книги из ГПНТБ / Голик, М. Г. Применение искусственного холода при хранении зерна обзорная информация

W - 3 S W 2

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ХОЛОДА ПРИ ХРАНЕНИИ ЗЕРНА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

За последние годы во многих странах мира возрос интерес к использованию искусственно охлажденного воздуха при хранении зерна повышенной влажности. В 50-х годах во Франции и Бельгии, а затем в Англии, ФРГ и Швеции введено в действие большое ко­ личество хранилищ для зерна, оборудованных холодильными уста­ новками. Вначале применение охлажденного воздуха предназнача­ лось для защиты больших масс сухого зерна от вредителей. К на­ стоящему времени этот метод нашел применение и в других стра­ нах.

Охлаждение, зерна во Франции и Бельгии применяется почти всегда для зерна с влажностью 16—17%• При этом в течение не­ скольких месяцев после уборки поддерживается температура 12— 15°С, затем ее доводят до более низких величин.

Продовольственное и-фуражное зерно влажностью до 20% мож­ но хранить от 8 до 30 недель, не опасаясь его порчи вследствие плесневения или самосогревания, если температура его будет под­ держиваться на уровне 7—Г0°С.

Известны результаты успешного хранения влажного зерна на одном из крупнейших зернохранилищ Англии, где зерно предвари­ тельно охлаждалось с помощью передвижной рефрижераторной установки. Отмечаются большие преимущества применения холо­ дильной установки. При температуре наружного воздуха более 183С охлаждающие секции зерносушилок обычно не могут снизить тем­ пературу зерна ниже 27°С, а такая температура способствует на­ чалу самосогревания даже в сухом зерне. Поэтому горячее зерно после сушилок охлаждали в закромах с помощью холодильной установки, а затем направляли в хранилище.

Отмечено, что в большинстве случаев в Англии при хранении зерна в охлажденном состоянии используются имеющиеся зернохра­ нилища (склады, бункера, амбары), приспособленные для исполь­ зования холодильных установок.

В последние годы широкое применение метод консервации влажного зерна, а также гранулированных комбикормов охлаж­ денным воздухом получил в ФРГ. Уже в 1965 г. в ФРГ насчиты­ валось более 50 крупных зернохранилищ, оборудованных рефриже­ раторными установками. Западногерманскими фирмами «Coldsaat» и «Esches—Wyss» освоено серийное производство стационарных и

передвижных специализированных холодильных установок произ­ водительностью от 25 до 400 т/сутки для оснащения зерноскладов

и силосов.

Большой интерес представляют исследования по консервации насыпей зерна искусственно охлажденным воздухом в силосах вы­ сотой от 30 до 50 м [18]. При этом использовали передвижные хо­ лодильные установки с дневной производительностью 25—400 т. Воздух, охлажденный с помощью холодильной установки путем от­ соса из нее, подавался в зерновую насыпь вентилятором, установ­ ленным в надсилосном помещении. Использовали вентилятор, обес­ печивающий давление 800 мм вод. ст., с производительностью 4000 м31час. При этом сопротивление слоя пшеницы в 1 м колеба­ лось в пределах 26—42 мм вод. ст. в зависимости от того, было зерно очищенное или неочищенное.

В США также широко используются холодильные установки для охлаждения зерна. На исследовательской ферме Иллинойокогс университета в 1965—1966 гг. хранили зерно кукурузы с примене­ нием холодильного оборудования. Холодильное вентиляционное оборудование состояло из холодильной установки производительно­ стью 15 т/ккал-час и двух осевых вентиляторов [21]. В результате исследования был сделан вывод, что кукурузу в зерне влажностью 22,6% можно не только успешно хранить в течение 55 дней, но и значительно снижать ее влажность (на 7% за НО дней хранения) при использовании искусственно охлажденного воздуха с темпера­ турой 7,5°С.

При использовании искусственно охлажденного воздуха для хранения зерна кукурузы влажностью 25—26% американские уче­ ные рекомендуют охлаждать его не выше —ГС. Свежеубранная ку­ куруза в зерне влажностью 22—24% может храниться при непре­ рывном вентилировании воздухом с температурой 4,5°С в течение месяца, а с температурой 1,7°С — до 45 дней [22].

В последние годы метод консервации влажного и сырого зерна с помощью искусственно охлажденного воздуха, находит все более широкое применение на хлебоприемных предприятиях ГДР [19, 20].

Промышленностью республики освоен выпуск специализирован­ ных холодильных установок различной производительности, с по­ мощью которых можно снизить температуру зерна до уровня, обес­ печивающего сохранность зерна повышенной влажности на период до 6 месяцев.

По данным советских специалистов, ознакомившихся в 1973 г. с опытом хранения зерна с применением искусственного холода в вентилируемых силосах и зерноскладах, в ГДР оборудованы уста­ новками для охлаждения искусственным холодом силосы элеваторов емкостью 250 тыс. т. Наиболее рациональным считается охлажде­ ние искусственным холодом зерна, заложенного в силосы элевато­ ра высотой 30—40 м. В складах и на площадках, где высота за­ грузки зерна не более 4 м, целесообразнее применять активное вен­ тилирование атмосферным воздухом. Охлаждению целесообразно подвергать зерно влажностью до 23% при удельной подаче воз­ духа 3 м3/час на 1 г с температурой его не ниже 5°С. Используются

2

холодильные установки с суточной производительностью 100 и 200 т при снижении температуры на 15°С (с 25 до 10°С).

Охлаждение влажного зерна до температуры ниже 10° при вре­ менном складировании его и перед направлением на сушку приме­ няется в Чехословакии. Для этого используется холодильная уста­ новка типа СИ PH с фреоном в качестве холодильного агента. Про­ изводительность установки составляла 60 т зерна в сутки, макси­ мальное давление воздуха — 320 кг/м2, объем подаваемого охлаж­ денного воздуха — 2300 мг/час. Опыты, проводимые с зерном раз­ личной влажности, показали, что способ охлаждения целесообраз­ но применять при кратковременном хранении зерна после его уборки.

В большинстве европейских стран обычно выпускают рефриже­ раторное оборудование, обеспечивающее охлаждение зерна до 10°С. В то же время установки ряда английских и американских фирм позволяют охлаждать зерно до 4°0. Большинство исследователей считает, что хранить в охлажденном состоянии можно зерно влаж­ ностью до 21—22%• В то же время указывается, что зерно такой влажности может храниться в охлажденном состоянии в течение длительного периода. Рекомендуется свежеубранное зерно влаж­ ностью 20—22% охладить до безопасной температуры не более чем в течение трех дней после уборки. Для зерна влажностью менее 20% этот срок может быть увеличен до недели.

Ученые разных стран положительно оценивают технологический эффект применения искусственно охлажденного воздуха для хра­ нения зерна. При выборе режима охлаждения необходимо учиты­ вать особенности культуры.

Имеющиеся в литературе рекомендации относительно толщины слоя зерна, подвергаемого охлаждению, несколько противоречивы. Отдельные исследователи считают, что наиболее эффективным яв­ ляется напольное охлаждение зерна при толщине слоя не более 3 ж. В то же время сообщается об успешном опыте искусственного охлаждения зерна в силосах высотой до 50 м [18].

Метод консервирования зерна посредством применения искус­ ственно охлажденного воздуха позволяет увеличить срок безопас­ ного хранения зерна с повышенной влажностью. Под безопасным понимается хранение семенного зерна без ухудшения его посевных качеств или же хранение продовольственного зерна без плесневения и самосогревания.

Решающим фактором, определяющим значимость того или ино­ го способа обработки зерна, является его экономическая эффектив­ ность. Однако имеющиеся в зарубежной литературе данные позво­ ляют лишь приближенно оценить экономическую эффективность способа. Опыт использования холодильных установок в европей­ ских странах и США показывает, что общая стоимость обработки зерна с применением искусственного охлаждения ниже по сравне­ нию с тем, когда все зерно высушивают в потоке, в связи с чем приходится приобретать дополнительные зерносушилки [17].

В уборочный период мощность зерносушильного оборудования недостаточна для того, чтобы обработать в потоке все поступающее

3

зерно. При хранении зерна повышенной влажности в охлажденном состоянии опасность его порчи значительно уменьшается, обеспечи­ вается бесперебойный прием зерна, а главное, повышается рента­ бельность сушильного оборудования в результате увеличения пе­ риода его использования. Последнее обстоятельство имеет особое значение для такой культуры, как рис, так как особенность риса как объекта сушки заключается в том, что эту операцию необхо­ димо проводить при невысоких температурах теплоносителя и ма­ лых скоростях сушки — ,при съеме за один пропуск не более 2—3% влаги [13J.

Во Всесоюзном институте механизации сельского хозяйства (ВИМ) были проведены работы по технико-экономическому обос­ нованию метода временной консервации семян искусственно охлаж­ денным воздухом в колхозах и совхозах [2]. Эффективным явилось охлаждение зерна влажностью до 22%• Как показали расчеты, про­ веденные на примере сельскохозяйственных предприятий Влади­ мирской области, внедрение холодильных установок в поточные технологические линии сельскохозяйственных предприятий позво­ лило сократить в 2 раза потребность в сушилках.

Зависимость ферментативных процессов в зерне и, в первую очередь, дыхания его от влажности и' температуры окружающей среды исследовалась рядом ученых. Установлено, что при постоян­ ной температуре интенсивность дыхания зерна возрастает пропор­ ционально увеличению влажности, но неравномерно: вначале по­ степенно, а затем при достижении определенной величины содер­ жания влаги в зерне—интенсивность дыхания резко увеличивается. При превышении «критической влажности» в зерне появляется свободная влага, возрастает активность ферментов, усиливается интенсивность дыхания зерна и населяющих его микроорганизмов, ускоряются гидролитические процессы.

В результате исследования влияния различных сочетаний тем­ пературы и влажности на качество зерна были выявлены сроки безопасного хранения зерновых масс таких культур, как пшеница, рожь, кукуруза (зерно и початки), ячмень, гречиха и просо.

Эти данные имеют кардинальное значение для практики хране­ ния зерна, так как при неблагоприятных сочетаниях температуры и влажности создаются предпосылки для возрастания интенсив­ ности дыхания семян, как основной культуры, так и сорняков, а также усиленного развития микроорганизмов и вредителей. Это в свою очередь является причиной развития процесса самосогрева­

4

семена многих других зерновых культур, в частности пшеницы. В связи с этим семена риса с влажностью выше 17% не рекомен­ дуется охлаждать до температуры ниже —5°С [3].

■В связи с тенденцией к сокращению периода уборки урожая методы консервации зерновых масс повышенной влажности при­ обретают исключительно важное значение. Особую важность при­ обретает использование искусственного холода для консервации риса-зерна в связи с постоянно увеличивающимися объемами про­ изводства и заготовок его в нашей стране.

В настоящее время в СССР метод хранения зерна повышенной влажности, подвергнутого охлаждению с применением искусствен­ но охлажденного воздуха, совершенно не изучен.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ХОЛОДА

ДЛЯ ВРЕМЕННОГО КОНСЕРВИРОВАНИЯ РИСА-ЗЕРНА

Влияние качества риса-зерна на его хранение. Для выявления факторов, определяющих применение искусственного холода при хранении риса-зерна, необходимо знать его исходные показатели.

качество риса-зерна, поступающего на хлебоприемные пред­ приятия,

погодные условия уборки, периода заготовок и первых месяцев хранения.

В связи с этим М. Г. Голиком, Г. В. Тарадиной, Г. Г. Рыжко­ вым и другими в 1972 г. 'был проведен анализ качества риса-зерна, поступающего в некоторые макрорайоны, в основном в Краснодар­ ский край [8].

Данные о фактической влажности риса-зерна при поступлении его в 1970 г. на хлебоприемные предприятия важнейших по его производству макрорайонов представлены в табл. 1.

Таблица 1

(в % от поступления)

В Краснодарском крае 90,2%, в Крымской области—80% и в Кзыл-Ординской ■— 22% всего риса нуждается в сушке.

Во влажности риса-зерна в отдельные годы наблюдаются из­ вестные, иногда значительные колебания, но закономерности, по­

6

казанные на примере урожая 1970 г., сохраняются. Они свидетель­ ствуют о том, что наиболее неблагополучным по влажности посту­ пающего па хлебоприемные предприятия риса-зерна является Краснодарский край.

О количестве зерна по категориям (состоянию влажности), поступившего на хлебоприемные предприятия Краснодарского края в целом, и в том числе на такие крупнейшие предприятия как Сла­ вянское и Красноармейское в период с 1966 по 1973 гг., можно су­ дить по данным табл. 2.

По Краснодарскому краю за последние три года от 75,3 до 90% поступившего риса-зерна относится к категории влажного и сыро­ го, т. е. является нестойким в хранении.

Особенно велик процент такого зерна по Славянскому хлебоприемному предприятию.

В последние 4 года риса-зерна с влажностью свыше 17% по­ ступило на Славянский элеватор 63,74-98,4%, на Красноармей­ ский— 14,6—85,1%- При этом большая часть сырого риса-зерна имеет влажность в интервале 19—23%.

Большое влияние на стойкость насыпей зерна указывает со­ держание сорной примеси в его насыпях. Данные о сорности рисазерна по Краснодарскому краю, в том числе по Славянскому и Красноармейскому хлебоприемным предприятиям, представлены в табл. 3.

Примерно две трети риса-зерна поступает с содержанием сор­ ной примеси свыше 2%. Особенно много такого зерна поступает на Славянское и Красноармейское предприятия.

Ограничительные кондиции предусматривают закупки риса-зер­ на'с содержанием не более 5% зерновок о пожелтевшим эндоспер­

. 7