г. Брянск, пр-кт Московский, 99А

8(4832)74-86-51 +7(905)176-51-51 График работы: с понедельника по пятницу с 08:00 до 17:00

Послеуборочная обрабока зерна

Обработка и хранение зерна - важные технологические звенья, так как именно от них зависит, как и с какими экономическими затратами удастся сохранить качество и обеспечить снабжение населения зерном высокой потребительской ценности.

Благодаря чрезвычайно благоприятным климатическим условиям США, Канада и Австралия смогли достичь производства на душу населения свыше 1 000 кг зерна в год и превратились в страны-экспортеры зерна, господствующие на мировом рынке. Такое монопольное положение позволило им, в особенности США, контролировать международную торговлю зерном, устанавливать цены на мировом рынке и использовать экспорт зерна, включая экспорт соевых бобов, для достижения не только экономических преимуществ, но своих политических целей (1).

Климатические условия России намного хуже, чем в указанных станах. Так, если в США и др. средняя влажность зерна, подвергающегося сушке равна 16-17%, то в России эти цифры в среднем составляют 19-21%, а по областям нечернозёмной зоны РФ - до 25-30% (в отдельных регионах – Республика Коми, Пермский край, Кировская область - эти значения доходят до 40%).

Важность проблемы послеуборочной обработки зерна становится очевидной, если учесть, что в сельском хозяйстве, особенно в зоне Нечерноземья, остается более 70% зерна от валового сбора. Из этого количества зерна около 30% составляет семенной фонд. Его качественная и своевременная обработка значительно обуславливает урожайность зерновых. Необходимо также учитывать, что затраты труда на послеуборочную обработку и хранение зерна равны 40-60% общих затрат на его производство. Даже в таких зерновых районах, как Ростовская область и Поволжье, затраты на очистку, сортирование и сушку в себестоимости зерна составляют около 30%. Поэтому главная задача послеуборочной обработки зерна – обеспечение полной и длительной сохранности собранного урожая с наименьшими затратами труда и средств (2).

Правильно организованный процесс послеуборочной обработки зерна включает в себя следующие операции:

  • приём с поля свежеубранного зернового вороха;
  • предварительная очистка;
  • сушка (при необходимости);
  • первичная очистка;
  • вторичная очистка (сортировка) (в основном для получения семян).

Рассмотрим все эти операции подробно.

Приём с поля свежеубранного зернового вороха

Свежеубранное зерно доставляется на комплекс послеуборочной обработки автотранспортом и сгружается в завальную яму. Для обеспечения бесперебойной работы комплекса в течении суток желательно иметь в составе отделения приёма блок вентилируемых или аэрируемых бункеров вместимостью, равной полусуточной производительности комплекса.

Предварительная очистка

Важнейшим процессом после приёмки зерна является предварительная очистка, которая создаёт условия для надёжного и экономичного проведения всех последующих процессов. Особое значение предварительная очистка имеет при уборке урожая в неблагоприятных условиях (1). По данным исследований, при влажности зерна более 16% производительность машин с каждым процентом увеличения влажности снижается на 5% (А.А. Панов, 1981; А.Г. Чижиков и др.) В случае содержания примесей в исходном материале свыше 10% производительность зерноочистительных машин снижается на 2% на каждый процент увеличения примесей (2).

Задачей предварительной очистки является освобождение зерновых культур от примесей, вид и количество которых зависит от эффективности мер по защите растений при производстве зерна, от работы уборочной техники, технологии уборки, а также от организации транспортировки убранного урожая (1). При этом чаще всего встречаются примеси, состоящие из частиц соломы и половы, песка, комков земли, мелких камней, частиц металла и стекла. Большое число аварий при сушке зерна на предприятиях связано с загрузкой неочищенного зерна. Кроме того, крупные зеленые фракции (полова, соломистые примеси) приводят к потере тепла при сушке и неблагоприятно влияют на ее энергетический баланс (1).

Сушка

Задачами сушки являются полное сохранение качества убранного урожая зерновых культур и предотвращение потерь зерна. Свежеубранное прямым комбайнированием зерно обычно имеет влажность выше 14%, которая необходима для длительного хранения зерна. Влажность зерна выше 14% усиливает жизнедеятельность микроорганизмов, повышает температуру, в результате чего возникаем опасность порчи. Из этого следует, что зерно нужно подвергать сушке непосредственно после уборки для предотвращения потерь (1). Сушка основывается на подаче тепла к зерну с целью испарения излишней влаги, содержание которой превышает 14%. Это происходит, как правило, при помощи горячего воздуха, который нагревается либо с помощью теплообменника, либо напрямую путем смешивания с топочными газами. Горячий воздух является одновременно средством транспортировки испарившейся влаги. При определении необходимой производительности зерноочистительно-сушильных комплексов имеют в виду, что во многих случаях производительность комплекса ограничивает зерносушилка. Паспортная производительность её приводится по данным испытания на сушке зерна продовольственного назначения при снижении влажности с 20 до 14%. Производительность при этом определяют по количеству исходного (сырого) материала. Единицей такой производительности является так называемая плановая тонна (снижение влажности зерна на 6% - с 20 до 14%). Для перевода количества просушенного зерна в плановые тонны разработана таблица переводных коэффициентов, выдержка из которой приведена ниже.

Влажность зерна до сушки, % 16 18 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Переводной коэффициент при влажности зерна после сушки 14% 0,54 0,80 1,0 1,1 1,2 1,31 1,46 1,54 1,63 1,75 1,88 2,01 2,14

Например, если на сушку поступает зерно влажностью 30%, то при паспортной производительности 10 пл.т/ч её производительность будет равна 10/2,14 = 4,67 т/ч по сырому зерну.

При этом надо иметь в виду, что паспортная производительность зерносушилок, поставляемых по импорту из США, Канады и стран Евросоюза (исключая специально выпущенных для России (СССР), например М-819, М-839 из Польши), исчисляется не в принятых по ГОСТ в России пл.т/ч, а при влагосъёме 4-5%.

Зерносушилки, как выпускаемые в России, так и покупаемые за рубежом, очень сильно различаются как по конструкции, так и по производительности. Производительность сушилок колеблется от 2-х до 50 и выше плановых тонн в час. Зерносушилки производительностью свыше 20-ти тонн в час конструктивно, как правило, выпускаются шахтными с коробами. Они предназначены, в основном, для установки на хлебоприёмных пунктах и элеваторах, а также в больших хозяйствах Юга России, где влажность убираемого зерна не превышает 20%. Зерносушилки меньшей производительности выпускаются самых различных конструктивных исполнений (колонковые, жалюзийные, карусельные, бункерные, барабанные). Основное назначение этих сушилок - работа на предприятиях сельского хозяйства, где чаще всего влажность зерна выше 20%, а засоренность превышает 4%. Сушка масличных, зернобобовых культур чаще всего производится на сушилках сельскохозяйственного назначения. Зерносушилки колонковые, жалюзийные и бункерные из-за конструктивных особенностей, как правило, изготавливают производительностью не более 20 пл.т/ч, а карусельные и барабанные - не более 10 пл.т/ч (из-за больших габаритных размеров). Это обусловлено тем, что зерновая ёмкость зерносушилок сельскохозяйственного назначения должна соответствовать их производительности. Чем больше зерновая емкость, тем дольше зерно находится в зоне сушки, а это позволяет сушить зерно на мягких режимах. Масличные, зернобобовые культуры, рис необходимо сушить на мягких режимах; эти культуры боятся перегрева. У масличных культур при перегреве уменьшается содержание масла, у зернобобовых и риса происходит растрескивание, и при дальнейшей переработке - дробление материала.

То же самое касается и семенного материала - при перегреве теряется всхожесть.

Таблица температур. Высшие пределы температуры теплоносителя и нагрева зерна продовольственного и фуражного назначения

Культура Первоначальная влажность зерна, % Предел нагрева зерна в сушильной установке, °С Предел температуры теплоносителя, °С
Пшеница до 20
свыше 20
50
50
120
110
Рожь, ячмень, подсолнечник Независимо от первоначальной влажности 60 110
Кукуруза, идущая на переработку Независимо от первоначальной влажности 50 120
Кукуруза, идущая на длительное хранение Независимо от первоначальной влажности 50 100
Просо Независимо от первоначальной влажности 40 80
Овес Независимо от первоначальной влажности 50 120
Гречиха Независимо от первоначальной влажности 40 90
Рис-сырец Независимо от первоначальной влажности 35 70
Рис Независимо от первоначальной влажности 40 70
Конопляное семя до 18
свыше 18
45
45
110
100
Соя до 18
свыше 18
25
25
60
50
Горох и другие бобовые до 18
свыше 18
40
30
80
70
Пшено, ячневая, овсяная крупа Независимо от первоначальной влажности 40 120

Температурные режимы сушки семенного зерна

Культура Влажность семян до сушки, % Предельная температура нагрева семян, °С Температура теплоносителя, °С
Пшеница, рожь, ячмень, овес 18
свыше 20
45
45
70
65
Гречиха, просо 18
свыше 20
45
45
65
60
Горох, вика, рис Независимо от первоначальной влажности 60 110
Кукуруза Независимо от первоначальной влажности 40 60

Первичная очистка

Задачей первичной очистки является освобождение зерна от примесей, оставшихся после предварительной очистки. При этом чаще всего встречаются примеси, состоящие из семян сорняков, семян других культурных растений, битого зерна основной культуры, поврежденного насекомыми и грибковыми болезнями (плесень, головня, спорынья). В основном все машины первичной очистки разделяют ворох, поступивший после предварительной очистки, на 4 фракции:

  • крупные и лёгкие примеси, оставшиеся после предварительной очистки;
  • мелкая примесь, идущая на фураж и чистый материал.

Примеси, попадающие в продукты из зерна или в семена масличных культур, придают им неприятный запах, ухудшают их цвет, снижая тем самым качество конечной продукции. Первичную очистку следует проводить после сушки зерна, так как влажный материал плохо поддается очистке, и в материале находится фураж, который тоже должен иметь необходимую для хранения кондиционную влажность.

Вторичная очистка

Цель вторичной очистки заключается в делении материала на зерно продовольственное и семена. При вторичной очистке семян производится разделение зерна на фракции по величине с целью закладки на семена только крупного полноценного зерна сортируемой культуры. Для вторичной обработки зерна чаще всего используются триерные блоки различной конструкции и производительности.

В заключение следует заметить, что при подборе зерноочистительных машин и зерносушилок необходимо учитывать статистику засоренности и влажности сырья за последние 5 лет, при этом ориентироваться на самый неблагополучный год.

Литература

  1. А. Аккманн, В. Берндт и др. Обработка и хранение зерна. Берлин, 1981 г.
  2. И.В. Захарченко. Послеуборочная обработка семян в Нечернозёмной зоне. Москва, 1983 г.

Контакты

Адрес: 241020, РФ, г. Брянск, пр-т Московский, 99А

Для писем: 241004, РФ, г. Брянск, а/я 181

Телефон: 8 (4832) 74-86-51, +7(905)176-51-51

Режим работы: с понедельника по пятницу с 08:00 до 17:00;
перерыв с 13:00 до 14:00

E-mail: agrozernomash@mail.ru