған орта кеңістігіне бөліп шығаруын дым жұтқыштық гигроскопиялық  деп атайды. Көптеген зерттеулер мен іс*саналық деректер көрсеткендей, өндірісік жағдайдарда астық сақтау кезеңінде оның ылғалдылығының өздігінен өзгеруі байқалады. Астықты ылғалды атмосферада сақтағанда оның ылғалдылығы артады, ал құрғақта кебуі жүреді.

   ылғалдылықтағы дәнді дымқыл ауаға орналастырса,  ал ондай ауаға орналастырса, ал ондай ауада әрқашанда   су   буының   белгілі   бір   мөлшері   болады,  әрекеттесудің нәтижесінде төмендегідей процестер жүруі мүмкін:

-дәндегі ылғал ауаға ауысады да (булану, десорбция, кебу), дән кебеді: бұл жағдай дән бетіндегі су буының парциалдық қысымы (Рц, атмосфералық ауадағы су буының парциалдық қысымынан (Рп.а.) жоғары болғанда байқалады, басқаша айтқаңда Рп.д>Рп.а.;

-дән бетіндегі су буларының парциялдық қысымдары ауадағы су буларының қысымынан төмен болса,  ауадағы ылғал дәнге сіңірледі (Рп.д.<Рп.д.)-

Біраздан кейін ылғалдың қайта бөліну процесі нәтижесінде ауадағы бу мен дән бетіндегі будың парциалдық қысымдары теңеседі де, динамикалық тепе-теңдік орнайды (Рп.д.=Рп.а.). Тепе-теңдік күйге сөйкес келетін астық (дән) ылғалдылығын тепе-теңдік ылғалдылық деп атайды. Оны белсенді желдету, кептіру ережелерін, астықты сақтаудың қауіпсіз жағдайл|рын таңдап алу үшін пайдаланады. Астықтың тепе-теңдік ылғалдылығы сорбциялық қасиеттері (құрылымы мен химиялық қүрамы) мен ауаның күйіне   (салыстьгрмалы   ылғалдылығы   мен   температурасына)   тәуелді (18-кесте).

18 — кесте.Әр түрлі дакыл дэндерінін тепе-теңдік ылға (С.П. Пунков пен А.И. Стародубцевтың деректері бойынша)