Выращенный урожай нужно не только собрать, но и обеспечить его надежное хранение. А поэтому зерно перед закладкой в зернохранилища очищают от примесей и высушивают.
Сохранить не только количество, но и качество
Это предупреждает нежелательный контакт с влажными, сильно пахнущими или ядовитыми агентами, а также не допускает порчи урожая. Основной задачей при хранении зерна является сохранение его количества и качества. Также необходимо помнить об особом обращении с посевным материалом. Он требует особого отношения из-за частой незавершенности процесса созревания.
Соответственно система хранения должна сделать возможным дальнейшее прохождение этого процесса, который у разных культур может длиться по-разному долго: от нескольких недель до почти полгода. Важнейшими условиями для дальнейшего прохождения процесса послеуборочного созревания является влажность зерна на уровне 13–14%, температура в пределах +20… +30 °С, а также присутствие кислорода в пространстве между зернами. В результате в зерне могут повышаться энергия прорастания и всхожесть, а также улучшаться отдельные технологические свойства, такие как, например, объемный выход и хлебопекарное качество. Благодаря ряду исследований было установлено, что хотя за время созревания уже собранного урожая заметного увеличения количества клейковины не происходит, но значительно улучшается ее качество, она становится более эластичной и лучше растягивается.
Профилактическое вентилирование
Для предупреждения порчи зерна его можно консервировать за счет снижения температуры. С этой целью зерно вентилируют охлажденным до +6… +8 °С воздухом. После чего оно, из-за его плохой теплопроводности, будет нагреваться очень медленно, и обработанный материал сможет успешно сохраняться в течение нескольких недель. При этом длительность хранения зерна после охлаждения будет тем больше, чем меньше была его влажность.
Консервирование зерна с использованием охлаждения успешно применяется для промежуточного хранения партий зерна перед сушкой, для долгосрочного хранения зерна влажность которого уже снижена до 14% и менее, а также в крупных зернохранилищах для предупреждения размножения вредителей и борьбы с ними. Именно охлаждение для создания благоприятных температурных режимов хранения достигается путем вентилирования материала. При этом если для подсушивания зерна обычно используют подогретый воздух, то для охлаждения — часто просто атмосферное. В обоих случаях достигается активный обмен теплом и влагой между воздухом и зерном.
К началу вентиляции необходимо убедиться, что эта мера является целесообразным в имеющихся погодных условиях, исходя из состояния зерновой массы. Для этого, прежде чем начать, следует сравнить температуру и влажность воздуха и зерна и просчитать, каким образом будет проходить взаимодействие. К вентиляции следует прибегать только при подтверждении получения положительного эффекта, а именно снижение температуры и влажности зерновой массы. Также еще до начала вентиляции необходимо точно просчитать объем воздуха для вентиляции и экспозицию обработки. Это позволяет предупредить расслоение зерна в насыпи по содержанию влаги, с характерным пересушиванием нижних слоев и увлажнением верхних, что происходит при недостаточном вентилировании малым объемом воздуха. Но даже успешная вентиляция еще не гарантирует успеха сохранения партии зерна в течение всего времени нахождения в хранилище. Соответственно после проведения вентиляции и охлаждения необходимо объективно оценить состояние насыпи и определить срок его хранения до последующей обработки.
Формирование партий
Для успешного хранения зерновых масс с сохранением высокого качества и достижением хорошей экономической эффективности важнейшим мероприятием является правильное формирование партий зерна с учетом их качественных показателей. В зернохранилищах зерно различных типов и сортов не смешивают и хранят отдельно. Посевной материал при этом сохраняется раздельно не только по сортам, но и в пределах сорта отдельно по репродукции, категориям сортовой чистоты и классах.
К тому же, разная влажность зерновой массы обусловливает необходимость раздельного хранения даже отдельных партий одного товарного сорта или типа. Обычно отдельно размещают зерно сухое и средней сухости, так же как и влажное и сырое, с содержанием влаги до 22%. При этом наиболее влажное зерно целесообразно размещать в хранилищах, расположенных как можно ближе к сушилкам, с соблюдением всех условий хранения. Также при формировании партий необходимо учитывать количество и состав примесей в зерновой массе. Запрещается для улучшения качества отдельных партий примешивать в загрязненный посторонними примесями зерно чистый материал. Показатели качества отдельных партий зерна при их последующем приеме часто определяют дальнейший характер использования.
Целевое назначение зерна является его важной характеристикой, которая способна повлиять на дальнейшее формирование цены. Для недопущения ухудшения качества отдельных партий их смешивание крайне нежелательно, даже если речь идет об идентичных по показателям партии, одна из которых не подвергалась сушке, а другая была высушена, даже при совпадении всех других показателей. Это сделает невозможным худшую оценку общего объема урожая из-за вероятного ухудшения качества клейковины в результате сушки в одной из партий.
Секрет качества хранения — в зернохранилищах
Таким образом, исходя из самой природы зерна и возможных потерь урожая возникает необходимость в защите его от активного влияния факторов абиотической среды, а также в создании таких условий при хранении, которые будут предупреждать интенсивный обмен веществ в клетках зерна. Решить эту задачу успешно можно только с применением соответствующих методов подготовки продукта и закладки, а также сохранение их в необходимых условиях. В частности, при наличии необходимой технической базы, а именно хранилищ для хранения с необходимым оборудованием, построенных с учетом особых свойств зерна.
Для создания оптимального режима хранения зерна и защиты его от воздействия факторов окружающей среды используют специализированные хранилища. Важное место среди них занимают хранилища, которые быстро строятся. Их конструируют с учетом физических свойств зерна. При этом зернохранилище в виде ангара может быть легко дооснащено такими составляющими, как необходимая текущая вентиляция, датчики температуры, вентиляционные люки и т.п. Это позволяет поддерживать уровень влажности воздуха в зернохранилище на соответствующем уровне — 60–75%, что соответствует режиму сбалансированной влажности для большинства зерновых.
Для увеличения зернохранилища в них можно обустраивать дополнительные перестенки, позволяющие в отдельных отделениях создавать необходимые условия для работы систем микроклимата и защитить зерно от развития плесневых грибков или возможного прорастания.
Существует два основных типа зернохранилищ: зернохранилище на полу и бункерное. Когда зерно хранится на полу, хранилище можно улучшить механизмом отгрузки и загрузки партий. Бункерное зернохранилище разделено на несколько отсеков, благодаря чему в нем одновременно можно хранить несколько видов или сортов зерна. Особое значение при строительстве зернохранилищ приобретают средства механизации, позволяющие значительно сократить затраты человеческого труда. По этим подходам можно различить два типа зернохранилищ: хранилища и элеваторы. При этом в хранилищах малой емкости, обычно от 100 т, механизация, как правило, отсутствует.
Зависимости от проекта хранилища могут быть одноэтажными с горизонтальным полом и бункерного типа. При этом бункерные хранилища, как правило, строят из металла с одновременным обустройством средств для загрузки и отгрузки отдельных партий зерна. Качественный металл бункеров способен хорошо защитить зерно от доступа посторонней влаги и вредителей. Хранилища используют для хранения зерна фуражного и семенного назначения. При этом посевной материал хранится в хранилищах амбарного типа, частично в мешках или другой таре, а фуражное зерно — насыпью.
Бурты и траншеи. Временные меры
Как временные хранилища для зерна могут применяться также бурты и траншеи. Под буртами понимают партии зерна, заложенные на хранение вне хранилища по определенным правилам. При этом они находятся просто под небом в специальной таре или насыпью. При образовании буртов для насыпи пытаются выбрать такую форму, которая лучше позволяла бы укрыть зерно по необходимости и обеспечивала бы лучшее стекание осадков. Форма хранения зерна в буртах очень непрактична из-за большого влияния на зерно со стороны внешней среды, особенно во влажный период года, что значительно сокращает время хранения таких партий. К тому же, наблюдать за состоянием зерна в этих насыпях очень трудно, из-за чего самонагревание зерна или развитие в нем вредителей может быть определено слишком поздно. Кроме этого, отграничить зерно в буртах от грызунов, птиц или других нежелательных факторов порчи очень трудно, через что применение этого метода рекомендуется только при отсутствии каких-либо других возможностей.
Для предупреждения порчи бурты можно укрывать, защищая зерно от намокания и вредителей, однако делать это следует только с предварительно охлажденными партиями. Если же бурт будет укрываться с влажным и неохлажденным зерном, его изоляция будет только способствовать процессу самонагревания. Обычно хранение зерна в буртах рассматривают как вынужденная мера, распространено только на время массового сбора урожая, который не только связан со значительными потерями зерна в массе и качестве, а также с большими затратами труда и материальных средств.
Для хранения зерна без доступа воздуха используют траншеи. Этот способ хранения чаще применяется для фуражного зерна, поскольку через созданные бескислородные условия зерно практически силосуемое, в результате чего может использоваться только на кормовые цели. Это является большим недостатком этого метода, потому хранить таким способом посевной материал просто невозможно.
Режимы хранения зерна
Известны три основных режима хранения зерна: в сухом, в охлажденном состоянии и без доступа воздуха или газовой среде. Режим хранения зерна в сухом состоянии основан на том, что интенсивность дыхания сухой зерновой массы крайне низка. Многие насекомые, а также все клещи и вредители злаковых не могут повреждать целое сухое зерно и получать с него достаточно влаги для собственного существования. В сухих условиях микроорганизмы также прекращают размножаться и постепенно отмирают.
Режим хранения в охлажденном состоянии основан на том, что уже при температуре +10 °С интенсивность дыхания зерновой массы значительно снижается, а большинство насекомых-вредителей становятся малоподвижными и прекращают размножаться. Снижение температуры создает все неблагоприятные условия для размножения насекомых, через что со временем они исчезают. Низкие температуры также снижают активность и развитие микроорганизмов, однако они от низких температур не погибают. Этот режим хранения зерна хорошо проявляет себя при применении на непродолжительный период. Для успешного хранения партий зерна этим методом на долгое время они должны быть предварительно высушены.
Режим хранения зерна без доступа воздуха основан на том, что в герметичном хранилище, в результате дыхания зерновой массы, потребляется кислород и накапливается углекислый газ. Поэтому вредители зерна, относящиеся к аэробной микрофлоре, погибают. В процентном соотношении микроорганизмы, способные существовать в анаэробных условиях, составляют не более 1% от общего объема вредителей. Поэтому они не могут в значительной степени нанести ущерб зерновым запасам. При этом анаэробные условия хранения могут быть созданы введением в среду инертных газов — углекислоты или азота. Это мероприятие носит название «Применение урегулированной газовой среды». Но хотя этот метод и позволяет успешно сохранять зерновой материал даже с влажностью на 1–2% выше, чем обычно рекомендуется, он не нашел широкого распространения из-за больших сложностей с организацией действительно герметичных условиях в хранилище.
В целом любое зернохранилище должно быть достаточно прочным и устойчивым для выдерживания давления зерновой массы на пол и стены, а также влияния негативных атмосферных явлений. Здание должно не допускать к зерну атмосферные осадки, а также грунтовые и поверхностные воды. Очень важным для зернохранилищ является их надежная защита от грызунов и птиц, а также вредных насекомых и клещей. Для создания гигиенических условий хранения в любом зернохранилище необходимо бороться с накоплением пыли.
Виды элеваторов
Среди всех элеваторов особые требования к хранению в силосных элеваторах, основным недостатком которых является то, что их нельзя использовать для длительного хранения зерновой массы в любом состоянии и различного назначения. В силосах надежно хранится только зерно средней и высокой сухости, иначе заметно легкое слеживание и самонагревание. В силосные элеваторы также нельзя загружать зерно с плохой сыпучестью. К этому добавляются высокие затраты на хранение зерновых масс, по сравнению с содержанием на собственном хранилище, из-за чего элеватор как самостоятельное хранилище оправдывает себя только когда принимает, отгружает и обрабатывает большое количество зерновой массы.
Различают следующие виды элеваторов: заготовительные, строящиеся на хлебоприемных предприятиях, производственные — при комбикормовых заводах и других предприятиях; перевалочные — на морских портах и т.д., необходимые для кратковременного хранения и перегрузки зерна; базисные — для накопления и хранения государственных запасов зерна. К тому же, даже при наличии элеватора подготовленные партии зерна, которые пока не ставят на отгрузку, размещают на хранение в хранилищах, связанных с элеваторами транспортными коммуникациями. Такая потребность в дополнительных хранилищах часто возникает из-за одновременного поступления в элеватор зерна и семян различных культур в разном состоянии и с разным качеством. Кроме того, в хранилищах сохраняют основную массу семенных фондов.
Силосы способны обеспечить надежное и длительное хранение кондиционного зерна при низких энергетических затратах, а также временное хранение влажного зерна с вентилированием и охлаждением. Кроме приема и хранения зерна, силоса позволяют провести следующие операции: досушивание и охлаждение массы; обеззараживание зерна и проведение дезинфекции конструкционных элементов; послойный контроль температуры; отбор проб продукта, который сохраняется.
Сейчас на рынке существует много различных конструкций силосов для хранения зерна, спроектированных с учетом современных технологий и использованием надежных металлоконструкций. При этом силосы с плоским днищем используют для длительного хранения всех сортов зерна. Их строят преимущественным образом на мельницах, комбикормовых заводах и масложировых комбинатах, а также в промышленных предприятиях. Силосы с конусным днищем предназначены как для длительного хранения зерна, так и для краткосрочного на время до и после осуществления таких технологических операций как сушка и очистка. Экспедиторские силосы используют для загрузки зерна на транспортные средства. Высокий технический уровень и эффективность работы зернохранилища обеспечиваются технологичностью конструкции и точностью изготовления деталей и узлов зернохранилища.
Исходя из приведенных потребностей и обстоятельств, хранению зерна предоставляется все большее и большее значение, особенно в странах, которые являются традиционными экспортерами этого продукта. При этом возрастает число зернохранилищ для надежного хранения собранного урожая непосредственно у производителей. Почти все фермерские хозяйства в большинстве стран с развитым зернопроизводством имеют в личном пользовании зернохранилища различного типа, рассчитанные на хранение не менее 80% объемов собранного урожая. При этом также увеличивается емкость региональных, линейных и портовых элеваторов для хранения и отгрузки запасов зерна. Вообще наличие мощной и сбалансированной системы хранения является показателем высокого уровня развития агропромышленного производства и экономической стабильности. А достижение эффективного хранения зерновой продукции в любом хозяйстве является гарантией стабильного сбыта полученного урожая в определенное время и хорошей прибыли.
Мария Ярошко, магистр МВА, сотрудник НимАЦ