какое зерно легче сырое или сухое
Влажность зерна
Влажность зерна ─ основополагающий показатель качества, который влияет на сохранность зерна на складах. Он исправно определяется на этапе закладки и в период хранения зерновой продукции. Необходимо выполнять эту операцию регулярно и точно, чтобы предотвратить повышение влажности зерна, а соответственно и его порчу.
Показатель влажности – это надёжный инструмент для регулировки жизнедеятельности зерновой массы. Сухое зерно практически не дышит, а с увеличением влажности в нём активизируется обмен веществ. При достижении культурой влажности 15%-16% (для большинства видов) интенсивность её дыхания резко возрастает.
Каким образом вода связывается с зерном?
ГОСТ 27186-86 гласит, что влажность зерна ─ это вода, соединённая физико-химическими и механическими связями с тканями зерна, которая удаляется в стандартных условиях её определения.
Вода в составе молекул белков, жиров, углеводов в строго определённых количествах называется химически связанной.
Физико-химическая связь воды с зерном ─ это адсорбционная связь, осмотическая и структурная влага. Вода, связанная таким образом, выделяется путём интенсивного высушивания.
Механически связанная (свободная) вода. Она собирается в микрокапиллярах зерна и легко испаряется при высушивании. Гигроскопическую воду несложно удалить из толщи зерновой массы, так как она удаляется из зерна во время его интенсивной сушки.
Капельножидкая влага не должна присутствовать в зерне на протяжении всего времени его хранения. Конечно, это напрямую зависит от правильной организации мест хранения: необходимо исключить резкие температурные перепады и попадание влаги в хранилище через трещины в стенах или крыше. Такие моменты считаются нарушением условий хранения.
А вот влажность зерна ─ это количество гигроскопической воды, выраженное в процентах к массе зерна вместе с примесями.
При сушке влажность зерна важно снизить до 14%-15%. Для этого в аграрном бизнесе используется КЗС ─ высокопроизводительное специальное оборудование для очистки и сушки зерна.
Качественное зерно, соответствующее требованиям рынка, можно получить после его сушки и при соблюдении всех условий хранения.
После окончания сбора зерновых культур перед владельцем бизнеса стоит вопрос, как с минимальными потерями и «усушкой» довести урожай до кондиционной влажности? Есть второй вариант: продать влажный продукт с учётом скидки, связанной с будущими затратами на его очистку и сушку.
Роль влажности зерна в технологическом процессе
От чего же зависит количество влаги в зерне? На влажность свежеубранного урожая влияет его зрелость, погода во время сбора (сухо или дождливо), свойство зерна поглощать или отдавать влагу (гигроскопичность). Влажность зерна пшеницы составляет 70-75% на ранних фазах созревания. Когда она созревает до полной спелости, количество воды в зёрнах уменьшается до 16-20%.
Процесс помола зерна в муку или крупу зависит от содержания влаги в исходном продукте. Качество готовой продукции и затраты энергии на переработку зерна являются оптимальными при влажности зерна 15,5-16%. При повышенной влажности обрабатываемого продукта производительность мукомольных предприятий уменьшается с увеличением расхода энергии. А если зерно чересчур сырое, оно попросту сплющивается и не превращается в муку.
Рассмотрим обратную картину. В пересушенном зерне оболочка лишена эластичности, поэтому сильно измельчается и вместе с частицами эндосперма и попадает в готовый продукт. Таким образом может увеличиться зольность муки.
Хранение зерна в зависимости от его влажности
Количество влаги в зерновой массе определяет возможность его хранения. При повышенной влажности микроорганизмы активно развиваются в зерне с выделением большого количества тепла. А низкая теплопроводность зерновой массы не позволяет ему выйти из толщи зерна. Вследствие этих процессов температура зерновой смеси повышается до 60-70°С. Процесс самосогревания приводит к порче всей массы зерна: она теряет свои свойства и превращается в чёрный монолит.
Влажность зерна определяется во время размещения, транспортирования и хранения зерна. Зерно с разным количеством влаги размещают отдельно. Зерно с влажностью более 22% размещают с шагом 6%, а рис ─ с шагом 3%. Не желательно смешивать разные партии зерна, потому что оно имеет разную физиологическую активность.
В сухом зерне влага неподвижна и прочно связана с гидрофильными коллоидами, поэтому она не может участвовать в жизнедеятельности. Такое зерно отлично сохраняется, так как микроорганизмы в нём не развиваются. В силосах оно может храниться насыпью высотой до 25 метров и более. Температура хранения зерна, также как и влажность регулярно измеряется.
Критическая влажность зерна
В зерне средней сухости находится небольшое количество свободной воды, в которой могут развиваться микроорганизмы.
Критическая влажность зерна ─ это уровень влажности зерновой смеси, при которой появляется свободная вода и резко возрастает возможность активного развития микроорганизмов. Процентное значение влажности, при котором появляется свободная вода, зависит от вида зерновой культуры и его химического состава.
Высокое содержание влаги в зерне приводит к потере его ценных качеств, поэтому влажную и сырую зерновую смесь сушат до влажности на 1-2% ниже критической.
Определить влажность зерна на производстве можно прямым (метод дистилляции) и косвенным (воздушнотепловым, электрическим и химическим) методом.
Критическая влажность зерна ─ это основное понятие в теории его хранения, которое характеризует количество влаги в зерне. У основных зерновых культур докритическая влажность составляет до 14 %, когда вода внутри зёрен прочно связана коллоидными веществами и микрокапиллярами и не работает как растворитель.
Критическая влажность это ─ появление свободной воды в зерне и резкое усиление интенсивности его дыхания. Если полученные результаты измерения больше критической влажности, есть вероятность быстрого развития микроорганизмов в зерновой массе. В таком случае, для обеспечения длительной сохранности, необходимо просушить зерно после сбора урожая до сухого состояния.
Критическая влажность разных культур
Разные культуры отличаются своей критической влажностью, которая зависит от их химического состава. Если в культуре содержится большое количество жиров, которые не способны удерживать влагу, тогда уровень её критической влажности гораздо ниже. Например, у высокомасличного подсолнечника 7-7,5 %. А в случае преобладания в составе зерна белка и крахмала, величина критической влажности выше. К примеру, критическая влажность зерна пшеницы ─ 14-15%.
Если провести расчёт гидрофильной части зерна без учёта содержания жира, отмечено, что критическая влажность почти для всех культур близка к 15 %.
Любопытно, что невысокая влажность в цельном зерне делает его более хрупким, а соответственно оно быстро разрушается при транспортировке и ударах о стенки оборудования. Таким образом, для производства муки зерно подсушивается больше: его оболочки обезвоживаются и быстро измельчаются в дробилках.
Методы определения влажности
Существуют прямые и косвенные методы определения влажности зерновых культур. Когда зерно поступает на хлебоприёмные пункты после сбора урожая, важно направить каждую партию на своё место: на просушку в зерносушильный агрегат, на склад активного вентилирования, на хранение в элеватор. Для ускорения процесса приёмки урожая и проведения анализа за 5 минут используется экспресс-метод.
Влажность зерна при и хранении определяется этим методом при поступлении на элеватор. Прибор замеряет электропроводность зерна, на которую влияет наличие воды в зерне. Сухое зерно не проводит электричество (диэлектрик), в то время как во влажном состоянии оно становится полупроводником.
Влажность зерна измеряется прибором ЦВЗ-3. В приборе зерно находится в пространстве между электродами, через которое проходит электрический ток. Влагомер автоматически переводит полученное значение электропроводности зерна в значение влажности. Оно отображается на цифровом экране в процентах. Вид зерновой культуры, химический состав и физические свойства зёрен, количество примесей влияет на её электропроводность. Согласно этим данным выполнены таблицы, из которых выбирают необходимый код и режим для работы рибора. Процесс измерения длится 4-6 мин. Высокая скорость проведения исследования ─ преимущество этого метода. Отметим, что точность экспресс-метода значительно меньше, чем стандартного метода определения влажности зерновой партии.
Реализованные проекты
Строительство элеваторов, зернокомплексов. Производство элеваторного оборудования.
Стандартный метод измерения влажности
При приёме урожая передаются точные данные о влажности зерновой смеси, полученные с использованием стандартного метода. Его суть ─ обезвоживание навески измельчённого продукта. Процесс осуществляется в воздушно-тепловом шкафу при заданной температуре и длительности сушки. Затем рассчитываются потери массы навески размолотого зерна.
Хлебоперерабатывающие предприятия пользуются данным прямым методом для определения влажности в зерне различного назначения
Цифровые приборы для измерения влажности зерна
Влажность зерна измеряется с использованием точных цифровых влагомеров зерна. Эти приборы измеряют количество воды в семени, траве или муке. На переносном электронном приборе значение содержания влаги можно снять в процентах с электронного дисплея. В приборе работают более 15 шкал, которые предназначены для измерения влажности зерна, семян и муки. Если необходимо определить влажность овса, клевера и т.д., нужно только выбрать культуру на шкале прибора. Такой влагомер является мультифункциональным прибором и подойдёт для экспрессного анализа влажности зерновых культур в лабораториях и в полевых условиях.
Отметим основные функции цифрового влагомера:
Преимуществом цифрового прибора является универсальность его использования.
Строительство элеваторов
Мы выстраиваем взаимовыгодное сотрудничество с приоритетом долгосрочных отношений с заказчиками в плоскости предоставления широкого спектра услуг: от проектирования и строительства до ввода объекта в эксплуатацию и послегарантийного обслуживания объектов.
Последние новости
© 2021
Официальный сайт компании
«Эксперт-Агро»
Какое зерно легче сырое или сухое
Влажность зерна – один из наиболее важных показателей его качества, который определяют сразу же после приема. Вода оказывает сильное влияние на само зерно и микроорганизмы на его поверхности. На влажном зерне быстрее развиваются микробы, увеличивается число клещей, насекомых, происходят другие изменения.
Влияние влажности на качество зерна
Влажность – фактор, показывающий долю питательных веществ зерна и длительность его хранения. Чем выше содержание влаги в зерновой массе, тем меньше она содержит питательных веществ и тем быстрее портится. Чрезмерное количество влаги приводит к активации физиологических, физико-химических процессов. Зерно начинает набухать, прорастать, расщепляются высокомолекулярные биополимеры, активизируются ферменты. Снижается натура, сыпучесть зерна, оно становится уязвимым для механических повреждений. Если влажным зерно остается на длительный срок, его хранение и обработка становятся невозможными. В любом случае, выход зерна и качество продукции при использовании влажного сырья снижаются.
Содержание воды в зерне: связанная и свободная влага
Из сказанного выше очевидно, что для улучшения качества зерна и облегчения его переработки необходима сушка. Эту процедуру проводят, учитывая конкретное состояние зерна при влажности.
Прежде всего, влажность зерна определяется отдельно от примесей, поскольку влажность разных культур отличается друг от друга.
Влага в зерне может быть:
• механически связанной (иначе называется свободной);
• физико-химически связанной;
• химически связанной.
Свободная вода удаляется из зерновой массы легче всего. Если хранение зерновой массы организовано правильно, капельножидкой влаги в ней быть не должно. Избыточное количество влаги может образоваться при резких температурных перепадах или попасть в зерновую массу при неисправных стенах, крыше хранилища, т.е. в результате нарушения правил хранения.
Внутри самого зерна вода влияет на физические, химические, биологические свойства зерна, которые определяют его ценность. Выделить химически связанную воду можно, только нарушив структуру белков, жиров, углеводов, в состав которых она входит. Молекулы такой воды уже не обладают свойствами растворителя, поскольку связаны с гидрофильными веществами. Удаление связанной воды приводит к изменению технологических особенностей зерна.
Оценка содержания влаги
Чтобы определить влажность зерна, используют следующую градацию:
• сухое зерно;
• средней сухости;
• влажное;
• сырое.
Эти оценки имеют разное выражение в зависимости от культуры. Для семян бобовых культур этот показатель больше среднего, а для масличных, напротив, меньше.
Разница в показателях объясняется химическим составом и анатомическим строением культуры. Так, масличные содержат большое количество жира, не удерживающего воду. Поэтому вода в подсолнечнике, клещевине и других культурах удерживается в больших количествах в гидрофильной части зерна и активизирует биохимические процессы.
Критическая влажность зерна
В очень сухом зерне интенсивность дыхания крайне низкая. Наоборот, сырое зерно, если оно не охлаждено, имеет свободный доступ воздуха, активно дышит, теряя до 0,2% сухого вещества в сутки.
Уровень влажности, при котором в зерне возникает свободная влага, а также резко увеличивается интенсивность дыхания, называют критической. Ее величины различны для каждого конкретного вида культуры.
• Бобовые (горох, фасоль, чечевица) – 16%
• Рожь, ячмень, пшеница – 15 – 15,5%
• Сорго, просо, кукуруза – 13 – 14%
• Среднемасличный подсолнечник – 10%
• Высокомасличный подсолнечник – 7 – 8%
Для основных злаковых культур приемлемой обычно считается влажность до 14%. При такой влажности зерно можно хранить в насыпи высотой до 30м и более.
Средне-сухое зерно дышит уже в 2 – 3 раза интенсивнее, чем сухое, однако имеет малый газообмен, поэтому хранится достаточно хорошо. Влажное зерно дышит в 5 – 8 раз активнее, чем сухое, сырое зерно – в 20 – 30 раз интенсивнее сухого.
Имея влажность ниже на 2 – 3% от критического покзателя, зерновая масса долго сохраняет всхожесть, если обеспечено достаточное количество кислорода. Если кислорода не хватает, зерно теряет посевные свойства в первые месяцы хранения.
Методы определения влажности
Влажность зерна может определяться прямыми и косвенными методами. Когда зерно поступает на хлебоприемные пункты, требуется быстро определить, куда направлять партию: на длительное хранение в силос элеватора, в склад активного вентилирования, в зерносушилку.
Использование электровлагомера.
Определение влажности с помощью электровлагомера – экспресс-метод, который позволяет провести анализ в течение нескольких минут. Он основан на электропроводности зерна, которая зависит от содержания в нем влаги. Сухое зерно имеет свойства диэлектрика, во влажном состоянии оно становится полупроводником.
Для измерения влажности применяется прибор ЦВЗ-3. В нем зерно попадает в пространство между электродами, по которому пропускается электрический ток. Уже через 3 – 5 минут на цифровом табло прибора сразу показывается влажность зерна в процентах. Большое преимущество метода – высокая скорость. Однако, по точности он заметно уступает стандартному способу определения влажности. Показатели электропроводности могут измениться из-за нескольких факторов: температуры зерна и пространства между зернами, наличия примесей, химического состава культуры. Влияние этих факторов учитывается в электровлагомере, где в зависимости от названных показателей меняется код и режим работы.
Основной стандартный метод
Излишняя влажность зерна чаще всего устраняется с помощью обезвоживания в воздушно-тепловом шкафу. Температура и продолжительность сушки при этом способе фиксированы. После просушивания определяются потери размолотого зерна.
Метод часто используется хлебоприемными, перерабатывающими предприятиями. Он проходит в несколько этапов:
• предварительное измерение влажности при помощи электровлагомера;
• сушка (при влажности более 17%);
• подготовка к работе эксикатора, бюксов, сушильного шкафа (СЭШ-3М);
• собственно измерение.
Определение влажности стандартным методом, без предварительной сушки.
Применяется для зерна с влажностью менее 17%. Предварительная влажность измеряется на электровлагомере. Затем для уточнения показателей влажность определяется с помощью гравиметрического метода.
1. За основу расчетов берутся ГОСТы, определяющие норму влажности крупы, муки, отрубей.
2. Навеска зерна (20 г) размалывается в течение 30 сек. на лабораторной мельнице. Измельченное таким образом зерно (шрот) помещается в банку с притертой пробкой и перемешивается.
3. Из пробы (разных мест) отбирается 2 навески массой 5 г (допускается погрешность в 0,01 г) и помещаются в 2 заранее взвешенные бюксы.
4. Бюксы ставят в открытом виде в сушильный шкаф, предварительно нагретый до 140° С. Затем температура убавляется до 130° С и оставляется на 40 мин. Это стандартное время для всех зерновых культур, кроме кукурузы. Молотое зерно кукурузы высушивается в течение 60 мин.
5. Из сушильного шкафа бюксы вынимаются щипцами и ставятся для охлаждения на 20 мин. в эксикатор.
6. Обе бюксы взвешивают. Значение влажности определяется по разности масс двух бюкс с зерновой навеской до высушивания и после. Из двух определений берется среднее арифметическое. Если разница между показателями из двух бюкс будет составлять более 0,2%, то анализ нужно повторить.
Сушка зерна
Как выявить необходимость в сушке зерна?
🔶 Если зерно далеко от идеальных кондиций, то, прежде всего, его необходимо очистить, пропустив, например, через ЗАВ. Очистка очень важна, так как влажное зерно может «загореться» само по себе, а если есть примеси с повышенной влажностью, то уже через сутки получите очаг «возгорания».
🔶 Что касается сушки, то обычная переброска зерна зерномётом на открытом воздухе позволяет снять от 1 до 2% влажности при каждой такой манипуляции. При этом необходимо понимать, что при каждой переброске зерно травмируется.
🔶 Необходимость сушки зерна на специальных машинах всегда нужно просчитывать. Например, в одном из крупных хозяйств ЦФО были сушилки, которые за 2-3 месяца могли просушить весь объем кукурузы, выращиваемый предприятием. Однако специалисты предприятия решили проанализировать ход уборки. Выяснилось, что, чем холоднее на улице, тем больше расходуется газа на тонно-процент (при этом повышаются и другие затраты), вышло, что сушка в их условиях экономически «отбивается» только за 3 года.
🔶 Сушильные машины можно подключить к системе активного вентилирования, например, если в складе в стенах есть отверстия под трубы с перфорациями, то к трубам можно присоединять вентиляторы. Таким образом, например, убирая горох при влажности в 18%, во избежание травмирования его можно досушивать на трубах без нагрева.
🔶 Часто фермеры покупают передвижные сушилки, пытаясь компенсировать ими свои недоработки в защите от сорняков и использовании уборочной техники. Зачастую на выходе они получают сожженное зерно, большие расходы на сушку и товарное зерно низкого качества. Нужно понимать, что одной сушилкой не решить этот вопрос.
Сушка в зависимости от дальнейшего использования зерна
🔷 Многое зависит от региона и целей подработки. Проще подработать фуражное зерно. Температуру теплоносителя можно сделать без оглядки на сохранение всхожести.
🔷 Продовольственное зерно сортируют тщательнее. Существует стандарт, при его нарушении мукомолы зерно не примут. Всхожесть продовольственного зерна тоже не обязательна, но нагревать его выше температуры свёртывания белков (+65 градусов) нельзя.
🔷 Наиболее ответственна подработка семенного зерна. Чем влажнее ворох, тем меньше температура теплоносителя и длительнее сушка. Зерно сортируют по ширине (круглые ячейки), по толщине (прямоугольные ячейки), по длине (триер), по удельному весу (воздушный поток).
Сушка в зависимости от региона
🔶 Зоны с длинным летом, с преобладанием огромного количества суммы активных температур (Ставропольский край, Краснодарский край, Ростовская область и т.д.):
Влажность зерна.
В зерне и семенах всегда присутствует то или иное количество воды. С веществами зерна и его анатомическими структурами вода связана неодинаково. По наиболее распространенной классификации П.А. Ребиндера вода в различных материалах может находиться в следующих видах.
Химически связанная вода входит в состав молекул веществ в строго определенных количественных соотношениях (в состав белков, углеводов, жиров и других органических веществ). Выделить такую воду можно прокаливанием или путем химического воздействия на вещества зерна. При этом структура вещества разрушается.
Физико-химически связанная вода входит в состав материалов в различных, не строго определенных соотношениях. К этой форме связи относится адсорбционно связанная, осмотически поглощенная и структурная влага. Молекулы воды, сорбированные гидрофильными коллоидами, теряют свойства растворителя, не могут легко перемещаться и участвовать в химических реакциях. Поэтому воду, связанную физико-химически, называют связанной. В зерне, содержащем только связанную воду, все физиологические процессы сведены к минимуму. Физико-химически связанная вода может быть выделена из удерживающих ее веществ интенсивным высушиванием.
Механически связанная вода (свободная) размещена в микро- и макрокапиллярах зерна. Такая вода легко удаляется при высушивании. Воду, удаляемую из зерна при его достаточно интенсивном высушивании в целом или размолотом виде, называют гигроскопической. Количество содержащейся в зерне гигроскопической воды, выраженное в процентах к массе зерна вместе с примесями, и называют влажностью зерна.
Влажность зерна во время уборки и при поступлении его на хлебоприемные предприятия колеблется в больших пределах.
Влажность — важнейший показатель качества зерна, ее определяют на всех этапах хлебооборота. Содержание воды нормируется государственными стандартами. Для основных зерновых культур базисная влажность варьирует от 13,5 до 15%.
Технологическое значение влажности. Влажность сильно влияет на процесс переработки зерна в муку или крупу. От содержания влаги зависят выход готовой продукции, ее качество, затраты энергии на переработку зерна. Влажность в пределах 15,5-16% считается оптимальной при помоле зерна. При более высокой влажности производительность мельниц и мукомольных заводов резко падает и увеличивается расход энергии на помол. Сырое зерно вообще нельзя превратить в муку, так как оно плющится. В очень сухом зерне оболочки теряют эластичность, сильно измельчаются и вместе с частицами эндосперма попадают в муку, увеличивая ее зольность. Поэтому перед помолом для лучшего отделения оболочек зерно увлажняют до допустимых пределов.
В зависимости от стойкости зерна при хранении в национальных стандартах на зерно всех культур установлены четыре состояния по влажности: сухое, средней сухости, влажное и сырое (табл. 6.7).