Характеристика зерновой продукции как объекта хранения

Партии зерна называется зерновыми массами. Любая зерновая масса состоит из: зерен основной культуры, составляющих как по объему, так и по количеству основу всякой зерновой массы; примесей; микроорганизмов.

Разнообразная конфигурация зерен и примесей, их неодинаковые размеры приводят к тому, что при размещении их в любых вместилищах образуются пустоты (скважины), заполненные воздухом. Он существенно влияет на все компоненты зерновой массы, видоизменяется сам и может существенно отличаться по составу, температуре и даже давлению воздуха атмосферы. В связи с этим воздух межзерновых пространств также относят к компонентам, составляющим зерновую массу. Кроме указанных постоянных компонентов, в отдельных партиях зерна могут быть насекомые и клещи. Таким образом, любую зерновую массу при ее хранении и обработке следует рассматривать прежде всего как комплекс живых организмов. Каждая группа данных организмов или отдельные представители при известных условиях могут в той или иной степени проявлять жизнедеятельность и, следовательно, влиять на состояние и качество хранимой зерновой продукции.

Микроорганизмы — постоянный и существенный компонент зерновой массы. Она состоит из сапрофитных, фитопатогенных и патогенных для животных и человека микроорганизмов. В свежей зерновой массе при правильной уборке количество бактерий достигает 96.99% всей микрофлоры.

Пористая структура оболочек семян позволяет микробам проникать в разные слои покровных тканей и зародыш.

Огромные потери хранящихся зерновых продуктов происходят вследствие размножения в них насекомых и клещей.

Свойства зерновой массы подразделяют на две группы: физические и физиологические. Многие из свойств каждой группы взаимосвязаны, и только с учетом таких связей можно наиболее организовать хранение.

Сыпучесть. Большая подвижность зерновой массы — ее сыпучесть — объясняется ее гранулометрическим составом. Это свойство используют при хранении, обработке зерновых масс и погрузочно-разгрузочных работах. Степень заполнения хранилища зерновой массы зависит от сыпучести: чем она больше, тем легче и лучше заполняется бункер. Ее учитывают и при статических расчетах хранилища. Примеси, находящиеся в зерновой массе, как правило, понижают ее сыпучесть.

Сыпучесть всегда учитывают при работе с зерновыми массами. В противном случае установки, смонтированные для очистки и перемещения зерновых масс, невозможно эксплуатировать.

Скважистость. При характеристике зерновой массы отмечалось, что в ней существуют межзерновые пространства — скважины, заполненные воздухом. Они составляют значительную часть объема насыпи и существенно влияют на другие физические свойства и физиологические процессы.

Величина скважистости зависит в основном от факторов, влияющих на натуру зерна. С увеличением влажности зерна уменьшается сыпучесть, а следовательно, и плотность укладки. Скважистость определяют по формуле.

S = Wv —W *100,.

где W — общий объем зерновой массы; v — истинный объем твердых частиц зерновой массы.

Скважистость зерновой насыпи и ее масса приведена в таблице 3.

Таблица 3. Скважистость зерновой насыпи и ее масса.

Данные о скважистости и равновесной влажности (%) пшеницы при температуре 12 — 25С представлены в таблице 4.

Таблица 4. Скважистость и равновесная влажности (%) культур при температуре 12 — 25С.

Сорбционные свойства. Зерно и семена этих культур и зерновые массы в целом — хорошие сорбенты. Они способны поглощать из окружающей среды пары различных веществ и газы. При известных условиях происходит обратный процесс — выделение указанных веществ в окружающую среду.

Не меньшую роль они играют при хранении, обработке и транспортировании зерна.

К теплофизическим свойствам относятся теплоустойчивость — способность зерна к сохранению в процессе сушки семенного зерна, продовольственных и других качеств. Например, при определенных тепловых режимах белки свертываются, что приводит к потере их способности и набуханию. При температуре выше 60 градусов заметно ухудшается качество крахмала. Теплопроводность — это способность проводить тепло.

Температуропроводность связана со скоростью уменьшения температуры в зерновой массе и характеризуется коэффициентом температуропроводности.

Теплоемкость определяется количеством тепла, необходимого для повышения температуры 1 кг зерна на 1^оС.

К параметрам гигроскопических свойств относятся гигроскопичность — способность зерновой массы поглощать и отдавать пары воды. Поглощение водяных паров происходит до тех пор, пока не наступит так называемое гигроскопическое равновесие, когда давление водяного пара в зерне и воздухе уравняться, обмен между зерном и воздухом прекратится, влажность зерна стабилизируется.

Каждый организм для поддержания жизни нуждается в систематическом притоке энергии. При хранении зерна в них наблюдается два вида диссимиляции, конечный результат который может быть выражен уравнением дыхания:

• — 1-анаэробный (спиртовое брожение).
• — 2-аэробный (окисление сахароз).

При достаточном доступе воздуха в зерне преобладает процесс аэробного дыхания. Анаэробное дыхание в свою очередь приводит к образованию этилового спирта, угнетающе действующего не жизненные функции клеток зерна и приводящего к потери его жизнеспособности. В результате дыхание зерна в отдельных зернах и в целом в зерновой массе происходят существенные изменения:

• — потеря в массе сухих веществ зерна;
• — увеличение гигроскопической влаги в зерне и повышение относительной влажности воздуха межзерновых пространств;
• — изменение состава воздуха межзерновых пространств;
• — образование тепла в зерновой массе.

При хранении зерна, большое значение имеет не вид или характер дыхания, а интенсивность его. Чем выше интенсивность дыхания, тем ощутимее потери в массе сухого вещества и тем труднее уберечь зерновую массу от порчи. Резкое увеличение интенсивности дыхания во влажном и сыром зерне объясняется не только усилением её жизнедеятельности, но и активизацией микробиологических процессов.

В процессе хранения при определённых условиях может возникнуть процесс самосохранения зерна, — повышение температуры зерновых массы вследствие протекающих в ней физиологических процессов и плохой теплопроводности. В процессе самосохранения изменяются следующие показатели качества зерна:

• — органолептические показатели свежести (блеск, цвет, запах и вкус);
• — технологические, пищевые и фуражные достоинства в связи с происходящими изменениями в его химическом составе;
• — посевные качества.

При далеко зашедшем процессе самосохранения, повышением t до 50 градусов и более резко снижается сыпучесть зерновой массы, происходит потепление зерна, зерно выделяет сильные запахи разложения. Процесс завершается обугливанием зерна, полной потерей сыпучести зерновой массы.