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

Сушка кукурузы

Кукуруза – злаковая культура, родиной которой является Американский континент. Впервые завезена в Европу экспедицией Х. Колумба в 15 веке. В настоящее время является третьей по промышленному производству в мире, после риса и пшеницы. Особенности сушки кукурузы, как и всей послеуборочной обработки зерна, обуславливаются как строением самого злака (початка, в отличии от колоса или метелки у других культур) так и строением самого зерна. Большую, а иногда и определяющую роль в особенностях сушки в условиях России, играют погодные условия, и в связи с ними влажность зернового вороха. Так, если на своей родине в Америке кукуруза произрастает в основном в зонах с жарким или теплым климатом и имеет послеуборочную влажность в пределах 20% (5), то в России кукурузу возделывают в зоне умеренного климата, а также в зоне рискованного земледелия, и влажность зерна доходит до 40%.

Все рекомендации по сушке кукурузы, приведенные в трудах вышедших в СССР (3, 4 и многие другие), указывают на необходимость сушки кукурузы в камерных сушилках в початках. Это обусловлено относительной сложностью обмолота кукурузы (отделение зерна от початков) и очень низкой стоимостью в СССР энергоносителей (дизельное топливо, газ, электроэнергия), особенно для колхозов. В настоящее время, в связи с выходом цен на энергоносители на уровень мировых, такая сушка экономически не выгодна, так как до 50% тепла уходит на сушку кочерыжки (стержня початка). Производители перешли на обмолот её сразу после уборки с последующей сушкой зерна, если только свежеубранная кукуруза не идет сразу в переработку на сочные корма (силос).

Рассмотрим влияние отдельных факторов на особенности сушки зерна кукурузы.

  1. Строение злака (початка). Зерно кукурузы в початке созревает не равномерно, особенно в Нечерноземной зоне и при обилии осадков. Зерно, завязывающееся в плодах нижних ярусов, созревает на 7-20 дней раньше, чем в плодах верхних ярусов. Биологический процесс формирования урожая зерна завершается в основном при наличии на растениях 35-38% семян не полной спелости (6). Это приводит к большой неравномерности влажности свежеубранного вороха зерна и, как следствие, усложняет условия сушки.
  2. Строение отдельной зерновки. Отдельное зерно кукурузы отличается от остальных злаков как по размеру (оно крупнее основных культур, таких как пшеница, рис, рожь примерно в 2-2,5 раза), так и по внутреннему строению. Так, если у пшеницы зародыш составляет 1,5-3%, плодовая оболочка 0,45-0,58% от зерна, то у кукурузы эти значения составляют 8-14% и 5-6% от общего объема зерна (1). Механическая прочность зерна достигает максимальных значений при кондиционной влажности. В случае сушки любого материала в нем возникают внутреннее напряжение сдвига и растяжения. В зерне, как в сложной каллоидно-капиллярной системе с различным анатомическим, а следовательно, и механическим строением отдельных его частей этим напряжения могут достигать величины, способной произвести разрушение ткани. В результате быстрого высыхания зародыш и центральный корешок зерна отделяются друг от друга и от остальной части зерна, при этом возникают трещины, происходит деформация клеток тканей зерна. При растрескивании оболочки зерновки происходит выдавливание белка и крахмала с последующей карамелизацией последнего, что приводит к слипанию зерен, налипанию мусора и прилепанию зерна к стенкам сушилки, при медленном высыхании зерна этого не происходит. Величина допустимого влагосъема (Δw) по данным Н.А. Иваниковой (4) для семян пшеницы, овса и др. может быть выражена эмпирической формулой Δw = 0,185t + 3, а для зерна кукурузы Δw = 0,1t + 2, где t время сушки. Из этой формулы видно, что допустимая скорость сушки зерна кукурузы почти в два раза ниже чем зерна других зерновых культур. Таким образом, регулируя количество теплоносителя и скорость прохождения его через зерно, за один час без ущерба для качества зерна и независимо от первоначальной влажности можно снимать 9% и более влаги, при условии нагрева его не более критического.

Вторым фактором, влияющим на определение критического нагрева и как следствие режимов сушки, является предотвращение денатурации белков. Денатурация белков понимается в настоящее время как любое изменение конформации молекулы. Установлено что:

  1. Тепловая денатурация при сушке зерна вызывает иноктивацию ферментного комплекса зерна, а это вызывает глубокое изменения в эго технологических свойствах.
  2. Тепловая денатурация запасных белков зерна может привести к потери потребительских свойств зерна (ухудшение вкуса, посторонние запахи).
  3. Тепловая денатурация белков зародыша приводит к потере всхожести семенного зерна.

Степень денатурации выражается формулой А = f(tΔw) где t - температура нагрева, Δ - продолжительность нагрева зерна, w - влажность зерна.

Исходя из этих факторов, эмпирическим путем установлена температура нагрева зерна и время сушки в зависимости от культуры зерна и его начальной влажности, которые позволяют предотвратить возможное ухудшение его посевных и технологических свойств. Режимы сушки кукурузы с начальной влажностью до 26% позволяют сушить кукурузу за один пропуск через сушилку, при этом соблюдать следующие температуры: температура нагрева зерна не более 50 °С, температура теплоносителя 150 °С (не более), для кукурузы идущей на переработку и 100 °С для кукурузы идущей на длительное хранение или на семена (7). Сушка кукурузы влажностью более 26-28% необходимо сушить в два приема. Первый период сушки - температура нагрева зерна не более 35 °С и температура теплоносителя не более 80 °С; и второй период - с температурой нагрева зерна не более 45 °С и температурой теплоносителя не более 120 °С с промежуточным охлаждением между периодами сушки, в противном случае будет происходить растрескивание зерна, что допустимо, если после сушки зерно сразу идет на производство комбикормов. Технологически такой процесс может быть организован несколькими способами. Если в хозяйстве есть промежуточные технологические емкости, то сушилка настраивается на получение влагосъема, равного половине необходимого, и просушенное зерно поступает в технологические ёмкости, после их заполнение прием свежеубранного зерна прекращается, и в сушилку подается зерно на досушку из технологических емкостей. Если же в наличии только сушилка, то она работает в периодическом режиме: загрузка; сушка до половинного влагосъма; охлаждение; второй этап сушки; выгрузка (работа сушилки сама на себя). При наличии двухшахтной сушилки процесс сушки удается организовать в потоке с последовательной сушкой и охлаждением сначала в одной, а затем в другой шахтах. При влажности зерна порядка 36% и более или большой неравномерностью влажности из-за разного созревания зерен в початке, следует применять сушку за три или даже четыре прохода.

Литература

  1. Н.П. Кузьмина. «Биохимия зерна и продуктов его переработки». Москва, 1976 г.
  2. И.В. Захарченко. «Послеуборочная обработка семян в Нечерноземной зоне». Москва, 1983 г.
  3. В.Ф. Самочетов, ГА. Джороян. «Зерносушение». Москва, 1970 г.
  4. С.Д. Птицын. «Зерносушики». Москва, 1962 г.
  5. А.В. Авдеев, Г.В. Ануфриев, В.Н. Полуэктов, В.Э Герц. «Технологические линии для послеуборочной обработки зерна за рубежом». Москва, 1989 г.
  6. Э.Д. Кирилов. «Послеуборочная обработка зерна». Минск, 1997 г.
  7. Н.К Вальднер. «Метадика испытаний сушильных установок сельскохозяйственного назначения». Москва, 1970 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