Реферат: Технология послеуборочной обработки и хранения зерна

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра растениеводства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технология хранения и переработки

продукции растениеводства»

Тема: «Технология послеуборочной обработки и хранения зерна»

Исполнитель: студентка 254 группы

5 курса зооинженерного факультета

Глухова М. А.

Проверила: доцент

Мильчакова А.В.

«_____» _____________2010г.

Оценка____________________

Подпись___________________

Ижевск 2010 г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1 Обзор литературы………………………………………………………………4

2.1 Валовой сбор зерна и его распределение по целевому назначению……..18

2.2 Материально-техническая база для уборки, послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйстве……………………………………………………..19

3 Технология послеуборочной обработки……………………………………..20

3.1 Расчет поступления зернового вороха……………………………………..21

3.2 Расчет производительности зерноочистительных машин и сушилок.......23

3.3 Обоснование режимов работы зерносушилок и контроль за сушкой……31

3.4 Активное вентилирование зерна……………………………………………33

3.5Количественно-качественный учет зерна при послеуборочной обработке…………………………………………………………………………37

4 Хранение зерна………………………………………………………………...38

4.1 Расчет потребности в зернохранилищах…………………………………...39

4.2 Подготовка зернохранилищ к приему зерна нового урожая……………...41

4.3 Размещение зерна в хранилищах…………………………………………...43

4.4 Наблюдение за зерновой массой при хранении…………………………...47

Выводы и предложения……………………………………..…………………..50

Список использованной литературы…………………………………………...51

Приложения……………………………………………………………………...52

ВВЕДЕНИЕ

Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая, получение максимума изделий из сырья сегодня является одной из основных государственных задач. В связи с сезонностью сельскохозяйственного производства возникает необходимость хранения сельскохозяйственных продуктов для их использования на различные нужды в течение года и более.

Важнейший источник пополнения продовольственного фонда – сокращение потерь растениеводческой продукции при уборке, транспортировке, хранении и переработке.

В области хранения зерновых продуктов поставлены следующие задачи:

1.Сохранение продуктов без потерь массы или с минимальными потерями.

2.Хранение зерновых продуктов без ухудшения их качества.

3.Повышение качества зерновых продуктов в системе хранения.

4.Сокращение затрат труда и средств на единицу массы хранимого продукта при оптимальном сохранении его количества и качества.

Без послеуборочной обработки полученный урожай зерна нельзя ни сохранить без значительных потерь, ни использовать на пищевые или семенные цели.

Поставлены две основные задачи послеуборочной обработки зерна:

1. В процессе послеуборочной обработки должна быть повышена стойкость зерна, чтобы можно было сохранить его без существенных потерь до нового урожая и на более продолжительный срок, для повышения сохранности зерновую массу просушивают до сухого состояния;

2. Свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте.

Таким образом, для получения высококачественного сырья необходимо соблюдение всех технологических операций по подготовке зерна к хранению, правильная закладка на хранение и дальнейшее наблюдение за ним, в целях предотвращения порчи.

1 Обзор литературы

Для бесперебойного снабжения населения продуктами питания и промышленности сырьем необходимо иметь достаточные запасы. Много зерна в течение года нужно животноводству. Значительная часть урожая должна быть сохранена в качестве посевных фондов. Наконец, для нормального развития экономики и жизни населения в случае неурожая, стихийных бедствий и т. д. необходимы резервы.

Зерновая масса как объект хранения обладает уникальными свойствами долговечности. Однако эта способность зерна появляется только при условии, что свежеубранная зерновая масса будет своевременно и правильно подготовлена к хранению: очищена, просушена, рассортирована [4].

Партии зерна называют 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. В связи с этим воздух межзерновых пространств также относят к компонентам, составляющих зерновую массу.

Кроме постоянных компонентов в отдельных партиях зерна могут быть насекомые и клещи. [10]

Наличие в зерновой массе столь различных по своей природе компонентов придает ей много специфических свойств. Изучение этих свойств показало, что по своей природе они могут быть разделены на две группы: физические и физиологические.

Зерновые массы обладают определенными физическими свойствами, которые необходимо учитывать в практике хранения.

Механизация и автоматизация процессов обработки зерна в потоке, внедрение новых способов сушки, применение пневматического транспорта и хранение больших партий зерна в крупных хранилищах (силосах современных элеваторов, металлических бункерах и складах) базируется на таких физических свойствах, как сыпучесть и самосортирование, скважистость, теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и тепловлагопроводность.

Зерновая масса представляет собой дисперсную двухфазную систему зерно-воздух и относится к сыпучим материалам.

Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет легко перемещать их при помощи норий, конвейеров и пневмотранспортных установок, загружать в различные по размерам и форме хранилища и транспортных средств.

Обычно сыпучесть зерновой массы характеризуют коэффициентами внешнего и внутреннего трения, определяемыми путем измерения углов трения и естественного откоса.

Под углом трения понимается наименьший угол, при котором зерновая масса начинает скользить по какой-либо поверхности.

Под углом естественного откоса, или иначе, под углом ската, понимается угол между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при свободном падении зерновой массы на горизонтальную плоскость.

На сыпучесть зерновой массы влияет много факторов. Основными из них являются гранулометрический состав и гранулометрическая характеристика зерна (форма, размеры, характер и их видовой состав; материал, форма и состояние поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу).

Наименьшим углом трения и естественного откоса, т.е. наибольшей сыпучестью, обладают зерновые массы, состоящие из зерен и семян шарообразной формы с гладкой поверхностью (горох, просо, люпин).

Примеси, встречающиеся в зерновой массе, как правило, снижают ее сыпучесть. При большом содержании легких примесей (соломы, мякины, и т.п.), а также при значительном содержании семян сорняков с цепкой и шероховатой поверхностью сыпучесть может быть почти потеряна.

С увеличением влажности зерновой массы ее сыпучесть значительно снижается.

В процессе хранения сыпучесть зерновой массы может меняться, а при неблагоприятных условиях хранения может быть потеряна совсем (в результате самосогревания, слеживания и других причин). Поэтому по сыпучести в некоторой степени можно судить о состоянии зерновой массы при хранении.

Содержание в зерновой массе твердых частиц, различных по размеру и плотности, нарушает ее однородность при перемещении. Данное свойство зерновой массы, проявляющееся и как следствие ее сыпучести, называют самосортированием.

Самосортирование – явление отрицательное, так как в зерновой массе образуются участки, неоднородные по физиологической активности, скважистости и т.д. Скопление легких примесей и пыли создает больше предпосылок к возникновению самосогревания [10].

Самосогревание зерновой массы. Самосогреванием (или самонагреванием) зерновой массы называют явление повышения ее температуры вследствие протекающих в ней физиологических процессов и плохой теплопроводности.

В зависимости от исходного состояния зерновой массы и условий хранения в каком-либо участке насыпи температура поднимается до 55-65⁰ С, в редких случаях – до 70…75⁰ С. Образующийся очаг самосогревания не остается локализованным. Тепло передается в соседние участки насыпи, что, в свою очередь, способствует активизации в них физиологических процессов и теплообразованию [10].

В процессе самосогревания изменяются следующие показатели качества зерна:

- признаки свежести (блеск, цвет, запах и вкус);

- технологические, пищевые и кормовые достоинства в связи с происходящими изменениями в его химическом составе;

- посевные качества (всхожесть, энергия прорастания).

При самосогревании эти изменения происходят значительно быстрее, кроме того, появляется новый вид порчи – потемнение (зерна темно-коричневые) или почернение (обугливание) зерна. Случаи обугливания зерна и полная потеря сыпучести зерновой массы наблюдаются только при запущенных формах самосогревания, когда температура достигает максимума или близка к этому пределу [10].

В зерновой массе между отдельными зернами всегда остаются свободные пространства, заполненные воздухом. Их объем, выраженный в процентах по отношению к общему объему зерновой массы, характеризует величину скважистости. Межзерновые пространства образуют в зерновой массе густую сеть каналов, различных по размерам и форме. По этим каналам перемещается воздух как естественным путем в результате конвекции, так и принудительно под воздействием вентилятора. Благодаря скважистости возможны сушка, активное вентилирование, газация зерновых насыпей большой высоты [4].

Зерновая масса обладает низкой теплопроводностью, что объясняется ее органическим составом. Воздух, занимающий значительную часть объема зерновой массы, также плохой проводник тепла. Коэффициент теплопроводности зерновой массы колеблется от 0,13 до 0,2 Вт/(м. С⁰ ).

С увеличением влажности зерновой массы до определенного предела ее теплопроводность возрастает. Однако в целом теплопроводность остается низкой.

Температуропроводность определяет скорость изменения температуры в исследуемом материале, его теплоинерционные свойства. Зерновая масса характеризуется низким коэффициентом температуропроводности и обладает, поэтому большой тепловой инерцией. Коэффициент температуропроводности зерновой массы колеблется в пределах от 1,7 10^-7 до 1,9 10^-7 м² /с [10].

. Расход тепла при нагревании зерен на 1⁰ С характеризует его удельную теплоемкость. Поскольку теплоемкость воды почти втрое превышает теплоемкость сухого вещества зерна, с повышением влажности теплоемкость зерна увеличивается и требует значительно больший расход энергии для нагревания.

Почти все компоненты зерновой массы являются живыми организмами: зерно и семена, большая часть примесей, микроорганизмы и насекомые. Интенсивность дыхания зерна является основным критерием жизнедеятельности зерновой массы.

Дыхание представляет собой сложный биохимический процесс гидролиза (распада) запасных питательных веществ под воздействием ферментов, обеспечивающих приток энергии для поддержания жизни организма [4].

Следствием дыхания зерна при хранении является то, что оно приводит к потере в массе сухих веществ зерна, увеличению количества гигроскопической влаги в зерне и повышению относительной влажности воздуха межзерновых пространств, изменению состава воздуха межзерновых пространств.

В результате дыхания зерна выделяется диоксид углерода. Если хранящуюся зерновую массу не перемещают, диоксид углерода, как более тяжелый по сравнению с другими, содержащимися в воздухе газами, частично задерживаться в межзерновых пространствах. Таким образом, в зерновой массе могут быть созданы условия, вынуждающие клетки зерен и другие организмы, обладающие способностью к анаэробному дыханию, переходить на этот вид дыхания [10].

Зерновые культуры убирают при наступлении технической спелости, т.е. при таком состоянии посевов, когда накоплена максимальная масса урожая зерна и его состояние по влажности обеспечивает благоприятные условия для обмолота [4].

При известных условиях в первый период хранения свежеубранного зерна происходит его дальнейшее дозревание, которое заключается в повышении жизнеспособности семян, их всхожести и энергии прорастания.

Комплекс процессов, происходящих в зернах и семенах при хранении, приводящих к улучшению их посевных и технологических качеств, получил название послеуборочного дозревания [10].

Продолжительность периода послеуборочного дозревания зависит, кроме сортовых особенностей, от условий формирования, налива и созревания зерна в поле и условий последующего его хранения. Определяющими параметрами является температура и влажность среды.

Послеуборочное дозревание значительно ускоряется, если зерно сразу после уборки хорошо просушено и в первый период времени хранится при повышенной (20…22⁰ С) температуре.

Для ускорения послеуборочного дозревания зерно сушат на установках активного вентилирования или хранят его сразу после уборки в сухом состоянии при температуре зерна 20…22⁰ С в течение двух-трех недель с последующим охлаждением активным вентилированием [4].

Управляя процессами послеуборочного дозревания, можно добиться значительного улучшения посевных, а иногда и технологических качеств зерна и семян различных культур [10].

Суть послеуборочной обработки – очистка и сушка зерна до базисных кондиций, проведенная в кратчайшие сроки с минимальными затратами, а также предотвращение потерь при очистке и хранении. Несвоевременная и некачественная очистка приводит к потере 15-30% выращенного урожая.

В период уборки на токах скапливаются большие массы зерна с высокой влажностью и засоренностью, поэтому в подобном ворохе происходят негативные биохимические изменения, повышается влажность, температура, понижается всхожесть, зерно начинает дышать, и если не остановить самосогревание, то это приведет к полной порче зернового материала. Поэтому такой ворох следует обрабатывать в предельно сжатые сроки. Особенно негативное влияние на сохранность зернового вороха оказывают зеленые части растений, влажность которых составляет 50-80%, и которые являются источником гнездового самосогревания. Поэтому особую роль приобретает предварительная очистка свежеубранного зерна, которая позволяет удалить подавляющую часть сорняков и зеленых частей растений, тем самым, увеличив время безопасного хранения зерна до основной обработки и создав благоприятные условия для последующих операций.

Благодаря предварительной очистке (посредством выделения крупных и мелких примесей) можно снизить влажность зерна 1-4%. А снижение влажности всего на 1% приведет к снижению расходов на дальнейшую сушку.

Применение устаревших технологий и техники, изношенный парк зерноочистительных машин, снижение эффективности их работы с увеличением влажности и засоренности свежеубранного вороха, невозможность быстрой замены оборудования зернотоков и элеваторов на новое из-за его дороговизны является причиной несвоевременной и некачественной послеуборочной обработки, что приводит к потере большой части выращенного урожая.

В настоящее время на очистку, сортирование и сушку зерна приходится до 30% затрат в себестоимости конечного продукта. Для их снижения необходим поиск новых технологий и строительство новых линий, позволяющих уменьшить количество операций и повторных пропусков зерна через машины при его подработке.

Сотрудниками Челябинского агроинженерного университета был создан и модернизирован пневмоинерционный сепаратор, который имеет высокую удельную производительность и технологическую надежность.

Пневмоинерционный способ разделения зернового вороха сводится к тому, что он тонким слоем с ориентацией компонентов по отношению к направлению воздушного потока с одинаковой начальной скоростью подается в наклонный или закрученный воздушный поток, скорость которого превышает скорость витания зерна основной культуры. При этом зерна, обладая большим запасом кинетической энергии, проходят зону действия воздушного потока и поступают в зерноприемник.

Объемный характер процесса и отсутствие решет позволяет обрабатывать зерновой ворох повышенной влажности и засоренности.

Хозяйственные испытания показали, что сложно осуществить подачу зернового вороха в делительную камеру надувными вальцами. Возникают проблемы для изготовления такой конструкции. Для устранения данного недостатка был предложен гравитационный питатель.

Однако при движении по гравитационному питателю, а в дальнейшем и в делительной камере происходит взаимодействие крупных и мелких компонентов с зерновками – это снижает эффект сепарирования. Изучение физико-механических свойств примесей показало, что движение вороха до делительной камеры и в ней зависит от влияния этих примесей на процесс взаимодействия и сепарирование зернового вороха.

Из этого следует, что уменьшить взаимодействие частиц в зоне сепарации, значит интенсифицировать процесс разделения зернового вороха воздушным потоком за счет предварительной подготовки разделяемого материала и выделения на первом этапе крупных примесей на основе различия размеров.

Для отделения крупной примеси на первом этапе (соломы, колосков, стеблей, соцветий растений, комков земли, и т.д.) необходимы дополнительные рабочие органы.

Разработана установка по отделению крупных примесей при помощи скельператора. Исследования показали, что качественные и количественные показатели работы от сетчатого отделителя крупных примесей зависит от подачи, состава вороха, наличия в ворохе примесей, их фракционного состава, длины сепарирующей поверхности и т.д. На основании опытов выявлено, что полнота выделения крупных примесей возрастает с увеличением частоты вращения скельператора, но и возрастает сход полноценного зерна. Это можно объяснить тем, что меньше времени частица находится на поверхности решета и не успевает сориентироваться для прохода в ячейку. Поэтому дальнейшее увеличение скорости приводит к нарушению технологического процесса сепарации. Частота вращения решета должна быть в пределах 45…50 об/мин.

Таким образом, на основе проведенных опытов и полученных результатов установлено, что отделитель крупных примесей способствует улучшению качественных показателей пневмоинерционного сепаратора [2].

Зерновой ворох, поступивший от комбайнов, представляет собой механическую смесь различных компонентов, примесей. При послеуборочной обработке зерна все примеси должны быть выделены на различных рабочих органах зерноочистительных машин (воздушные каналы, решета, триеры), применяемых в технологиях. Качество сепарирования зависит от многих факторов, в том числе и от технологических схем, заложенных в эти машины.

Несовершенство двухярусных решетных схем плоскорешетных сепараторов не позволяет получить максимальный эффект разделения. Наиболее перспективной схемой является каскадное размещение решет. Такую схему решет имеет машина ОЗС-25. в сравнении с решетной схемой машины ОВС-25 площадь решет больше в два раза. Качество решетной очистки зависит от многих факторов: правильного подбора решет на соответствующую культуру, частоты колебаний решетных станов, скорости перемещения частиц по решету и других.

Триерная очистка необходима для выделения длинных и коротких примесей. Однако даже при самых благоприятных условиях полного разделения длинных и коротких компонентов смеси не происходит.

Недостатком некоторых типовых технологий является отсутствие важных технологических операций, особенно при подготовке семян (предварительной и окончательной очистки). В качестве машины окончательной очистки должен применяться пневмосортировальный стол (ПСС).

В основе процесса разделения материала на ПСС лежит свойство семян зерновых культур расслаиваться в вибропсевдоожиженном (виброкипящем) слое в зависимости от комплекса физико-механических свойств семян.

Сушка зерна или подсушка в бункерах активного вентилирования должны стать обязательной технологической операцией при послеуборочной обработке семян.

Итак, определены необходимые технологические операции для разработки технологии послеуборочной обработки семян и машины, входящие в эту технологию.

На первой стадии обработки производится очистка зернового вороха от всех сорных примесей: предварительная и первичная очистка производится на машине МПР-50С, настроенная а отделение от основного материала только сорных примесей; на второй стадии обработки производится сушка полученной смеси в бункерах активного вентилирования БВ-40А; на третьей стадии – вторичная очистка на воздушно-решетной машине ОЗС-50, имеющей четыре яруса решет, подбором решет, настроенных для вторичной очистки.

Для последующей очистки семян осуществляется на пневмосортировальном столе МОС-9Н.

Таким образом, внедренная технология показала высокую эффективность очистки семян, которые соответствовали высшим категориям нормы ГОСТ Р 52325-2005 г. на обрабатываемые культуры [8].

Сохранение зерна и семян с минимальными потерями возможно лишь при условиях, обеспечивающих состояние анабиоза всех живых компонентов. Этого можно добиться, зная свойства зерновых масс и характер процессов в них происходящих. Интенсивность этих процессов определяется главным образом температурой, влажностью зерновой массы и газовым составом воздуха межзерновых пространств.

Указанные факторы положены в основу режимов хранения. В сельскохозяйственной практике применяют следующие основные режимы хранения зерна и семян:

- в охлажденном состоянии (при температуре ниже 10⁰ С резко снижается интенсивность дыхания зерна и семян, приостанавливается размножение насекомых и микроорганизмов);

- в сухом состоянии (при отсутствии свободной воды в зерне исключается возможность активного развития микроорганизмов, массового развития клещей и обеспечивается минимальный газообмен основного зерна и семян сорняков);

- без доступа воздуха (при отсутствии кислорода, зерно и живые компоненты лишаются возможности дышать аэробно, дыхание значительно снижается, принимает тип анаэробного. Образующийся при этом этиловый спирт способствует гибели любого зерна).

Кроме тех режимов хранения зерновых можно выделить четвертый – химическое консервирование. Оно основано на обработке кормового зерна различными химическими веществами, но чаще всего - низкомолекулярными кислотами (муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной, сорбиновой) или препаратами, полученными на их основе [1].

Актуальность применения искусственного холода при хранении зерна определяется следующими факторами.

Во-первых, использование в последнее время высокопроизводительных зерноуборочных машин и специализированных транспортных средств значительно сократило время заготовок, но создало проблемы, связанные с хранением значительных объемов влажного зерна.

Во-вторых, традиционные методы подготовки и хранения зерна (очистка, сушка, хранение в элеваторе или зерноскладе) связаны с потерями зерна на каждом из этапов. Вместе с тем использование искусственного холода на 25-30% экономичнее тепловой обработки зерна – потери сухого вещества во время дыхания зерна при температуре 20 ⁰ С втрое больше, чем при 10 ⁰ С. Охлажденное зерно не подвержено самосогреванию, в нем не развиваются вредители, отсутствует необходимость его перемещения из одной емкости в другую, то есть отсутствуют дополнительные отходы, меньше расход электроэнергии и износ оборудования.

В-третьих, традиционная сушка, как правило, проводится смесью топочных газов и воздуха, что вызывает загрязнение зерна канцерогенными веществами.

Установки для хранения зерна искусственным холодом могут периодически охлаждать зерно в силосах с помощью продуваемого через испаритель воздушного потока. В России были сделаны попытки использовать искусственный холод для хранения риса в Краснодарском крае с помощью стационарных рассольных холодильных машин.

Была проанализирована работа стационарных и мобильных систем охлаждения. Область применения стационарных холодильных машин – крупные элеваторы с длительным низкотемпературным хранением зерна, а мобильных – небольшие хранилища с кратковременным сроком хранения, в том числе в местах заготовки.

Исходя из величины требуемой холодопроизводительности (не менее 5 кВт), перспективно применение в мобильных системах для охлаждения зерна парокомпрессорных холодильных машин (ПКХМ) и газовых (воздушных) холодильных машин (ГХМ). К преимуществам ГХМ относят отсутствие проблем с рабочим агентом, так как воздух взрывопожаробезопасен и может подаваться непосредственно в охлаждаемое помещение. ГХМ просты в эксплуатации. Недостатки ГХМ – большие габариты и масса, низкая энергетическая эффективность при работе на температурном уровне минус 30 – минус 20 ⁰ С.

Проблемы использования ПКХМ в системах охлаждения зерна связаны с переходом на озонобезопасные хладагенты. В настоящее время предлагается целый спектр заменителей R12 – традиционного хладагента ПКХМ, в том числе и природных, например, аммиака.

Был проведен термодинамический анализ циклов ПКХМ для определения перспектив использования традиционных новых хладагентов. В результате было выявлено, что наибольшие перспективы в мобильных системах охлаждения зерна имеет природный хладагент – аммиак, обладающий к тому же хорошими экологическими характеристиками.

Несмотря на то, что в настоящее время наибольшее распространение получили мобильные холодильные установки с парокомпессионными холодильными агрегатами, определенные перспективы применения в стационарных системах охлаждения имеют и теплоиспользующие холодильные машины абсорбционного (АХМ) и пароэжекторного (ПЭХМ) типа.

Рассольно-бромистые установки АХМ обеспечивают охлаждение объектов от 6 до 12 ⁰ С, ПЭХМ – от 4 до 8 ⁰ С.

Следовательно, наибольшие перспективы в мобильных системах охлаждения зерна имеет природный хладагент – аммиак Применение искусственного [7].

В настоящее время проблема микотоксинов всем хорошо известна. Микотоксины – продукты метаболизма плесневых грибов, и проведение обработки сырья с целью предотвращения их развития, приводящего к плесневению и порче зерна, представляет собой особую практическую и экономическую значимость.

Споры плесеней и бактерий присутствуют повсюду: в окружающей среде, на поверхности зерна, в зернохранилищах и складах, на технологическом оборудовании. Даже в хорошо высушенном зерне под действием перепада температур и миграции влаги создаются зоны, где конденсируется влага. Создавшиеся очаги повышенной влажности приводят к самосогреванию зерна и служат «инкубаторами» плесени, где накапливаются микотоксины. От этих очагов плесневение распространяется на ближайшие слои. Процесс порчи стимулируется и усиливается, если в зерне находятся семена сорняков, амбарные вредители, грызуны и атмосферная влага (если хранилища негерметичны). Создаются оптимальные условия для роста и развития плесневых грибков, наиболее опасные из которых Аспергиллиус, Фузариум, Пенициллиум и др. [3].

Зерно размещают с учетом целевого назначения (продовольственное, кормовое, посевной материал), влажности, наличия примесей, признаков зараженности вредителями хлебных запасов и болезнями и по особо учитываемым признакам (например, повреждение клопами-черепашками, присутствие карантинных сорняков и т.д.). Если семена хранят в таре, то мешки укладывают в штабели, исключая возможность обвалов: «тройником» и «пятериком» высотой пять-восемь рядов.

Особенно тщательно размещают семенные фонды: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо. При засыпке в закром насыпь должна быть ниже стен на 15…20 см [10].

Важнейший показатель, характеризующий состояние зерновой массы при хранении – температура. Низкая температура на всех участках насыпи (8…10⁰ С) свидетельствует о благополучном хранении. Повышение температуры зерна, не соответствующее изменению температуры воздуха, сигнализирует о начале самосогревания.

Для определения температуры зерновой массы, а также температуры воздуха в хранилищах и вне их используют спиртовые и ртутные термометры и термометры сопротивления.

Зараженность зерновой массы в складе проверяют раздельным исследованием проб по слоям насыпи (в верхнем, среднем и нижнем) т.к. вредители могут мигрировать в различные участки.

Периодичность наблюдения зависит от состояния насыпи. В свежеубранных семенах с повышенной влажностью температуру проверяют ежедневно, в сухих – два раза в декаду. В партиях охлажденного зерна ее определяют раз в декаду или раз в 15 дней. В зависимости от температурного фактора установлена и периодичность проверки на зараженность вредителями хлебных запасов. При температуре зерновой массы ниже 0⁰ С достаточно проводить одно наблюдение в месяц, выше 10⁰ С – раз в десять дней.

Всхожесть семян определяют не реже одного раза в 4 месяца и не позднее чем за 15…20 дней до сева. Влажность семян в таких партиях проверяют один – два раза в месяц. Результаты наблюдений заносят в журнал по установленной форме [10].

2.1 Валовой сбор зерна и его распределение по целевому назначению

Распределение зерна идет на фуражные цели, семена (с учетом страхового фонда) и на продовольственные цели.

Производство и распределение продукции представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Производство и распределение продукции

Анализируя таблицу 1 можно сказать о том, что посевная площадь под озимую пшеницу составила 303 га, но валовой сбор низкий и составил 484,8т. Самый высокий валовой сбор по ячменю 700,0т с посевной площади 250 га. Было проведено распределение зерна на продовольственные, семенные цели с учетом страхового фонда и фуражные цели.

2.2 Материально-техническая база для уборки, послеуборочной обработки и хранения зерна в хозяйстве

Имеется прочная материально-техническая база для послеуборочной обработки и хранения зерна. Предусмотрены уборка комбайном «Дон-1500», предварительная очистка вороха ЗД-10000, сушка барабанной сушилкой СЗСБ-8 и первичная очистка на зерноочистительной машине ЗАВ-10.30.000 (таблица 2).

Таблица 2 – Машины и агрегаты для уборки и послеуборочной обработки зерна

Уборка производится тремя комбайнами «Дон-1500». Сушка зерна на сушилке барабанной СЗСБ-8 производительностью 8 т.

Таблица 3 – Материально-техническая база для хранения зерна

Для хранения зерна предусмотрены 3 зернохранилища в соответствии с целевым назначением. Семенной склад №1 имеет вместимость 500 т, загрузочную емкость 240 т, склад продовольственного зерна – 620 т. Для фуражного зерна предусмотрен склад №3 вместимостью 700 т и загрузочной емкостью 490 т.

3. Технология послеуборочной обработки

Зерно используют на различные цели: из него формируется продовольственный, семенной и фуражный фонды, свежеубранное зерно подвергают специальной послеуборочной обработке – его очищают (удаляют примеси), сушат и при необходимости сортируют.

Послеуборочная обработка зерна решает две основные взаимосвязанные задачи:

1.В процессе послеуборочной обработки должна быть повышена стойкость зерна, чтобы можно было сохранить его без существенных потерь до нового урожая и на более продолжительный срок.

2.Свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте.

Первичную очистку зерна и семян выполняют после предварительной очистки и сушки зернового вороха. Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность не выше 18 % и содержать сорной примеси не более 8 %.

В машинах первичной очистки выделяют не только примеси, но и сортируют зерно на основную (продовольственную или семенную) фракции и фуражную фракцию.

Исходный материал делится при первичной очистке на 4 фракции: очищенное зерно, фуражное зерно (мелкие и щуплые зерна основной культуры), крупные и легкие примеси и мелкие отходы. [4].

Вторичная очистка зерна семян. Машины вторичной очистки применяют в основном для обработки зерна семенного назначения, прошедшего первичную очистку. На этих машинах можно за один пропуск довести семена по чистоте до норм I и II классов посевного стандарта, если отсутствуют трудноотделимые примеси.

Вторичную очистку семян проводят в сложных воздушно-решетных машинах с разделением исходного материала на 4 фракции: семена, зерно II сорта, аспирационные относы и крупные примеси, мелкие примеси.

Если после обработки в сложных зерноочистительных машинах не достигнуты необходимые требования по чистоте материала из-за наличия трудноотделимых компонентов примеси, зерно или семена дополнительно очищают в триерных блоках. В процессе триерования выделяют 3 фракции: очищенное зерно, короткие и длинные примеси.

Таким образом, послеуборочная обработка зерна представляет собой комплекс взаимосвязанных и дополняющих друг друга технологических операций, в результате выполнения которых обеспечивается длительная сохранность зерна и повышается его качество до такого уровня, при котором оно может быть сразу или через некоторый период времени использовано на пищевые, фуражные или семенные цели [4].

3.1 Расчет поступления зернового вороха

Максимально возможное суточное поступление зерна той или иной культуры на ток определяют по формуле:

П=У*К*С*В ( 1 )

Где: У – урожайность убираемой культуры, т/га

К – количество единиц уборочной техники, шт.

С – средняя производительность уборочной техники, га/сут

В– коэффициент использования рабочего времени.

П_{оз.пшеница} =2*3*35,3*0,8 = 169,4 т

П_ячмень =3,24*3*25,9*0,8 = 201,4 т

П_овес =3,29*3*23,1*0,8 = 182,4 т

П_{яр.пшеница} =1,9*3*42*0,8 = 191,5 т

Из таблицы 4 видно, что наименьшее суточное поступление озимой пшеницы (169,4 т). Уборка озимой пшеницы, овса длится 4 дня, яровой пшеницы 3, ячменя 5 дней, так как суточное поступление высокое и составляет 201,4 т. Валовой сбор по ячменю самый высокий и составляет 810,0 т.

Таблица 4 – Суточное поступление зерна в зависимости от урожайности

График поступления зерна рис 1.

Анализируя график можно сказать о том, что поступление зерна неодинаковое в связи с разной урожайностью культур, посевной площадью и разными сроками уборки. Так, уборку зерна ячменя производят в течение 5 дней, яровой пшеницы – 3 дней. Уборка всех культур производится 3 комбайнами Дон-1500, средняя производительность которых варьирует от 23,1 /сут до 42,0 т/сут. Уборка длится с 27.07 по 11.08.

3.2 Расчет производительности зерноочистительных машин

Эффективность очистки зависит от правильности подбора зерноочистительных машин, установки и регулирования рабочих органов [4].

Расчет производительности зерноочистительных машин и сушилок.

Эксплуатационная производительность:

G_Э = G_Р *К_Э *К₁ *К₂ ( 2 )

где: G_Р – паспортная производительность машин, т/ч;

К_Э –коэффициент эквивалентности, учитывающий особенности культуры;

К₁ , К₂ – коэффициенты, учитывающие влажность и засоренность вороха.

Масса просушенного зерна в плановых тоннах для всех типов сушилок рассчитывают по формуле:

М_пл =М_ф *К_в *К_к *К_ц ( 3 )

где: М_ф – физическая масса сырого зерна, поступившего в сушилку, т;

К_в , К_к – коэффициенты пересчета массы зерна в плановые единицы соответственно в зависимости от влажности зерна до и после сушки культуры;

К_ц - коэффициент целевого назначения.

Продовольственное зерно

Озимая пшеница

G_Э = 20*1*1*0,92=18,4 т/ч

18,4*24*0,8=353,3 т/сут

169,4/353,3=0,48 сут

20% - 14%

Х=100(20-14)/100-14=7%

100% - 606 т

7% - х т => х=42,4 т 606-42,4=563,6 т – зерно после сушки

М_пл = 606*1*1*1 = 606 пл. ед.

Т = М_пл /Q = 606/8 = 75,8 ч

Q_ф = М_ф /Т = 606/75,8 = 8 т/ч

8*24*0,8 = 153,6 т/сут

G_Э = 10*1*1*0,98=9,8 т/ч

9,8*24*0,8=188,2 т/ч

169,4/188,2=0,9 сут

G_Э = 10*1*1*1=10,0 т/ч

10*24*0,8=192,0 т/сут

169,4/192,0=0,9 сут

Ячмень

G_Э = 20*0,7*0,85*0,96=11,4 т/ч

11,4*24*0,8=218,9 т/сут

201,4/218,9=0,9 сут

18% - 14%

Х = 100(18-14)/100-14 = 5%

100%-810 т

5% - х т => х = 40,5 т 810 – 40,5 = 769,5 т – зерно после сушки

М_пл = 810*1*1*0,8 = 648 пл. ед.

Т = М_пл /Q=648/8=81 ч

Q_ф = М_ф /Т=810/81=10 т/ч

10*24*0,8=192 т/сут

G_Э = 10*0,7*1*0,98=6,86 т/ч

6,86*24*0,8=131,7т/ч

201,4/131,7=1,5 сут

G_Э = 10*0,7*1*1=7 т/ч

7*24*0,8=134,4т/сут

201,4/134,4=1,5 сут

Овес

G_Э = 20*0,7*0,9*0,96=12,1 т/ч

12,1*24*0,8=232,3 т/сут

182,4/232,3=0,8 сут

22% -16%

16% -14%

Х₁ = 100(22-16)/100-16 = 7%

100% - 723,8 т

7% - х т => х = 50,7 т 723,8 – 50,7 = 673,1 т - зерно после сушки

Х₂ = 100(16-14)/100-14 = 2%

100% - 673,1 т

2% - х т => х = 13,5 т

М_пл1 =723,8*1*0,96*1 = 694,8пл. ед.

М_пл2 =673,1*1*0,74*1 = 498,1пл. ед.

Т1=М_пл /Q=694,8/8=86,9 ч

Т2=М_пл /Q=498,1/8=62,3 ч

Т=86,9+62,3=149,2 ч

Q_ф = М_ф /Т=723,8/149,2=4,9 т/ч

4,9*24*0,8=94,1 т/сут

G_Э = 10*0,7*1*0,98=6,9 т/ч

6,9*24*0,8=132,5 т/ч

182,4/132,5=1,4 сут

G_Э = 10*0,7*1*1=7 т/ч

7*24*0,8=134,4т/сут

182,4/134,4=1,4сут

Яровая пшеница

G_Э = 20*1*0,8*0,96=15,36 т/ч

15,36*24*0,8=294,9 т/сут

191,5/294,9=0,6 сут

19% - 14%

Х = 100(19-14)/100-14 = 6%

100% - 437 т

6% - х т => х = 26,2 т 437-26,2 = 410,8 т - зерно после сушки

М_пл =437*1*1*0,92 = 402,04 пл. ед.

Т=М_пл /Q=402,04/8=50,3 ч

Q_ф = М_ф /Т=437,0/50,3=8,7 т/ч

8,7*24*0,8=167,04 т/сут

G_Э = 10*1*1*0,98=9,8 т/ч

9,8*24*0,8=188,2 т/ч

191,5/188,2=1,0 сут

G_Э = 10*1*1*1=10 т/ч

10*24*0,8=192 т/сут

191,5/192=0,9 сут

Семенное зерно

Озимая пшеница

G_Э = 10*1*1*0,92=9,2 т/ч

9,2*24*0,8=176,6 т/сут

169,4/176,6=0,96 сут

20% - 16%

16% - 14%

Х₁ =100(20-16)/100-16=5%

100% - 606 т

5% - х т => х=30,3 т 606-30,3=575,7 т – зерно после сушки

Х₂ =100(16-14)/100-14=3%

100% - 575,7 т

3% - х т => х=17,3 т

М_{пл 1} = 606*1*2*1 = 1212 пл. ед.

М_{пл 2} = 575,7*1*2*0,74 = 852,0 пл. ед.

Т₁ = М_пл /Q = 1212/8 = 151,5 ч

Т₁ = М_пл /Q = 852,0/8 = 106,5 ч

Т = 151,5 + 106,5 = 258 ч

Q_ф = М_ф /Т = 606/258 = 2,3 т/ч

2,3*24*0,8 = 44,2 т/сут

G_Э = 5*1*1*0,91=4,55 т/ч

4,55*24*0,8=87,4 т/ч

169,4/87,4=1,9 сут

G_Э = 5*1*1*1=5,0 т/ч

5*24*0,8=96 т/сут

169,4/96=1,8 сут

Ячмень

G_Э = 10*0,7*0,87*0,96=5,7 т/ч

5,7*24*0,8=109,4 т/сут

201,4/109,4=1,8 сут

18% - 14%

Х = 100(18-14)/100-14 = 5%

100%-810 т

5% - х т => х = 40,5 т 810 – 40,5 = 769,5 т – зерно после сушки

М_пл = 810*1*2*0,8 = 1296 пл. ед.

Т = М_пл /Q=1296/8=162 ч

Q_ф = М_ф /Т=810/162=5 т/ч

5*24*0,8=96 т/сут

G_Э = 5*0,7*1*1=3,5 т/ч

3,5*24*0,8=67,2 т/ч

201,4/67,2=3 сут

Овес

G_Э = 10*0,7*0,9*0,96=6,1 т/ч

6,1*24*0,8=117,1 т/сут

182,4/117,1=1,6 сут

22% -18%

18% -14%

Х₁ = 100(22-18)/100-18 = 5%

100% - 723,8 т

5% - х т => х = 36,2 т 723,8 – 36,2 = 687,6 т - зерно после сушки

Х₂ = 100(18-14)/100-14 = 25%

100% - 687,6 т

5% - х т => х = 34,4 т

М_пл1 =723,8*2*0,96*1 = 1389,7пл. ед.

М_пл2 =687,6*2*0,8*1 = 1100,2пл. ед.

Т1=М_пл /Q=1389,7/8=173,7 ч

Т2=М_пл /Q=1100,2/8=137,5 ч

Т=173,7+137,5=311,2 ч

Q_ф = М_ф /Т=723,8/311,2=2,3 т/ч

2,3*24*0,8=44,2 т/сут

G_Э = 5*0,7*1*1=3,5 т/ч

3,5*24*0,8=67,2 т/ч

182,4/67,2=2,7 сут

Яровая пшеница

G_Э = 10*1*0,92*0,96=8,8 т/ч

8,8*24*0,8=168,9 т/сут

191,5/168,9=1,1 сут

19% - 15%

15% -14%

Х₁ = 100(19-15)/100-15 = 5%

100% - 437 т

5% - х т => х = 21,9 т 437-21,9 = 415,1 т - зерно после сушки

Х₂ = 100(15-14)/100-14 = 2%

100% - 415,1%

2% - х т => х = 8,3 т

М_{пл 1} =437*2*1*0,74 = 646,8 пл. ед.

М_{пл 2} =415,1*2*1*1 = 830,2 пл. ед.

Т1=М_пл /Q=646,8/8=80,9 ч

Т2=М_пл /Q=830,2/8=103,8 ч

Т=80,9+103,8=184,7 ч

Q_ф = М_ф /Т=437,0/184,7=2,3 т/ч

2,3*24*0,8=44,2 т/сут

G_Э = 5*1*1*0,98=4,9 т/ч

4,9*24*0,8=94,1 т/ч

191,5/94,1=2 сут

G_Э = 5*1*1*1=5 т/ч

5*24*0,8=96 т/сут

191,5/96=1,9 сут

Таблица 5 – Эксплуатационная производительность машин по очистке и сушке зерна в зависимости от целевого назначения, влажности и содержания сорной примеси

Как видно из таблицы 5, фактическая производительность зерноочистительных машин ниже паспортных, т.к. очистке подвергалось зерно конкретной влажности и засоренности, что сказывается на производительности машин.

График накопления и расхода зерна на пункте по послеуборочной обработке рис.2 в приложении. По графику видно, что уборка зерна идет до 12 августа. Доведение до норм базисных кондиций – до 19 августа, что говорит о быстром накоплении зерна, чем его расход. Со своей функцией на справляется зерноочистительная машина ЗАВ-10.30.000, и поэтому рекомендуется ввести в технологический процесс по послеуборочной обработке зерна еще одну зерноочистительную машину.

3.3 Обоснование режимов работы зерносушилок и контроль за сушкой

Тепловая сушка зерна и семян в зерносушилках – основной и наиболее высокопроизводительный способ. Чтобы наиболее рационально организовать сушку зерна и семян, необходимо знать и учитывать следующие основные положения:

- Предельно допустимая температура нагрева зерна и семян. Предельно допустимая температура зерна и семян зависит от культуры, характера их использования (целевого назначения), исходной влажности (до сушки).

- Оптимальная температура агента сушки вводимого в камеру зерносушилок. При пониженной температуре агента сушки, по сравнению с рекомендуемой, зерно не нагревается до нужной температуры, или для достижения этого, увеличивают срок его пребывания в сушильной камере, что снижает производительность зерносушилок. Температура агента сушки выше рекомендуемой недопустима, т.к. вызывает перегрев зерна. Основной агент сушки – смесь топочных газов с воздухом.

- Особенности сушки зерна и семян в зерносушилках различных конструкций. Эти особенности часто влекут изменение других параметров, и, прежде всего температуру агента сушки.

Особенности конструкций зерносушилок различных типов определяют возможности их использования для сушки семян различных культур. В барабанных сушилках не сушат бобовые, кукурузу и рис. Перемещение зерна в них и температура агента сушки (110…130⁰ С) таковы, что зерна и семена указанных культур растрескиваются и сильно травмируются [10].

Технология сушки зерна в барабанных сушилках.

В сельском хозяйстве широко используются для сушки зерна стационарные барабанные сушилки СЗСБ-8 и СЗСБ-8 А производительностью 8 т/ч. Благодаря хорошему контакту агента сушки с зерном представляется возможным за более короткий срок, чем в шахтных сушилках, удалить 3-5 % влаги, используя для этого более интенсивный нагрев.

Время пребывания зерна в барабане 15…20 мин. Температура агента сушки при сушке зерна семенного назначения должна быть 100…110⁰ С, а при обработке продовольственного или фуражного зерна 180…250⁰ С. Для сушки семенного зерна предпочтительнее использовать, шахтные или камерные сушилки [4].

Таблица 6 – Режимы сушки зерна в зависимости от влажности и целевого использования

Из таблицы 6 видно, что при сушке зерна семенного назначения необходимо установить более щадящие температурные режимы, в соответствии с нормативами, чем при сушке продовольственного зерна. Все культуры продовольственного и семенного назначения пропускаются через зерносушилку один или два раза в зависимости от первоначальной влажности.

3.4 Активное вентилирование

Активное вентилирование – принудительное продувание зерна воздухом без его перемещения, что возможно вследствие скважистости зерновой массы. Воздух, нагнетаемый вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов или труб и пронизывает ее в различных направлениях. Холодным воздухом можно за несколько часов охладить всю зерновую массу и тем самым ее консервировать. Это особенно важно для ликвидации самосогревания [10].

Применение активного вентилирования обеспечивает высокий технологический и экономический эффект: снижает потери зерна при хранении и затраты труда на его обработку, повышает эффективность использования бункеров и складов для хранения зерна, дает возможность управлять процессом хранения [4].

Наряду со значительной технологической эффективностью активное вентилирование выгодно и в экономическом отношении. Оно исключает затраты на перемещение зерновой массы и значительно сокращает потребность в рабочей силе.

Активное вентилирование применяют в складах, на площадках, в специальных бункерах и силосах элеваторов. В сельском хозяйстве используют следующие установки: стационарные напольные с устройством постоянных каналов в полу склада или площадки; напольно-переносные, представляющие систему переносных воздухораспределительных каналов, укладываемых в нужном месте на пол склада или площадки, бункерные, трубные [9].

В установках воздух в каналы и решётки попадает через диффузор, соединённый с осевым или центробежным электровентилятором достаточной мощности и производительности. Вентиляторы присоединяют к диффузору за пределами склада и защищают от осадков. Часто в складе нужны всего один-два вентилятора. Поставив на колёса, их перемещают к нужным в данный момент диффузором. Для активного вентилирования используют различного типа осевые и центробежные вентиляторы.

Бункерные установки представляют собой цилиндрические или прямоугольные бункера разной высоты (8-12 м) или силосы элеватора (до 30 м), оборудованные специальными каналами для нагнетания воздуха в насыпь. Системы их различны. В одних воздух нагнетается снизу и проходит через всю высоту насыпи, в других продувание радиальное или послойное. При большой высоте насыпи применяют вентиляторы высокого давления.

В хозяйствах используют цилиндрические металлические бункера с радиальной подачей воздуха. Внутри бункера вертикально установлен цилиндрический канал, на стенках которого, так же как и на бункере, выштампованы отверстия для прохода воздуха. Нагнетаемый при помощи вентилятора воздух поступает в канал, из него попадает в зерновую массу и выходит наружу через перфорированные стенки. Внутри воздухораспределительного канала расположен перемещающийся воздухозапорный клапан, обеспечивающий равномерное распределение воздуха в зерновой массе на нужном уровне.

Новый способ активного вентилирования – применения аэрожолобов. Они представляют собой устройства, в которых сочетается перемещение зерна по горизонтали (полу склада) с одновременным активным вентилированием или самостоятельным продуванием [10].

Перед проведением вентилирования необходимо установить его целесообразность. При этом следует учитывать, что зерно влажностью 20 % и более до отправки на сушку допустимо вентилировать непрерывно днем и ночью. При вентилировании менее влажного зерна во избежание его увлажнения учитывают погодные условия. Обычно опасность увлажнения зерна влажностью выше 17…18 % возникает редко, т.к. воздух, проходя через вентилятор, всегда несколько нагревается и подсушивается [5].

Активное вентилирование

Время охлаждения = 2000/уд. подача воздуха (4)

Время (оз. пшеница)=2000/70=28,6 ч

Время (ячмень)=2000/45=44,4 ч

Время (овес)=2000/110=18,2 ч

Время (яр. пшеница)=2000/60=33,3 ч

Площадь = Объем партии/высота насыпи (5)

Площадь (оз. пшеница)=232,1/2,9=80,0 м²

Площадь (ячмень)=353,3/3,3=107,1 м²

Площадь (овес)=396,5/2,4=165,2 м²

Площадь (яр. пшеница)=262,3/3,1=84,6 м²

Таблица 7 – Режимы охлаждения зерна на установках активного вентилирования

Для активного вентилирования выбрана установка СВУ-2 марки Проходка 500-2М производительностью 9-14*10³ м³ /ч для озимой и яровой пшеницы, ячменя. Вентилятор марки СВМ-6М производительностью 12-25*10³ м³ /ч – для овса. Длительность продолжительности охлаждения у ячменя объясняется большей массой зерна, подаваемой на охлаждение и составляет 201,4 т и высокой высотой насыпи 3,3 м. Продолжительность охлаждения наименьшая у овса (18,2 ч), так как удельная подача воздуха 110м³ /ч.

3.5 Количественно-качественный учет зерна при послеуборочной обработке

Изменение массы хранимых партий в связи с их физическими (сорбционными) и физиологическими свойствами, а также технологические приемы, применяемые для повышения качества зерна и семян в период хранения, вызывают необходимость учета по количественно-качественным показателям [10].

Убыль массы за счет изменения влажности вычисляется по формуле:

Х₁ =(100*(а – б)): (100 – б) (6)

где: а и б – влажность до и после сушки (%).

Убыль массы зерна за счет снижения содержания сорной примеси:

Х₂ =((в – г)*(100 – Х₁ )): (100 – г) (7)

где: в и г – содержание примесей (%) до и после сепарирования;

Х₁ – убыль массы от снижения влажности (%).

Полученные результаты представлены в таблице 9.

Таблица 8 – Технология послеуборочной обработки зернового вороха и расчет выхода зерна после обработки

Из таблицы 8 видно, что масса зерна после обработки снизилась по сравнению с массой зерна до обработки за счет снижения влажности и сорной примеси. Убыль массы составляет приблизительно 10%. Снижение влажности до базисных кондиций улучшит сохранность зерновой массы.

4 Хранение зерна

Зерновые массы хранят насыпью и в таре. Первый способ основной и наиболее массовый. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет легко загружать их в емкости любых размеров и любой конфигурации (бункер, склад, силос и т.д.). При хранении насыпями перемещение зерновых масс можно полностью механизировать. В данном случае лучше используются площадь и объем многих хранилищ. Оно обходится дешевле и потому, что исключаются затраты на тару.

Однако часть семян хранят в таре. Это семена Элиты и первой репродукции, полученные от научно-исследовательских учреждений, семена кукурузы, доставленные с заводов после обработки, а также семена овоще-бахчевых, эфиромасличных и технических культур (горчицы, табака и др.), трав. Основной вид тары для семян – мешки из прочных и грубых тканей, бумажные мешки с тканевой прокладкой, крафтмешки и др.

Выбор режима хранения определяется многими условиями, в числе которых учитывают: климатические условия местности; типы зернохранилищ и их вместимость; технические возможности, которыми располагает хозяйство, для приведения партий зерна в устойчивое состояние; целевое назначение партий; качество зерна; экономическая целесообразность применения того или иного режима и приёма [10].

4.1 Расчет потребности в зернохранилищах

Для хранения требуемого количества семенного зерна необходимо провести расчёт потребности в зернохранилищах.

В мешки размещается озимая пшеница семенного назначения.

Таблица 9 – Определение потребности в семенном материале

Из данных таблицы 9 видно, что наибольшая потребность в семенах озимой пшеницы 163,6 тонн и ячменя 90,0 тонн, это обусловлено большой посевной площадью. Расчет потребности в семенном материале произведен с учетом страхового фонда 10-20%, для озимых культур – переходящего фонда.

Для размещения семенного зерна в мешки была выбрана партия зерна озимой пшеницы.

Таблица 10 – Потребность в складской площади для размещения семенного зерна в мешках

Для хранения партии зерна озимой пшеницы для посева необходимо 3272 мешка. Вместимость одного мешка составляет 50 кг. Зерно хранится в мешках размером: ширина 45 см, длина 90 см. Мешки укладываются в штабеля «тройником», высота одного штабеля 8 рядов.

Для расчета потребности в складской площади необходимо рассчитать площадь, занимаемую одним «тройником»:

S = 0,9 × 0,45 × 3 = 1,2 м²

Площадь, занимаемая одним штабелем рассчитывается:

S_{штабеля} = 1,2 м² * 8 = 9,6 м² .

Всего требуется складской площади для закладки зерна в мешках 320,7 м² , в том числе на проходы и проезды 157,5 м² .

Потребность в складской площади для размещения семенного, продовольственного и фуражного назначения представлена в таблице 11. Таблица 11 – Потребность в складской площади для размещения семенного, продовольственного и фуражного зерна насыпью

Из данных таблицы 11 видно, что больше всего требуется складской площади для зерна фуражного назначения 660,4 м² , так как объем партии фуражного зерна 1980,8м³ ; для продовольственного зерна 440,6 м² – объем партии 1101,3м³ .

4.2 Подготовка зернохранилищ к приему зерна

нового урожая

Защита зерна от уничтожения или порчи насекомыми, клещами и грызунами – важнейшее хозяйственное мероприятие. Существенную роль играет защита зерна и семян от птиц.

Мероприятия для защиты зерна и семян делятся на две группы: предупредительные (профилактические) и истребительные.

Предупредительные меры . Соблюдение их в сельском хозяйстве, как правило, исключает случаи массового заражения зерна вредителями и распространение их по другим объектам. Эти меры наиболее дешёвые и легко осуществимые.

Истребительные меры. Применяют как неизбежную необходимость при обнаружении заражённости. Они сложнее в техническом отношении, обычно дороже и, наконец, им предшествуют потери массы и качества зерна или семян.

Перед уборкой урожая, его обработкой и размещением проводят необходимые профилактические мероприятия. К ним относят тщательную механическую очистку всех объектов (токов, машин, складов и т.д.) с последующим уничтожением сметок и негодных отходов. Отходы, используемые в дальнейшем, обеззараживают и хранят отдельно.

Необходимо провести ремонт зернохранилищ, чтобы исключить попадание атмосферных осадков, а также провести механическую или ручную очистку от остатков зерна и пыли, в которых могут гнездиться насекомые и клещи и служить источником заражения новых партий зерна.

Очищенные объекты подвергают профилактической дезинсекции.

Особое внимание уделяют дератизации – борьбе с грызунами, и прежде всего с крысами [10].

В процессе приемки зерна нового урожая проводится комплексное обеззараживание всех зернохранилищ, средств механизации территории предприятия.

Таблица 12 – Виды работ по подготовке зернохранилищ к хранению зерна

Дезинфекцию зернохранилищ проводят препаратом Катфос 560 г/кг. Допуск людей и загрузка складов после проветривания разрешается через 20 суток после обработки.

Для дератизации зернохранилищ используется родентицид Шторм. Выпускается в виде готовых к применению брикетов массой 16 г. Норма расхода: для мышей – раскладка по 1 брикету в нору, до двух брикетов в трубки и приманочные ящики. Пополнение приманки 1-3 раза в течение 10 дней.

4.3 Размещение зерна в хранилищах

Зерно размещают с учётом целевого назначения (продовольственное, кормовое, посевной материал), влажности, наличия примесей, признаков заражённости вредителями хлебных запасов и болезнями.

При размещении семян в мешках необходимо соблюдать следующие правила. В хранилищах с асфальтированными или бетонными полами мешки надо укладывать на поддоны, отстоящие от пола на 15-20 см. Штабели мешков укладывают «тройником» и «пятерником». Ширина проходов между штабелями 0,7 м, расстояние до стен хранилища 0,5-0,7 м. При использовании штабелеукладчика по продольной оси склада оставляют центральный проезд шириной 3 м для штабелеукладчика. Все мешки при формировании штабеля укладывают внутрь зашитой (или связанной) стороной.

Особенно тщательно размещают семенные фонды: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо [10].

Размещение зерна в зернохранилищах показано в таблице 13.

Таблица 13 - Размещение зерна в зернохранилищах

Семенное зерно полностью закладывается на хранение в зернохранилище №1, продовольственное – в зернохранилище №2 и продовольственное зерно яровой пшеницы занимает один закром зернохранилища №3 вместимостью 70т. Для хранения фуражного зерна недостаточно места и поэтому запланирован склад №4 вместимостью 420м² , количество закромов 6.

Зернохранилище № 1 (семенной склад)

Зернохранилище №1 емкостью 500т, загрузочная площадь 240 м^2. Количество закромов 10, площадь закрома = 24 м² .

Зернохранилище № 2 (продовольственный склад)

Зернохранилище № 2 емкостью 620 т. Количество закромов 6.

S закрома = 70 м² .

Зернохранилище № 3 (склад фуражного зерна)

Зернохранилище № 3 емкостью 700 т. Количество закромов 7 штук.

S закрома = 70 м² .

Зернохранилище № 4 (склад фуражного зерна)

Зернохранилище № 4. Количество закромов 6 штук.S закрома = 70 м² .

Схема укладки мешков в штабель «тройником»:

Длина мешка 0,9 м, ширина 0,45 м

8 рядов мешков в высоту

0,7м 0,7м 0,7м 3м 3м

Размещение партии зерна озимой пшеницы штабелями «тройником»
в складе №5.

Ширина склада 15,2 м, длина склада 21,1 м, площадь – 320,7 м² .

4.4 Наблюдение и контроль за зерновыми массами при хранении

За зерновыми массами необходимо систематическое наблюдение в течение всего периода хранения. При отсутствии достаточного контроля за ними, несвоевременно принятых мерах будут значительные потери в массе и снижение качества.

К числу показателей, по которым при систематическом наблюдении можно безошибочно определить состояние зерновой массы, относят температуру зерновой массы, ее влажность, содержание примесей, состояние по зараженности вредителями хлебных запасов, показатели свежести (цвет и запах). В партиях семенного зерна дополнительно проверяют ее всхожесть и энергию прорастания.

Низкая температура на всех участках насыпи (8…10 ⁰ С) свидетельствует о благополучном хранении. Ее определяют в различных слоях зерновой массы. Повышение температуры зерна, не соответствующее изменению температуры воздуха, сигнализирует о начале самосогревания. Для определения температуры зерновой массы в складах используют обычные термоштанги, в металлическом или пластмассовом наконечнике которых помещен обычный ртутный или спиртовой термометр.

При хранении семенных фондов необходимо иметь по одной термоштанге на каждый закром. Термоштанга постоянно находится в насыпи, все верхнем (20…30 см от поверхности), среднем или нижнем слое (20…30 см от пола). Периодически ее перемещают в пределах насыпи [10].

Влажность определяют послойно, что позволяет судить о равномерности распределения. Ее определяют влагомерами «Колос», ЦВЗ-3, ИВЗ-М по средней пробе, отобранной от однородной партии. Периодичность наблюдений – раз в 1 мес. Влажность зерна и семян при хранении до года не должна превышать (%): для гороха – 16: пшеницы, ржи, ячменя, гречихи – 14,5; овса – 13,5. При хранении более года (%): гороха – 15; пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи – 13, т.е. ниже критической [5].

Зараженность зерновой массы в складе проверяют раздельным исследованием проб по слоям насыпи (в верхнем, среднем и нижнем), так как вредители могут мигрировать на различные участки. Периодичность наблюдения зависит от состояния насыпи. В зависимости от температурного фактора установлена периодичность проверки на зараженность вредителями. При температуре зерновой массы ниже 0 ⁰ С – проводится 1 раз в месяц, выше 10 ⁰ С – раз в 10 дней.

Всхожесть семян определяют не реже одного раза в 4 мес и не позднее чем за 15…20 дней до сева. Результаты наблюдений заносят в журнал по установленной форме [10].

Таблица 15 – Периодичность наблюдения за качеством зерна при хранении

Для сохранения высоких качеств зерна необходимо вовремя проводить наблюдения за температурой, влажностью для предотвращения его порчи и развития вредителей хлебных запасов.

Выводы

1. Валовой сбор (в пересчете на базисные кондиции) составил: озимая пшеница 484,8 т с 303 га, ячмень 700,0 т с 250 га, яровая пшеница 391,0 т с 230 га и овес 572,0 т с 220 га.

2. Суточное поступление ячменя самое высокое 201,4 т и тем самым увеличивается продолжительность уборки до 5 дней.

3. Для снижения влажности зерна во время активного вентилирования выбрана установка СВУ-2.

4. В процессе послеуборочной обработки происходит убыль массы зерна по культурам за счет снижения влажности при сушке и снижения содержания примесей.

5. Для сохранения полученного зерна перед закладкой на хранения проводится обработка зернохранилищ: дезинфекция Катфосом, дератизация родентицидом Шторм 0,05 г/кг брикет 16 г.

6. Систематическое наблюдение за показателями качества зерна позволяет своевременно предотвращать нежелательные процессы в зерновой массе, сохранять первоначальные посевные качества семенного зерна, питательные качества фуражного и пищевые качества продовольственного зерна.

Предложения

1. Необходимы дополнительные площади для хранения зерна в виде дополнительного зернохранилища вместимостью 420 т, количество закромов-6.

2. Для сохранения высоких посевных качеств зерна озимой пшеницы необходимо эту партию разместить в мешки по 50 кг.

Список использованной литературы

1. Агробиологические основы производства, хранения и переработки продукции растениеводства. /Филатов В.И., Баздырев Г.И., Объедков М.Г. и др. под. Ред. Филатова В.И. М.: Колос, 1999. – 742 с.

2. Волынкин, В.В. Послеуборочная обработка зерна и ее перспективы/ В.В. Волынкин//Аграрный вестник Урала.-2006.-№6(36).-С.34-38.

3.Головачев, Д.Е. Консервация зерна, предупреждение его порчи/ Д.Головачев//2006.-№5.-С.42-43.

4.Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна. – М.: Агропромиздат, 1987. – 285 с.

5. Кудрина В.Н., Личко Н.М. Практикум по хранению и переработке сельскохозяйственных продуктов – 2-е изд. – М.: Колос, 1992. – 176 с.

6. Манжесов В.И., Попов И.А., Щедрин Д.С. Технология хранения растениеводческой продукции, 2005-М.

7. Применение искусственного холода для хранения зерна: научное издание/ С.Н. Кудашев, Б.Н. Петруня, А.С. Титлов, Г.Н. Станкевич. 2006.-№4.-С.30-31.

8. Стрикунов, Н.Н. Повышение эффективности послеуборочной обработки зерна и семян на основе перспективных технологий и машин: научное издание/ Н.Н. Стрикунов// Вестник Алтайского государственного аграрного университета.-2007.-№3.-С.58-60.

9. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2010 г. Справочное издание, 804 с.

10. Трисвятский Л.А. и др. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. – М.: Агропромиздат, 1991. – 415 с.

Приложения