Интенсивность физиологических процессов, происходящих в зерновой массе при хранении, зависит от таких важнейших факторов, как Влажность Зерновой массы и содержание влаги в окружающей среде (воздухе, элементах конструкций хранилища, таре), Температура Зерновой массы и окружающих ее объектов, Доступ воздуха к зерновой массе. Эти внешние условия закономерно воздействуют на жизнедеятельность всех живых компонентов зерновой массы: зерна, микроорганизмов, семян сорных растений, насекомых и клещей.

На регулировании параметров указанных факторов основаны три режима хранения зерновых масс:

1) в Сухом состоянии , то есть с влажностью зерна ниже критической;

2) в Охлажденном состоянии , когда температура зерновой массы понижена до пределов, оказывающих значительное тормозящее влияние на все жизненные функции ее компонентов;

3) без Доступа воздуха (в герметических условиях).

Выбор режима хранения определяется многими условиями, в числе которых обязательно должны быть учтены: климатические особенности местности, в которой должно храниться зерно; типы и вместимость зернохранилищ; технические возможности предприятия для приведения партий зерна в стойкое состояние; целевое назначение хранящегося зерна; качество партий зерна; экономическая целесообразность применения того или иного режима. Лучшие результаты достигаются при комплексном использовании режимов, например, при хранении сухого зерна в условиях низких температур или при хранении сухого зерна без доступа воздуха.

Режим хранения зерновых масс в сухом состоянии.

Режим хранения зерновых масс в сухом состоянии основан на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при отсутствии в ней свободной воды, то есть при влажности зерна ниже критического уровня. В зернах и семенах с влажностью в пределах до критической физиологические и биохимические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически не имеют значения. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая могла бы принимать непосредственное участие в процессе обмена веществ в клетках семян. Отсутствие свободной воды в зерне не дает возможности развиваться в зерновой массе и микроорганизмам. Следовательно, этот режим хранения зерна и семян основан на принципе Ксероанабиоза . В сухой зерновой массе из-за недостатка влаги также прекращается развитие клещей и в значительной степени сокращается жизнедеятельность некоторых насекомых – вредителей зерновых запасов.

Таким образом, зерновая масса всех злаковых и бобовых культур влажностью 12-14 %, не имеющая признаков заражения вредителями-насекомыми, при правильной организации хранения будет находиться в анабиотическом состоянии.

Несколько другие границы влажности характерны для семян масличных культур. Для семян подсолнечника современных высокомасличных сортов (40-50 % жира) критическая влажность составляет 8-6 %, ниже которой можно обеспечить их длительное хранение независимо от температуры. В целом оптимальная влажность для длительного хранения партий зерна и семян должна быть на 1-2 % ниже критической влажности.

Хранение в сухом состоянии – необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур и хорошего качества зерна продовольственного назначения на протяжении всего срока его хранения.

Сухое зерно успешно перевозят всеми видами транспорта на дальние расстояния. Перевозки сырого зерна вообще допустимы лишь на небольшие расстояния.

Сухое зерно можно хранить при большой высоте насыпи, что обеспечивает высокую эффективность использования хранилища. При этом создаются благоприятные условия для сохранения качества зерна, поскольку его температура и влажность подвержены меньшим колебаниям, чем в зерновой насыпи небольшой высоты.

Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым для долгосрочного хранения зерновых масс. Систематическое наблюдение за состоянием партий сухого зерна, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от окружающих внешних воздействий (резких колебаний температуры наружного воздуха и его повышенной влажности) позволяют хранить такое зерно с минимальными потерями в течение нескольких лет. Опыт показал, что зерновые массы, хорошо подготовленные к хранению (очищенные от примесей, обеззараженные и охлажденные), можно хранить без перемещения в обычных зерновых складах 4-5 лет, а в силосах элеваторов – 2-3 года.

Режим хранения в сухом состоянии не только является лучшим с технологической точки зрения. В южной зоне он также экономически наиболее выгоден, так как в летний период при уборке ранних зерновых культур, как правило, не требуются затраты на проведение сушки зерна.

Однако полную длительную сохранность даже сухого зерна не всегда можно гарантировать. Причиной его порчи может быть сильное развитие насекомых, вредителей хлебных запасов, способных существовать и размножаться в зерне влажностью ниже критической. Поэтому лучшие условия для хранения зерна и семян обеспечиваются тогда, когда оно не только сухое, но и охлаждено до низких температур, исключающих активное развитие вредителей.

Портится сухая зерновая масса и при образовании капельно-жидкой влаги и повышения влажности в каком-то участке насыпи вследствие перепадов температур и явления термовлагопроводности.

Надежную сохранность сухого зерна обеспечивает только постоянный контроль за его состоянием во время хранения. Поэтому зерно размещают в хранилищах так, чтобы к каждой партии был свободный доступ для проведения контроля. Для ликвидации возможных неблагоприятных процессов в зерновой массе хранилище оборудуют установками для активного вентилирования, средствами механизации для быстрой загрузки и разгрузки зерна.

Режим хранения зерновых масс в охлажденном состоянии.

Режим хранения в охлажденном состоянии основан на чувствительности всех живых компонентов зерновой массы к пониженным температурам. Жизнедеятельность семян основной культуры, семян сорных растений, микроорганизмов, насекомых и клещей при пониженных температурах резко снижается или приостанавливается совсем. Своевременным и умелым охлаждением зерновой массы различного состояния достигают ее полного консервирования на весь период хранения. Основан этот режим на принципе Термоанабиоза .

Хранению зерновых масс в охлажденном состоянии способствует их плохая Теплопроводность . В результате этого свойства представляется возможным в условиях центральной и северной зон Украины сохранить в массе зерна пониженные температуры в течение большей части года. Этот режим следует применять и в южных регионах, где только возможно достаточное естественное охлаждение зерновых масс в ночное время суток летом, а также в осенний и зимний периоды.

Хранение в охлажденном состоянии является одним из эффективных средств, обеспечивающих сокращение потерь зерна. Даже при хранении сухого зерна его охлаждение дает заметный дополнительный эффект и увеличивает степень консервирования сухой зерновой массы.

Особое значение приобретает временное хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которые не представляется возможным высушить в короткое время. Для таких партий охлаждение является основным и почти единственным методом сохранения их от порчи.

В практике послеуборочной обработки зерновых масс по мере возможности стремятся охладить все партии зерна, даже сухого. С наступлением холодной погоды хранящееся зерно должно быть охлаждено независимо от предполагаемых сроков его хранения. Необходимо охлаждать и партии зерна, предназначаемые для перевозок. Это в значительной степени обеспечивает сохранение их качества на время пребывания в пути.

Исключительно важно своевременное охлаждение семенных, продовольственных и кормовых фондов зерна в сельскохозяйственных предприятиях. Дело в том, что в период уборки урожая зерно с поля от комбайнов поступает на ток, имея температуру около 30 °С, то есть наиболее оптимальную для энергичной деятельности всех живых компонентов зерновой массы. В случае появления влаги они начинают энергично функционировать и могут в короткий срок привести зерно в испорченное состояние. Значительные потери в массе и качестве зерна в отдельных хозяйствах очень часто являются следствием невнимания к охлаждению.

Охлажденными считаются только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10 °С. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10 °С считают охлажденными в Первой степени, а с температурой ниже 0 °С – во Второй степени.

Избыточное охлаждение зерновых масс часто приводит к отрицательным результатам. Как правило, при значительном охлаждении (до –20 °С и более) создаются условия для очень большого перепада температур в весенний период, что обычно и приводит к повышению влажности зерна, к развитию процесса самосогревания в верхнем слое насыпи. Избыточное охлаждение может быть вредным и для партий посевного материала, так как при наличии свободной воды в семенах возможна потеря ими всхожести уже при температурах минус 20 °С и ниже.

Охлаждение зерновых масс до 0 °С или небольших минусовых температур обеспечивает их сохранность и облегчает спокойный переход к условиям весенне-летнего хранения.

Способы охлаждения зерновых масс. Способы охлаждения атмосферным воздухом можно разделить на две группы: Пассивные и активные .

При пассивном охлаждении зерновую массу не перемещают и не нагнетают в нее воздух. При этом способе температуру зерновых масс снижают, проветривая зернохранилища, открывая двери и окна, устраивая приточно-вытяжную вентиляцию. Такое пассивное охлаждение применяют для всех хранящихся партий зерна во всех случаях, когда температура воздуха ниже температуры зерновой массы. В летне-осенний период его проводят в ночные часы, а с наступлением устойчивой холодной и сухой погоды – круглосуточно.

Пассивное охлаждение не всегда дает достаточный эффект, так как воздух, циркулируя у поверхности зерновой насыпи, медленно, постепенно, послойно охлаждает ее. В связи с плохой тепло — и температуропроводностью зерновой массы ее внутренние участки поддаются охлаждению медленно. Эффект охлаждения будет зависеть от разницы температур воздуха и зерновой массы, а также и от продолжительности периода охлаждения.

Наилучшие результаты при пассивном охлаждении наблюдаются в партиях зерна сухого и средней сухости. В зерновой массе с высокой влажностью и значительной положительной температурой
(20 °С и более) при высоте насыпи более 1 м охлаждение всех ее слоев не происходит и угроза самосогревания не исчезает.

Несмотря на недостатки метода пассивного охлаждения, он всегда приносит значительную пользу, не требуя при этом расхода механической энергии и больших затрат труда. Кроме того, охлаждение пола, стен хранилища является мероприятием, ограничивающим развитие вредителей-насекомых.

При Активном Охлаждении зерно пропускают через зерноочистительные машины, конвейеры и нории. Зерновые массы охлаждают также с помощью стационарных или передвижных установок для активного вентилирования.

В связи с невысокой технологической эффективностью и большой трудоемкостью перелопачивание нельзя рекомендовать как средство охлаждения зерновой массы. Его применяют лишь при воздушно-солнечной сушке зерна.

Перемещение зерновых масс при помощи последовательно установленных конвейеров или через зерноочистительные машины, снабженные аспирационными установками, дает хороший технологический эффект. При этом, чем длиннее путь движения зерна, тем больше оно соприкасается с окружающим воздухом и быстрее охлаждается. Наибольший эффект достигается при пропуске зерна через зерноочистительные машины, снабженные вентиляторами (сепараторы, аспирационные колонки).

Наиболее прогрессивным методом охлаждения является активное вентилирование. При активном охлаждении результаты его выявляют определением температуры и влажности зерновой массы до и после проведения работ. Одновременно проверяют партию зерна на зараженность вредителями хлебных запасов.

Обязательным условием охлаждения зерновой массы является проведение его без увеличения влажности последней. Зерно не должно быть подмочено атмосферными осадками, не должна быть также увеличена его влажность в результате сорбции паров воды из воздуха. Поэтому активное охлаждение любой партии зерна необходимо проводить с учетом ее фактической и равновесной влажности, температуры и влажности воздуха.

Исключение составляют зерновые массы в состоянии самосогревания. Охлаждение их возможно и даже необходимо при любой влажности воздуха, так как даже холодный, насыщенный водяными парами воздух при соприкосновении с нагревшейся зерновой массой заметно повышает свою температуру и увеличивает влагоемкость, тем самым способствуя охлаждению и снижению его влажности.

В процессе охлаждения отдельных партий зерна наблюдается снижение их влажности. В партиях сырого зерна при контакте их с холодным сухим воздухом и особенно с температурой ниже 0 °С потеря зерном влаги может достигать нескольких процентов.

С наступлением весеннего потепления во всех зернохранилищах принимаются меры, обеспечивающие сохранение в зерновой массе зимних низких температур на возможно длительный период. В складах, где зерновая масса более доступна воздействию воздуха, с первым потеплением закрывают окна, двери, вентиляционные приспособления. Переходить на летние режимы хранения нужно постепенно, так как в противном случае возможны конденсация водяных паров в верхних слоях насыпи, увлажнение зерна, что может привести к его самосогреванию.

Наступление тепла особенно опасно для охлажденных партий влажного или сырого зерна. Если такие зерновые массы невозможно просушить, то сохранить их можно, только поддерживая низкие температуры.

В связи с важностью проведения работ по своевременному охлаждению всех партий зерна на каждом предприятии обязательно составляют план мероприятий по переводу зерна на зимнее хранение. В этом плане определяют очередность обработки партий в зависимости от их состояния, намечаемых сроков хранения и целевого назначения. План составляют с учетом максимального использования всех технических средств, которыми располагает хозяйство.

Режим хранения зерновых масс без доступа воздуха.

Потребность подавляющей части живых компонентов зерновой массы в кислороде позволяет консервировать ее путем изоляции от атмосферного воздуха или в специальной среде, не содержащей кислорода. Основан режим хранения зерновых масс без доступа воздуха (в герметических условиях) на принципе Аноксианабиоза .

Отсутствие кислорода в межзерновых пространствах и над зерновой массой значительно сокращает интенсивность ее дыхания. Зерна основной культуры и семена сорных растений переходят на анаэробное дыхание и постепенно, по мере снижения содержания кислорода в воздухе межзерновых пространств, понижают свою жизнеспособность. Почти полностью прекращается жизнедеятельность микроорганизмов, так как подавляющая масса их состоит из аэробов. Исключается возможность развития клещей и насекомых, также нуждающихся в кислороде.

При содержании зерновой массы влажностью в пределах до критической в условиях бескислородной среды хорошо сохраняются ее мукомольные и хлебопекарные качества, пищевая и кормовая ценность. При влажности от критической и выше хранение зерновых масс без доступа воздуха также дает положительные результаты. Однако в этом случае наблюдается некоторое понижение качества зерна (потеря блеска, потемнение, образование спиртового и кислотного запахов, рост кислотного числа жира) при сохранении хлебопекарных и кормовых свойств.

Большие отрицательные воздействия на состояние зерновой массы при недостатке или отсутствии кислорода в воздухе межзерновых пространств проявляются в условиях очень высокой ее влажности. Так, при влажности более 20 % активно развиваются дрожжи, при 35 % наблюдается молочнокислое и спиртовое брожение, которое приводит к снижению потребительской стоимости зерна или даже к его порче.

Совершенно исключается возможность хранения без доступа воздуха всех партий зерна, которые предназначены для сева, так как при этом режиме (в зависимости от влажности и срока хранения) неизбежна частичная или полная потеря всхожести. Однако следует иметь в виду, что при очень низкой влажности семян, которая практически не встречается, их можно хранить в герметических условиях.

Создание бескислородных условий при хранении зерновых масс достигается обычно одним из трех путей:

1) естественным накоплением диоксида углерода при снижении содержания кислорода в зерновой массе в результате дыхания всех живых компонентов, отчего и происходит ее самоконсервирование;

2) созданием в зерновой массе вакуума;

3) введением в зерновую массу газов, вытесняющих воздух из межзерновых пространств.

Первый путь более доступный и дешевый, наиболее распространен в практике хранения. Его недостаток состоит в том, что для полного консервирования зерновой массы требуется то или иное время, в течение которого имеющийся в замкнутом пространстве хранилища кислород будет использован семенами, микроорганизмами и вредителями. В связи с этим, возможно некоторое изменение качества зерна. Так, в зерновых массах повышенной влажности до наступления полного консервирования развиваются микроорганизмы, а в партиях сухого зерна – различные вредители-насекомые. Однако, вполне возможно и целесообразно самоконсервирование для кормовых целей зерновой массы кукурузы и сорго с высокой влажностью.

При самоконсервировании для наиболее быстрого наступления бескислородного состояния очень важно иметь минимальный запас воздуха в хранилище. Последнее достигается его полной загрузкой, при которой полностью или почти полностью отсутствует надзерновое пространство.

Способ создания бескислородных условий в хранилищах путем Вакуума широкого распространения не получил в связи с повышенными требованиями к герметичности хранилищ и его экономической неэффективностью, хотя известны хранилища из синтетических мягких материалов (типа пленок), опирающихся при их заполнении зерновой массой на металлический каркас. После заполнения таких хранилищ воздух из них откачивают вакуумным насосом.

В настоящее время все большее распространение получает консервирование зерновых масс введением в них тех или иных газов. Приемлемым для этих целей является диоксид углерода. Его вводят в газообразном состоянии или используя сухой лед. Раздробленные на кусочки брикеты сухого льда помещают в зерновую массу в процессе загрузки хранилища, обеспечивая большее количество брикетов в верхних слоях насыпи. Диоксид углерода, как более тяжелый, быстро вытесняет воздух из межзерновых пространств. Применение диоксида углерода в виде брикетов льда сопровождается и охлаждением зерновой массы, что также способствует ее консервированию. Однако лед впоследствии тает, в результате чего повышается влажность зерна.

Перспективным приемом консервирования зерновых масс является введение в них смеси газов, образуемых в результате сжигания сжиженного газа в генераторах. Образующаяся при этом и предварительно охлажденная газовая среда (86-88 % азота, 11-13 % диоксида углерода, 0,5-1 % кислорода) вводится в зерновые массы, помещенные в герметичные хранилища. Однако это довольно дорогостоящий способ создания бескислородной среды.

Необходимым условием для успешного хранения зерновых, масс без доступа воздуха является наличие герметичных зернохранилищ. В случае недостаточной их герметичности к зерновой массе и в ее межзерновые пространства легко проникает воздух атмосферы, и создаются условия для дыхания всех ее компонентов. В связи с этим, для такого режима непригодны склады и даже обычные железобетонные силосные элеваторы. Для хранения зерна в герметических условиях используют металлические силосы, в которые периодически нагнетают газ, для поддержания давления несколько выше атмосферного.

Хранение без доступа воздуха – это почти единственный способ, обеспечивающий сохранность зерна с повышенной влажностью, исключающий необходимость применения тепловой сушки в зерносушилках. Особое значение приобретает этот способ при выращивании кукурузы и сорго, зерно которых во время уборки имеет, как правило, повышенную влажность, значительно выше критической. Применяя хранение без доступа воздуха, можно с успехом убирать урожай зерна кукурузы комбайнами с одновременным обмолотом початков. Такой способ уборки исключает необходимость хранения початков и последующего их обмолота.

Химическое консервирование зерна.

Основным условием успешного хранения зерновых масс в условиях Крыма является снижение влажности зерна ниже критического уровня, то есть ниже 14,5 %. Однако зерно поздно убираемых культур, а в отдельные годы и ранних зерновых, поступает после обмолота его комбайном с повышенной влажностью.

В большинстве хозяйств Крыма нет зерносушилок. Высушить большое количество зерна при помощи воздушно-солнечной сушки – дело сложное и требует довольно длительного периода времени. Раньше сырое зерно оставляли в поле – на корню или даже в валках, где оно не только снижало свою массу, но и теряло качество. В рыночных условиях хозяйствования такой вариант развития событий никого устроить не может. Кроме того, большие затраты энергоносителей на тепловую сушку зерна делать невыгодно, если это зерно фуражное и через некоторое время – месяц-два будет скормлено животным.

В связи с вышеизложенным, проблема сохранения кормового зерна повышенной влажности актуальна и привлекает пристальное внимание ученых и производственников. Поиски новых, дешевых и удобных в обращении, легко и бесследно удаляемых из зерновой массы химических веществ – консервантов, ведутся уже более 100 лет. К настоящему времени в разных странах исследовано более 1000 различных химических соединений, начиная от поваренной соли до самых сложных препаратов.

При химическом консервировании зерновая масса приводится в состояние анабиоза или абиоза, в ней подавляется развитие микроорганизмов, вызывающих порчу зерна, особенно плесневых грибов. Поэтому химическое консервирование можно считать одним из режимов хранения зерновых масс.

В нашей стране широкое применение получил метабисульфит (пиросульфит) натрия (Na2S2O5), который применяли при консервировании фуражного зерна влажностью от 19 до 52 % в дозах 1-1,5 %. Этот препарат защищает зерно от плесневения в течение 40-60 суток. В зерне с высокой влажностью пиросульфит натрия впитывает влагу, растворяется и проникает в оболочки зерна, губительно действуя на микрофлору и зародыш. Затем он постепенно разлагается, превращаясь в безвредные для животных продукты, основной из которых – глауберова соль. При необходимости консервирование можно было повторить, применяя половинные дозы, что гарантирует сохранение зерна еще на 30-50 суток.

В более позднее время было установлено, что наиболее эффективными препаратами для борьбы с плесневыми грибами в зерновых массах являются низкомолекулярные карбоновые кислоты, особенно Пропионовая . На ее основе были созданы такие эффективные препараты для консервирования зерна, как «Пропкорн», «Люпрозил», «Кемстор» и др.

В нашей стране в качестве консервантов влажного фуражного зерна использовались кислоты – муравьиная, уксусная, пропионовая или их смесь – КНМК (концентрат низкомолекулярных кислот), которые в зависимости от сроков консервирования применяли в дозах 0,5-2,6 % от массы зерна.

Органические кислоты хорошо усваиваются животными и не являются для них инородными соединениями.

Расход органических кислот при консервировании в зависимости от влажности зерна приведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 . Нормы внесения консервантов, кг/т

Расход пропионовой кислоты при консервировании в зависимости от влажности зерна и сроков хранения приведен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 . Нормы расхода пропионовой кислоты
для обработки влажного зерна, %

В настоящее время рынок предлагает новое поколение консервантов зерна, среди которых наиболее эффективными являются импортные препараты AIV-3+ и AIV-2000.

Нормы введения консервантов AIV-3+ и AIV-2000 при консервировании влажного зерна приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 . Нормы введения в зерновую массу импортных консервантов, л/т

Сохранить не только количество, но и качество

Это предупреждает нежелательный контакт с влажными, сильно пахнущими или ядовитыми агентами, а также не допускает порчи урожая. Основной задачей при хранении зерна является сохранение его количества и качества. Также необходимо помнить об особом обращении с посевным материалом. Он требует особого отношения из-за частой незавершенности процесса созревания.

Соответственно система хранения должна сделать возможным дальнейшее прохождение этого процесса, который у разных культур может длиться по-разному долго: от нескольких недель до почти полгода. Важнейшими условиями для дальнейшего прохождения процесса послеуборочного созревания является влажность зерна на уровне 13–14%, температура в пределах +20... +30 °С, а также присутствие кислорода в пространстве между зернами. В результате в зерне могут повышаться энергия прорастания и всхожесть, а также улучшаться отдельные технологические свойства, такие как, например, объемный выход и хлебопекарное качество. Благодаря ряду исследований было установлено, что хотя за время созревания уже собранного урожая заметного увеличения количества клейковины не происходит, но значительно улучшается ее качество, она становится более эластичной и лучше растягивается.

Профилактическое вентилирование

Для предупреждения порчи зерна его можно консервировать за счет снижения температуры. С этой целью зерно вентилируют охлажденным до +6... +8 °С воздухом. После чего оно, из-за его плохой теплопроводности, будет нагреваться очень медленно, и обработанный материал сможет успешно сохраняться в течение нескольких недель. При этом длительность хранения зерна после охлаждения будет тем больше, чем меньше была его влажность.

Консервирование зерна с использованием охлаждения успешно применяется для промежуточного хранения партий зерна перед сушкой, для долгосрочного хранения зерна влажность которого уже снижена до 14% и менее, а также в крупных зернохранилищах для предупреждения размножения вредителей и борьбы с ними. Именно охлаждение для создания благоприятных температурных режимов хранения достигается путем вентилирования материала. При этом если для подсушивания зерна обычно используют подогретый воздух, то для охлаждения - часто просто атмосферное. В обоих случаях достигается активный обмен теплом и влагой между воздухом и зерном.

К началу вентиляции необходимо убедиться, что эта мера является целесообразным в имеющихся погодных условиях, исходя из состояния зерновой массы. Для этого, прежде чем начать, следует сравнить температуру и влажность воздуха и зерна и просчитать, каким образом будет проходить взаимодействие. К вентиляции следует прибегать только при подтверждении получения положительного эффекта, а именно снижение температуры и влажности зерновой массы. Также еще до начала вентиляции необходимо точно просчитать объем воздуха для вентиляции и экспозицию обработки. Это позволяет предупредить расслоение зерна в насыпи по содержанию влаги, с характерным пересушиванием нижних слоев и увлажнением верхних, что происходит при недостаточном вентилировании малым объемом воздуха. Но даже успешная вентиляция еще не гарантирует успеха сохранения партии зерна в течение всего времени нахождения в хранилище. Соответственно после проведения вентиляции и охлаждения необходимо объективно оценить состояние насыпи и определить срок его хранения до последующей обработки.

Формирование партий

Для успешного хранения зерновых масс с сохранением высокого качества и достижением хорошей экономической эффективности важнейшим мероприятием является правильное формирование партий зерна с учетом их качественных показателей. В зернохранилищах зерно различных типов и сортов не смешивают и хранят отдельно. Посевной материал при этом сохраняется раздельно не только по сортам, но и в пределах сорта отдельно по репродукции, категориям сортовой чистоты и классах.

К тому же, разная влажность зерновой массы обусловливает необходимость раздельного хранения даже отдельных партий одного товарного сорта или типа. Обычно отдельно размещают зерно сухое и средней сухости, так же как и влажное и сырое, с содержанием влаги до 22%. При этом наиболее влажное зерно целесообразно размещать в хранилищах, расположенных как можно ближе к сушилкам, с соблюдением всех условий хранения. Также при формировании партий необходимо учитывать количество и состав примесей в зерновой массе. Запрещается для улучшения качества отдельных партий примешивать в загрязненный посторонними примесями зерно чистый материал. Показатели качества отдельных партий зерна при их последующем приеме часто определяют дальнейший характер использования.

Целевое назначение зерна является его важной характеристикой, которая способна повлиять на дальнейшее формирование цены. Для недопущения ухудшения качества отдельных партий их смешивание крайне нежелательно, даже если речь идет об идентичных по показателям партии, одна из которых не подвергалась сушке, а другая была высушена, даже при совпадении всех других показателей. Это сделает невозможным худшую оценку общего объема урожая из-за вероятного ухудшения качества клейковины в результате сушки в одной из партий.

Секрет качества хранения - в зернохранилищах

Таким образом, исходя из самой природы зерна и возможных потерь урожая возникает необходимость в защите его от активного влияния факторов абиотической среды, а также в создании таких условий при хранении, которые будут предупреждать интенсивный обмен веществ в клетках зерна. Решить эту задачу успешно можно только с применением соответствующих методов подготовки продукта и закладки, а также сохранение их в необходимых условиях. В частности, при наличии необходимой технической базы, а именно хранилищ для хранения с необходимым оборудованием, построенных с учетом особых свойств зерна.

Для создания оптимального режима хранения зерна и защиты его от воздействия факторов окружающей среды используют специализированные хранилища. Важное место среди них занимают хранилища, которые быстро строятся. Их конструируют с учетом физических свойств зерна. При этом зернохранилище в виде ангара может быть легко дооснащено такими составляющими, как необходимая текущая вентиляция, датчики температуры, вентиляционные люки и т.п.. Это позволяет поддерживать уровень влажности воздуха в зернохранилище на соответствующем уровне - 60–75%, что соответствует режиму сбалансированной влажности для большинства зерновых.

Для увеличения зернохранилища в них можно обустраивать дополнительные перестенки, позволяющие в отдельных отделениях создавать необходимые условия для работы систем микроклимата и защитить зерно от развития плесневых грибков или возможного прорастания.

Существует два основных типа зернохранилищ: зернохранилище на полу и бункерное. Когда зерно хранится на полу, хранилище можно улучшить механизмом отгрузки и загрузки партий. Бункерное зернохранилище разделено на несколько отсеков, благодаря чему в нем одновременно можно хранить несколько видов или сортов зерна. Особое значение при строительстве зернохранилищ приобретают средства механизации, позволяющие значительно сократить затраты человеческого труда. По этим подходам можно различить два типа зернохранилищ: хранилища и элеваторы. При этом в хранилищах малой емкости, обычно от 100 т, механизация, как правило, отсутствует.

Зависимости от проекта хранилища могут быть одноэтажными с горизонтальным полом и бункерного типа. При этом бункерные хранилища, как правило, строят из металла с одновременным обустройством средств для загрузки и отгрузки отдельных партий зерна. Качественный металл бункеров способен хорошо защитить зерно от доступа посторонней влаги и вредителей. Хранилища используют для хранения зерна фуражного и семенного назначения. При этом посевной материал хранится в хранилищах амбарного типа, частично в мешках или другой таре, а фуражное зерно - насыпью.

Бурты и траншеи. Временные меры

Как временные хранилища для зерна могут применяться также бурты и траншеи. Под буртами понимают партии зерна, заложенные на хранение вне хранилища по определенным правилам. При этом они находятся просто под небом в специальной таре или насыпью. При образовании буртов для насыпи пытаются выбрать такую форму, которая лучше позволяла бы укрыть зерно по необходимости и обеспечивала бы лучшее стекание осадков. Форма хранения зерна в буртах очень непрактична из-за большого влияния на зерно со стороны внешней среды, особенно во влажный период года, что значительно сокращает время хранения таких партий. К тому же, наблюдать за состоянием зерна в этих насыпях очень трудно, из-за чего самонагревание зерна или развитие в нем вредителей может быть определено слишком поздно. Кроме этого, отграничить зерно в буртах от грызунов, птиц или других нежелательных факторов порчи очень трудно, через что применение этого метода рекомендуется только при отсутствии каких-либо других возможностей.

Для предупреждения порчи бурты можно укрывать, защищая зерно от намокания и вредителей, однако делать это следует только с предварительно охлажденными партиями. Если же бурт будет укрываться с влажным и неохлажденным зерном, его изоляция будет только способствовать процессу самонагревания. Обычно хранение зерна в буртах рассматривают как вынужденная мера, распространено только на время массового сбора урожая, который не только связан со значительными потерями зерна в массе и качестве, а также с большими затратами труда и материальных средств.

Для хранения зерна без доступа воздуха используют траншеи. Этот способ хранения чаще применяется для фуражного зерна, поскольку через созданные бескислородные условия зерно практически силосуемое, в результате чего может использоваться только на кормовые цели. Это является большим недостатком этого метода, потому хранить таким способом посевной материал просто невозможно.

Режимы хранения зерна

Известны три основных режима хранения зерна: в сухом, в охлажденном состоянии и без доступа воздуха или газовой среде. Режим хранения зерна в сухом состоянии основан на том, что интенсивность дыхания сухой зерновой массы крайне низка. Многие насекомые, а также все клещи и вредители злаковых не могут повреждать целое сухое зерно и получать с него достаточно влаги для собственного существования. В сухих условиях микроорганизмы также прекращают размножаться и постепенно отмирают.

Режим хранения в охлажденном состоянии основан на том, что уже при температуре +10 °С интенсивность дыхания зерновой массы значительно снижается, а большинство насекомых-вредителей становятся малоподвижными и прекращают размножаться. Снижение температуры создает все неблагоприятные условия для размножения насекомых, через что со временем они исчезают. Низкие температуры также снижают активность и развитие микроорганизмов, однако они от низких температур не погибают. Этот режим хранения зерна хорошо проявляет себя при применении на непродолжительный период. Для успешного хранения партий зерна этим методом на долгое время они должны быть предварительно высушены.

Режим хранения зерна без доступа воздуха основан на том, что в герметичном хранилище, в результате дыхания зерновой массы, потребляется кислород и накапливается углекислый газ. Поэтому вредители зерна, относящихся к аэробной микрофлоре, погибают. В процентном соотношении микроорганизмы, способные существовать а анаэробных условиях, составляют не более 1% от общего объема вредителей. Поэтому они не могут в значительной степени нанести ущерб зерновым запасам. При этом анаэробные условия хранения могут быть созданы введением в среду инертных газов - углекислоты или азота. Это мероприятие носит название «Применение урегулированной газовой среды». Но хотя этот метод и позволяет успешно сохранять зерновой материал даже с влажностью на 1–2% выше, чем обычно рекомендуется, он не нашел широкого распространения из-за больших сложностей с организацией действительно герметичных условиях в хранилище.

В целом любое зернохранилище должно быть достаточно прочным и устойчивым для выдерживания давления зерновой массы на пол и стены, а также влияния негативных атмосферных явлений. Здание должно не допускать к зерну атмосферные осадки, а также грунтовые и поверхностные воды. Очень важным для зернохранилищ является их надежная защита от грызунов и птиц, а также вредных насекомых и клещей. Для создания гигиенических условий хранения в любом зернохранилище необходимо бороться с накоплением пыли.

Виды элеваторов

Среди всех элеваторов особые требования к хранению в силосных элеваторах, основным недостатком которых является то, что их нельзя использовать для длительного хранения зерновой массы в любом состоянии и различного назначения. В силосах надежно хранится только зерно средней и высокой сухости, иначе заметно легкое слеживание и самонагревание. В силосные элеваторы также нельзя загружать зерно с плохой сыпучестью. К этому добавляются высокие затраты на хранение зерновых масс, по сравнению с содержанием на собственном хранилище, из-за чего элеватор как самостоятельное хранилище оправдывает себя только когда принимает, отгружает и обрабатывает большое количество зерновой массы.

Различают следующие виды элеваторов: заготовительные, строящиеся на хлебоприемных предприятиях, производственные - при комбикормовых заводах и других предприятиях; перевалочные - на морских портах и т.д., необходимые для кратковременного хранения и перегрузки зерна; базисные - для накопления и хранения государственных запасов зерна. К тому же, даже при наличии элеватора подготовленные партии зерна, которые пока не ставят на отгрузку, размещают на хранение в хранилищах, связанных с элеваторами транспортными коммуникациями. Такая потребность в дополнительных хранилищах часто возникает из-за одновременного поступления в элеватора зерна и семян различных культур в разном состоянии и с разным качеством. Кроме того, в хранилищах сохраняют основную массу семенных фондов.

Силосы способны обеспечить надежное и длительное хранение кондиционного зерна при низких энергетических затратах, а также временное хранение влажного зерна с вентилированием и охлаждением. Кроме приема и хранения зерна, силоса позволяют провести следующие операции: досушивание и охлаждение массы; обеззараживание зерна и проведение дезинфекции конструкционных элементов; послойный контроль температуры; отбор проб продукта, который сохраняется.

Сейчас на рынке существует много различных конструкций силосов для хранения зерна, спроектированных с учетом современных технологий и использованием надежных металлоконструкций. При этом силосы с плоским днищем используют для длительного хранения всех сортов зерна. Их строят преимущественным образом на мельницах, комбикормовых заводах и масложировых комбинатах, а также в промышленных предприятиях. Силосы с конусным днищем предназначены как для длительного хранения зерна, так и для краткосрочного на время до и после осуществления таких технологических операций как сушка и очистка. Экспедиторские силосы используют для загрузки зерна на транспортные средства. Высокий технический уровень и эффективность работы зернохранилища обеспечиваются технологичностью конструкции и точностью изготовления деталей и узлов зернохранилища.

Исходя из приведенных потребностей и обстоятельств, хранению зерна предоставляется все большее и большее значение, особенно в странах, которые являются традиционными экспортерами этого продукта. При этом возрастает число зернохранилищ для надежного хранения собранного урожая непосредственно у производителей. Почти все фермерские хозяйства в большинстве стран с развитым зернопроизводством имеют в личном пользовании зернохранилища различного типа, рассчитанные на хранение не менее 80% объемов собранного урожая. При этом также увеличивается емкость региональных, линейных и портовых элеваторов для хранения и отгрузки запасов зерна. Вообще наличие мощной и сбалансированной системы хранения является показателем высокого уровня развития агропромышленного производства и экономической стабильности. А достижение эффективного хранения зерновой продукции в любом хозяйстве является гарантией стабильного сбыта полученного урожая в определенное время и хорошей прибыли.

Мария Ярошко, магистр МВА, сотрудник НимАЦ

ФАО оценивает ежегодные потери зерновых приблизительно в 10% общего производства с максимумом для некоторых менее развитых стран 30-50 %.

Основная причина этих потерь, особенно в развивающихся странах, - негерметичность хранилищ, допускающих свободное проникновение насекомых, грызунов, птиц и даже осадков, вызывающих развитие плесеней и создающих неблагоприятные условия хранения. Даже там, где зерно хранят в пригодных для этого силосах, потери могут происходить вследствие загрязнения, снижения качества и порчи.

Влажность и температура

Важное свойство зерна различных культур - сохранность его в течение длительного времени при соблюдении определенных условий. С хранением зерна связано много проблем, обусловленных тем фактом, что оно представляет собой живой организм и поэтому может погибнуть. В этом контексте влажность и температура зерна являются наиболее важными факторами.

Излишняя влага или повышенная температура могут привести к плесневению, если зерно слишком долго хранится. Влажности в значительной степени определяется методом уборки зерна. В прошлом для уборки использовали только косилки: зерно могло созревать и высыхать в неплотных снопах в поле до обмолота. Во время этого периода сушки большая часть влаги терялась.

Однако в настоящее время уборку ведут комбайнами, и большая часть влаги в соломе и сорняках переходит на само зерно, чем и объясняется увеличение влажности зерна после уборки по сравнению с влажностью его до уборки. Механизированная уборка не оставляет времени для вентилирования зерна на открытом воздухе. Наоборот, убранное зерно, уже обмолоченное, направляется непосредственно с поля во временное хранилище, где оно будет находиться до начала искусственной сушки.

Так как климатические условия, которые редко бывают оптимальными, частично определяют время уборки зерна, а фермеры сильно загружены в этот короткий период, аренда и кооперативное использование комбайнов получили широкое распространение. Сейчас уборка занимает значительно меньше времени, а вместимость хранилищ на фермах обычно недостаточна. В то же самое время процесс сушки необходимо начинать с момента поступления зерна.

При небольшом объеме производства зерна эта проблема может быть решена с помощью простых вентиляционных установок, которые нагнетают сухой холодный или подогретый воздух. Учитывая большую опасность ухудшения качества, которое может быстро привести к катастрофе при хранении очень влажного зерна, некоторые фермеры организовали кооперативные зернохранилища, где было смонтировано дорогое промышленное сушильное оборудование с системами принудительного вентилирования для охлаждения зерна.

Температура сушки зерна очень важна и определяется влажностью зерна. При слишком высокой температуре сушки возможно серьезное повреждение, например, потеря всхожести семенного зерна или пивоваренного ячменя, потеря мукомольного и хлебопекарного качеств пшеницы, потеря пищевой ценности продовольственного зерна и опасность повреждения зерна из-за неравномерного высыхания зерновки и оболочки.

Безопасная температура сушки находится в диапазоне 40-55 °С. Обычно процесс сушки продолжают до тех пор, пока влажность зерна не достигнет величины 16-18%.

Кроме того, в сухом состоянии зерно остается живым организмом, характеризующимся метаболической и дыхательной активностью. Кислород, потребляемый из воздуха при дыхании. преобразует углеводы в диоксид углерода, влагу и теплоту. Для зерна, хранящегося длительное время (свыше года), это преобразование должно быть по возможности значительно снижено для предотвращения существенного увеличения влажности и температуры.

Опыты показывают возможность замедления интенсивности дыхания охлаждением и сушкой горячего и влажного зерна. Слишком высокая влажность и теплота не только ограничивают максимальную продолжительность хранения, но также связаны (как причина, так и следствие) с развитием плесеней, бактерий и амбарных долгоносиков. Если эта проблема не решается на первом этапе хранения, то процесс снижения качества ускоряется, приводя к еще большей влажности и теплоте. В результате всего этого партия зерна обесценивается и в самом худшем случае не может быть использована даже на кормовые цели.

На практике стандартом качества партии зерна является его всхожесть. Этот стандарт может быть использован для семенного зерна или пивоваренного ячменя, а также для зерна, используемого для непосредственного потребления. Эксперты установили, что всхожесть важна для продовольственного зерна и что микроорганизмы, которые сопровождают развитие плесеней, предпочитают питаться зародышем зерна; зародыши с более высокой влажностью и содержанием белка представляют более питательную среду, чем эндосперм зерна. После зародыша микроорганизмы атакуют оставшуюся часть зерна до тех пор, пока оно не будет полностью обесцененным. Диализ всхожести различных видов зерна также показал, что плесени развиваются с различной интенсивностью. Считают, что зерновые культуры, имеющие зерновки, покрытые чешуей (ячмень и овес), должны обладать меньшей интенсивностью развития плесеней, чем мучнистые или голозерные (пшеница и рожь).

Во время развития и созревания в поле зерно проходит различные этапы, которые можно описать в следующем хронологическом порядке:

• восковая спелость, когда количество сухого вещества в зерновке возрастает до определенного максимума, в то время как влажность составляет приблизительно 30 %;
• созревание, когда влажность начинает снижаться;
• полная спелость, когда влажность в сухую погоду уменьшается примерно до 14 %.

Обычно чувствительность к влаге как результату погодных условий очень большая в фазе полной спелости. Это означает, что зерна поглощают и выделяют влагу очень легко; зерновка является гигроскопичной.

Специалисты выступают против уборки зерновых комбайнами в фазе полной спелости, так как это сопровождается избыточной потерей зерна. Если имеются методы быстрой сушки, то лучше убрать зерно до наступления полной спелости, несмотря на более высокую влажность зерновок.

Механическое повреждение зерна может быть результатом повреждения, вызванного неправильным функционированием комбайна, избыточной влажности (свыше 18 %) зерна при уборке и интенсивной механической транспортировке. Повреждение семенного зерна и пивоваренного ячменя может снизить их жизнеспособность. Для продовольственного зерна повреждение означает, что в процессе помола потери будут выше. Обычно повреждение зерна снижает его ценность и увеличивает опасность при продолжительном хранении.

При использовании комбайнов в зерновой массе содержится больше примесей, чем при уборке простыми косилками. Качество и потенциальная продолжительность хранения партии зерна точно связаны с содержанием примесей. Эти примеси, обычно части зеленых растений (примеси, части стеблей и т. п.), имеют высокую влажность, являются источником инфекции и стимулируют развитие плесеней. Следовательно, перед закладкой зерна на хранение его необходимо тщательно очистить.

Как упоминалось ранее, хранящееся зерно дышит и требует определенного объема кислорода, который преобразуется в почти равное количество диоксида углерода. Имеются доказательства того, что зерно, хранящееся в закрытом силосе, имеет относительно низкую интенсивность дыхания, когда поглощается кислород воздуха и продолжает выделяться диоксид углерода. Повышающаяся концентрация СО 2 вызывает дальнейшее снижение интенсивности дыхания таким образом, что процессы, происходящие в зерне, и развитие микроорганизмов (плесеней и бактерий) практически приостанавливаются.

Это положительное явление обычно используют всякий раз, когда зерно должно храниться продолжительное время. Установлено, что зерно, хранящееся в течение длительного времени в закрытых бункерах при оптимальных условиях влажности и температуры, будет иметь предельно низкие потери жизнеспособности, которая восстанавливается сразу же при контакте со свежим воздухом. Хранение зерна должно прежде всего обеспечивать сохранение жизнеспособности и предотвращать развитие плесеней.

Доказано, что возможный период хранения можно увеличить, если влажность и температуру снизить, например, путем охлаждения или сушки.

На практике большая часть зерна, поступающего с поля, имеет некоторые различия по влажности и температуре, что может привести к проблемам при хранении. Кроме того, зерно, хранящееся у стен силосов или в верхнем слое, имеет тенденцию охлаждаться быстрее, чем зерно в центре.

При таких обстоятельствах холодный, более тяжелый воздух будет оседать, горячий воздух - подниматься. При соприкосновении горячего воздуха с холодным может произойти конденсация, увеличивающая влажность в верхней части силоса. Эта опасность наибольшая в осенний период, когда средние температуры окружающего воздуха становятся ниже. Для более равномерного распределения влаги в зерновой массе и предотвращения плесневого запаха и местного самосогревания зерна рекомендуется до сушки перемешивать или перебрасывать зерновую массу с применением ограниченного вентилирования.

Взаимосвязь температуры и влажности зерновой массы и вентилирования воздухом должна находиться под контролем.

В процессе сушки и охлаждения мощные потоки воздуха нагнетаются или отсасываются под давлением из зерновой массы. Используются различные системы, например:

• зерновая масса распределяется слоями (горизонтальные хранилища) и не перемещается в процессе вентилирования; сопротивление воздуху минимальное;
• зерно хранится в вертикальном силосе (оно не перемещается) и сильные потоки воздуха проходят через зерновую массу, предпочтительно сверху вниз;
• зерновая масса перемещается и пересекается восходящим или нисходящим потоком воздуха, который может быть подогрет.

В процессе сушки зерна передача теплоты и влаги между воздухом и зерном определяется некоторыми важными физическими законами и явлениями, а именно:

• гигроскопичностью зерна (отмечается в зависимости от вида зерна);
• зерно является плохим проводником тепла и ведет себя как изолятор;
• увеличение температуры начинается медленно и ускоряется со временем;
• более влажное зерно вызывает более быстрое повышение температуры.

Общие правила для сушки зерна вентилированием следующие: температура воздуха, используемого для вентилирования, должна быть на 4-5 °С ниже температуры зерна; относительная влажность воздуха должна быть ниже соответствующей равновесной влажности зерна.

Амбарный долгоносик

Одна из проблем, требующих внимания при хранении зерна, - присутствие амбарного долгоносика - черного жука длиной 3-5 мм с плохо развитыми нижними крыльями, неспособного летать, который себя прекрасно чувствует в зерновой массе. Предварительно высверлив хоботком выемку, самка, которую трудно отличить от самца, откладывает яйцо и заделывает выемку каплей жидкости. Эта жидкость быстро твердеет при контакте с воздухом; снаружи не видно никаких следов. Спустя несколько дней белая личинка выходит из яйца и начинает питаться эндоспермом. Личинка растет, линяет, превращается в куколку, и в конечном итоге из куколки выходит молодой жук. Все это происходит внутри зерна, а снаружи еще ничего не видно. Когда молодой жук выходит наружу, половина зерновки уже съедена.

Развитие долгоносика от яйца до взрослого жука в значительной степени зависит от температуры. Эволюция происходит тем быстрее, чем выше температура. При высоких температурах зерна он может давать от четырех до пяти поколений в год. Опыты показали, что одна самка может откладывать 1000 яиц в год, в то же время при благоприятных условиях это число может возрасти до 100 000. При снижении температуры до 6 °С амбарные долгоносики находятся в парализованном состоянии, но, как только температура повышается, они пробуждаются и становятся более активными, их прожорливость и половое влечение также становятся сильнее с увеличением температуры до появления признаков паралича при 38 °С. Амбарные долгоносики погибают при 39 °С.

Амбарные долгоносики, несомненно, самые опасные вредители хранящегося зерна. Сильное заражение вызывает повышение влажности и температуры; в результате скопления мертвых особей и экскрементов насекомых создается отличная среда для развития многих других вредных организмов, таких, как клещи, плесени и бактерии. Зерно приобретает затхлый запах и теряет качество. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока зерно не станет полностью непригодным для продовольственных целей. Зерновая пыль, зараженная мертвыми телами и экскрементами долгоносиков, может вызвать серьезные болезни у животных; особенно чувствительны лошади и свиньи.

Заражение долгоносиками необходимо обнаруживать по возможности раньше. С этой целью можно просеять пробу зерна или опустить ее в ковш с водой и перемешать. Здоровые зерна оседают на дно, тогда как зерна, в которых находятся личинки, куколки или взрослые жуки, всплывают на поверхность. Третий метод предусматривает просвечивание зерен мощным источником света.

При выгрузке зараженной партии зерна из силоса некоторые долгоносики могут оставаться, укрываясь в трещинах, остатках гравия и полостях в стенах силоса, где они выживают без пищи в течение многих месяцев. Таким образом, долгоносики заражают другую партию зерна, закладываемую на хранение, и проблема остается нерешенной.

Имеется несколько методов борьбы с амбарными долгоносиками с использованием контактных инсектицидов или газов. К контактным инсектицидам относятся порошки, смешиваемые с зерном, и жидкости, наносимые на зерно в распыленном состоянии. Оба вида инсектицидов только убивают долгоносиков, которые находятся в зерновой массе, но не влияют на личинки внутри зерна.

Борьба с амбарными долгоносиками с помощью газов (фумигация) во многих отношениях дает лучшие результаты. Газы проникают внутрь зерна и уничтожают яйца, личинки, куколки и взрослых долгоносиков. Эффективность этого метода в значительной степени зависит от температуры, которая должна быть выше 20 °С. Метод фумигации можно применять только при условии тщательной герметизации помещений, которые можно легко вентилировать после окончания обеззараживания и которые расположены на расстоянии от других зданий.

Фумигация имеет также некоторые недостатки. Газы чрезвычайно ядовиты для человека и животных; некоторые из них легко воспламеняются и поэтому взрывоопасны. В связи с этим необходимо принимать различные меры предосторожности до фумигации и в процессе ее проведения (следует надевать противогазы и перчатки, избегать огня и искр), а обеззараживание должны выполнять специалисты.

Учитывая все эти опасности, ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) и ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) после тщательного исследования одобрили систему, которая пытается решить эти проблемы с использованием ионизирующего облучения пищевых продуктов. Это новый метод, который делает возможным обеззараживание продуктов и уничтожение микробов и насекомых и не оказывает вредных побочных воздействий при потреблении продуктов питания.

Хранение зерна в среде инертных газов

Основное преимущество метода состоит в том, что на всех стадиях развития насекомые не могут выживать при очень низкой концентрации кислорода. Высокое содержание диоксида углерода (СО 2), образующегося за счет дыхания насекомых, также способствует их угнетению, но основным фактором уничтожения вредителей является низкое содержание кислорода в межзерновом пространстве. Недостатком метода является медленное поглощение кислорода вредителями; перед снижением концентрации кислорода до уровня, обеспечивающего полную гибель насекомых, происходит сильное заражение.

По методу, разработанному Шейбалем и Ди Маггио из Снампрогетти (Италия), используется азот, который биологически инертен и легко доступен на рынке в газообразной и жидкой формах. Азот может использоваться для краткосрочной фумигации и при продолжительном хранении сухого зерна и зерна средней и высокой влажности, так как при низких остаточных концентрациях кислорода быстрое развитие плесеней значительно замедляется в атмосфере технического азота и прекращается в чистом азоте.

Основные преимущества метода следующие:

• активность насекомых снижается;
• резистентность насекомых к кислородному голоданию исключается;
• зерно при критической влажности может сохраняться в течение значительно более длительного времени, чем в общепринятых хранилищах в воздушной атмосфере;
• развитие самосогревания и колебание температуры зерновой массы исключаются;
• переброска хранящегося зерна не требуется;
• взрывы и самовозгорание исключаются;
• жизнеспособность и свойства зерна поддерживаются в течение значительно больших периодов без дополнительных мер предосторожности.

Этот метод интенсивно исследуется и испытывается в условиях обычной практики хранения.

Одним из самых важных элементов в этом процессе будет, конечно же, подготовка хранилищ для зерна. Элеваторы, зерносклады, зернохранилища, все это является местами производственно-рационального хранения зерна. Перед тем как новый урожай будет отгружен на такой склад, его необходимо очистить от предыдущих продуктов хранения, произвести дезинфекцию всего оборудования, машинных комплексов, погрузчиков, тары для хранения и всего того с чем еще будет соприкасаться новый продукт. Для того чтобы полностью исключить заражение или загрязнение зерна, дезинфекцию проводят тремя способами: влажным, аэрозольным, газовым.

Требования, предъявляемые к зернохранилищам, подразделяются на технологические, технические, экономические и эксплуатационные. Перед приемом продукции на зернохранилище его руководству необходимо разработать план размещения зерна внутри элеватора. В таком плане должны быть отражены вопросы о рациональном пользовании емкостей, об объективности использования погрузо-разгрузочных машин, для предотвращения лишних транспортировок внутри склада, о том, как правильно поместить зерно, исходя из его качества и размера партии, а так же о группировке зерна в отдельные партии по качеству или количеству. Данный план приема и размещения зернопродуктов разрабатывают, опираясь на возможности склада за прошедший год, с учетом планируемого завоза, перемещения и вывоза зерна. Более точные инструкции по хранению зерна отражены в Приказе № 185 Министерства Хлебопродуктов от 24 июня 1988 г. « ».

Важно отметить, что все зерно, которое поступает на хранение, размещают по отдельности, в зависимости от его типа, влажности, наличии сорных примесей, и объема партии, так как запрещается смешивать зерновые разных категорий.

Все зерно перед поступлением на склады проходит обработку:

• сушка;
• очистка от загрязняющих элементов (земля, сорняки и др.);
• активное вентилирование;
• обеззараживание;
• охлаждение;
• химическое консервирование (в отдельных случаях).

При выполнении всех этих элементов в комплексе на производстве достигаются лучшие результаты для дальнейшего хранения зерна.

Самым распространенным видом хранения является насыпь, однако культуры с мелким семенем, такие как мак, табак, семена элитных сортов, семена кукурузы, прошедшие обработку на соответствующих заводах хранят в различной таре – мешки из различных материалов (ткань, пленка, крафт-бумага), коробки, специальные контейнеры, которое получают все большую привлекательность в наше время. Размещение зерна в таре происходит штабелями до пятнадцати рядов в высоту.

Хранение зерна насыпью преимущественно перед тарным хранением, плюсы заключаются в следующем: нет затрат на упаковку для продукции, максимальное использование полезной площади хранения, возрастают возможности в плане перегрузки внутри склада, борьба с насекомыми и наблюдение за продуктом становятся значительно легче благодаря быстрому доступу к зерну. Хранение зерна в насыпном виде можно организовать как на закрытых, так и на открытых складах.

Хранение в бунтах (на открытых площадках) является временным. Продукт под открытым небом должен быть уложен в соответствии с определенными правилами, от дождей, снега и других осадков зерно защищают накрытием брезентом.

Внутри зернохранилища насыпь должна быть прямоугольной или пирамидальной формы, ровная, с контролем высоты по отметкам на стенах. Высота насыпи зависит от рода зерна и типа зернохранилища, так на элеваторе пшеница, ячмень, овес, рожь, гречиха могут иметь высоту насыпи до тридцати метров, горох, рис, просо – до пятнадцати метров в высоту. При напольном хранении у бобовых культур эта высота не должна превышать 2,5 метра, а у сои менее двух метров, у остальных зерновых эта отметка может доходить до пяти метров.

Перед тем как зерно поступит на склад для хранения, его очищают, разделяют по классам, типам, подтипам, по содержанию клейковины, влажности, температуры, так же размещение будет зависеть от местности, где произросло зерно.

Твердая, сильная, мягкая пшеница размещаются отдельно. Мягкая пшеница четырех типов разделяется еще по трем группам стекловидности:

• более 60%;
• 40%-60%;
• 20%-40%;
• менее 20%.

Если на склад поступило зерно с неполноценными свойствами, для него так же организуется отдельная площадка для хранения.

Систематический контроль над хранением с момента отгрузки зерна на склад позволяет предотвратить процессы порции зерна. Для качественного и удобного наблюдения насыпь делят на участки, площадь которых не превышает ста квадратных метров. Проверке подвергаются такие показатели как температура, влажность и наличие вредителей. При отклонении хотя бы одного из этих показателей немедленно применяются меры, для дальнейшего должного хранения зерна.

Самый важный показатель это температура зерна, именно от нее зависит повышение влажности, размножение насекомых, протекание биохимических процессов. Что бы определить ее обычно насыпь разбивают на три слоя и в каждом замеряют величину с помощью термоштанга. Термоштанг представляет собой термометр, который находится в металлическом футляре на штанге. В зависимости от показателя температуры зерно проверяют на наличие насекомых по разным срокам: один раз в десять дней - 10°С и выше, пятнадцать – от 0 до 10°С и достаточно одного раза если температура зерна менее 0°С.

При пониженной температуре (менее 10°С) процесс дыхания зерна практически приостанавливается, вследствие чего самонагревание продукта практически не происходит и биохимические процессы, а также развитие зерновых насекомых происходит очень медленно. Зерно с такой температурой сохранится даже при высокой его влажности, но все же, для длительного хранения больше подойдут сухие зерновые. Сухим зерном считается зерно, влажность которого не превышает 12%. Оно хорошо сохранится долгие годы, а потеря массы будет совсем незначительна, порядка 0,03% в год от общего объема, все это благодаря тому, что при данной влажности в зерне микроорганизмы, насекомые, хлебные клещи практически не развиваются. Во влажном зерне потеря массы может доходить до 0,3% в день происходит это отчасти от прорастания зерна. В зерне, влажность которого повышена, происходит процесс дыхания, а вместе с этим начинается самосогревание, а значит создание благоприятных условий для развития насекомых, плесневых грибов. Последние в свою очередь вырабатывают ядовитые вещества и в зерне возникает неприятный запах. При резком возрастании интенсивности дыхания влажность такого зерна считается критической и находится в отметках от 13,5% до 16%.

Для высоких показателей и долгосрочного хранения разработаны три основных способа:

• хранение в сухом состоянии;
• хранение при низких температурах;
• хранение зерна без доступа воздушных масс.

Первый способ основан на снижении химической активности зерна, так как в его тканях понижено содержание воды, что приводит к уменьшению дыхания, прекращению развития насекомых и микроорганизмов. Этот способ является самым эффективным, так как зерновые при влажности 12-14% подлежат хранению на длительные сроки, при этом их качество останется на должном уровне. После сбора урожая зерно из-за повышенной влажности проходит сушку, методы которой специально разработаны и внедрены на производство.

Менее выгоден в плане экономии, но не уступающий в плане эффективности является способ хранения при сниженной температуре. Как и при понижении влажности, так и в охлажденном состоянии биохимические процессы и размножение насекомых в зерне существенно снижается, или же прекращается вовсе на период хранения. Однако следует отметить что понижать температуру зерна ниже 10-20°С не желательно в особенности дли культур с высокой влажностью, впоследствии это приводит к ухудшению всходов нового урожая, да и затраты на охладительные элементы достаточно велики. Различные партии зерна, у которых температура массы выше температуры воздуха, проходят процесс охлаждения. Чаще применяют пассивное охлаждение, хотя зерна риса охлаждают в интенсивном режиме, что не дает им пожелтеть. При пассивном охлаждении склады подвергают проветриванию или же приточно-вытяжной естественной вентиляции, с наступлением холодов эти режимы доступны в течение суток, летом и ранней осенью данную процедуру проводят преимущественно ночью. Еще одним эффективным и нетрудоемким считается способ охлаждения зерна при помощи сепараторов, аспирационных колонок и транспортеров зерноочистительных машин. Редким и требующим больших затрат по труду является способ перемешивания.

Прогрессивный способ, нуждающийся в четкой организации и высоком контроле, тем более для охлаждения зерна, которое расположено к травмированию, является активное вентилирование. Оно применяется так же для зерна, которое прошло самосогревание, причем влажность воздуха в этом случае не имеет никакого значения. При наступлении весны в тех районах, где температура может повышаться до достаточно высокой отметки, в зернохранилищах препятствуют повышению температуры закрытием окон, дверей, вентиляции, если этого становится мало, то начинают использовать различные охладительные устройства.

При хранении зерна без доступа воздуха его основные качества – мукомольные, хлебопекарные – остаются неизменными, так как отсутствие кислорода лишает возможности насекомых развиваться, а у самого зерна снижается интенсивность дыхания. Но стоит запомнить, что данный способ противопоказан для хранения семян, так как они потеряют расположенность к всхожести. В безвоздушном пространстве зерно самоконсервируется благодаря большому объему углекислого газа, в принципе, как и при создании абсолютного вакуума в зерновой массе, ввода брикетов сухого льда или введении различных инертных газов, что в последние годы пользуется успехом в сельскохозяйственной деятельности. Для хорошего результата и успешной быстрой самоконсервации хранилище должно быть герметично, емкости должны быть заполнены полностью, а надземное пространство отсутствовать. При таком подходе возможно даже полное уничтожение, как микроорганизмов, так и вредителей. Если все условия по хранению зерна в промышленных складах, элеваторах и прочих зернохранилищах соблюдены, то продовольственные и кормовые зерна будут храниться от четырех до шести лет, семенные озимые выдерживают хранение до четырнадцати месяцев, яровые до девяти месяцев, а страховые семенные фонды могут храниться до двух лет.

Ведение сельского хозяйства – это сложный и многоступенчатый процесс. Например, при выращивании зерновых культур, важно не только убрать урожай, но и обеспечить ему подходящие условия для хранения. Для этого используется зернохранилище.

Стоит отметить, что зерновые, бобовые и масленичные культуры, принимаются в последующую обработку только в том случае, если зерно соответствует установленным требованиям. Добиться эталона качества без правильных условий хранения невозможно.

Зернохранилища подразделяются на три типа: для фуражной, семенной и продовольственной продукции.

Кроме того, эти сооружения можно классифицировать по методике хранения продукта. В частности, можно встретить хранилища силосного, бункерного и напольного вида. С особенностями помещений для хранения зерновых культур, вы познакомитесь в данной статье.

Особенности

Строительство зернохранилищ, это довольно распространённый бизнес в нашей стране. Места для хранения зерна востребованы не только в крупных сельскохозяйственных угодьях, но и в небольших фермерских хозяйствах.

Без должных условий хранения, зерно начинает впитывать влагу из окружающей среды. Соответственно продукт покрывается плесенью, и непригоден для дальнейшей переработки.

Помимо пагубного воздействия окружающей среды, для зерна есть ещё одна опасность – грызуны. Учитывая эти особенности, к зернохранилищам предъявляется два основных требования: герметичность и создание оптимальной температуры для хранения.

Однако это не единственные критерии, которые необходимо соблюдать при возведении хранилищ для зерновых культур. Вот перечень обязательно соблюдаемых условий:

1. Вместительность. Внутренний объём зернохранилища подбирается с учётом не только планируемого урожая, но и прошлогодних остатков зерна.
2. Безопасность. Помещение должно соответствовать требованиям пожарной безопасности, и санитарным нормам.
3. Удобство. Хранилища должны иметь хорошие подъездные пути, обеспечивающие беспрепятственный доступ автотранспорта.
4. Экономия. Зернохранилище не должно быть затратным в плане обслуживания и эксплуатации. Поэтому экономическую выгоду представляют помещения, где погрузочно-разгрузочные работы выполняются механизированным способом.
5. Контроль. Обязательно предусматривается возможность наблюдать за продукцией в течение всего срока хранения.

Особые требования предъявляют к стенам хранилища, ведь они должны выдерживать не только внутреннее давление зерна на перегородки, но и внешнее воздействие ветра и осадков. Учитывая эти особенности, стены имеют разную толщину. В частности, самое толстое место находится у основания – 52.3 см. Затем идёт сужение до 25 см в верхней части стены.

Конструкция

Теперь рассмотрим, какие проекты зернохранилищ применяют в сельском хозяйстве.

Напольные

Обычно это строения (одноэтажные), с обустроенными верхними и нижними ярусами. В таких ярусах установлены приспособления для механизированной загрузки и раздачи зерновых культур.

Напольные хранилища обустраиваются двумя типами полов: горизонтальными и наклонными. Сооружение с горизонтальным полом используется для хранения нескольких видов зерновых культур. Чтобы зерно не перемешивалось, общую площадь разделяют на отсеки, используя съёмные щиты.

Хранилище с наклонным полом устанавливается на территории с пониженным уровнем залегания грунтовых вод. Полы заглубляют на 6-7 метров, рекомендуемый угол наклона – 35-40 градусов.

В таких конструкциях применяется только нижний ярус, с транспортёрной лентой. Механизмы располагаются на глубине 8 метров, не затрагивая полезный объём хранилища.

Бункерные

Эта разновидность хранилищ ещё называется закромным. Благодаря конструктивным особенностям, подходит для разносортного хранения зерновых культур. Зернохранилище бункерного типа оборудуется двумя способами.

Оно может разделяться на отсеки (для этого используют стационарные перегородки), или оснащается бункерами, с конусообразными днищами. Второй вариант предпочтительнее: конусообразное строение бункера обеспечивает разгрузку зерна самотёком.

В обоих случаях отсеки и ёмкости для хранения, располагаются двумя рядами, посредине оставляют проход для технического обслуживания и контролем над процессом хранения.

Обратите внимание, что расположение бункеров напрямую зависит от вида хранимого продукта.

При размещении фуражного или продовольственного зерна, ёмкости располагают вплотную к внешним стенам. Семенное зерно хранить в таких условиях не допускается. Здесь между бункером и стеной оставляют свободное пространство либо укладывают слой теплоизоляции.

Силосные

Силосом принято считать любую ёмкость, чьи параметры высоты превышают диаметр в 1.5-2 раза. Для хранения зерновых культур, применяют силосы высотой 25-30 метров. Днище силоса конусообразное, что обеспечивает автоматическое опустошение ёмкости.

Обратите внимание, что использование силосных хранилищ помогает максимально эффективно использовать внутренний объём. Однако стоимость таких конструкций заметно выше, напольных или бункерных аналогов.

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Вконтакте