По материалам из источника Canada Grain Council’s

Введение

После сбора зерновых культур следует предусмотреть место хранения перед его реализацией на рынках или в качестве использования для корма животным. Ведь реализовать весь урожай сразу практически невозможно. От состояния собранной пшеницы и типа помещения, в котором этот злак будет храниться, будет зависеть длительность хранения. Зерно сорта binned может длительное время храниться при условии обеспечения низких температур и влажности в помещении. Ведь именно эти факторы предотвращают или же надолго задерживают появление различных насекомых, клещей, плесени и грибков.

Хранение и Процессы Охлаждения Зерна

Создание условий для зерновых имеет единственную цель — сохранение качества зерна. Низкое содержание влажности и низкая температура, как сказано выше, необходимы для успешного хранения зерна в течении длительного периода времени. Для обеспечения безопасного хранения зерна следует пройти ряд процессов для его охлаждения.

Соответствующие Условия для Хранения

Для эффективного хранения зерновых следует соблюдать надлежащие условия для предотвращения или препятствия роста микроорганизмов и насекомых. Такие условия включают контроль и обслуживание:

— Содержания влажности зерна

— Температуры зерна

— Состояния и устойчивости зерна

— Запаса кислорода в среде хранения.

Процессы Кондиционирования Зерновых Культур

Преимущества кондиционирования (сушки)

1. Учитывает сбор урожая жесткого зерна и таким образом уменьшает потери от погоды и естественной среды.

2. Увеличивает доступный период сбора урожая.

3. Возможен более ранний сбор урожая.

4. Высыхание жесткого или влажного зерна может уменьшать или устранять порчу урожая при его хранении.

5. Может улучшать рыночный сорт и приемлемость зерна.

6. Может позволить себе альтернативные рыночные выходы для реализации зерна.

7. Может исключить необходимость укладки валков для получения «сухого» зерна.

8. Может улучшать качество соложения путем сокращения очищения ядра и растрескивания во время объединения. Однако большинство заказчиков не будут сознательно покупать зерно, которое было искусственно высушено.

9. Искусственно высушенное зерно, как правило, содержит огромное количество воды, чем существенно завышается себестоимость продукции при продаже.

Недостатки кондиционирования (сушки)

1. Требуются дополнительные денежные вложения для оборудования, энергетики и эксплуатации.

2. Требуются дополнительные трудовые ресурсы. Неудобства обработки при отсутствии централизованных учреждений.

3. Требуются кадры, которые имеют опыт работы в данной сфере.

4. При сбое системы (низкая температура воздуха) может ухудшиться качество соложения ячменя.

Проветривание (аэрация)

Аэрация — процесс вентиляции сохраненного зерна при малых расходах воздуха с целью поддержания достаточно равномерной температуры во всем зерновом бункере, чтобы предотвратить накопление влаги в верхнем (или нижнем) участке бункера за счет естественной конвекции. Количество воздуха, необходимого для изменения температуры зерна, не может сильно повлиять на содержание влаги. Хотя аэрация не есть системой кондиционирования зерна, но все же в очень сухую погоду вентилятор может работать на протяжении очень долгого времени. Кроме того, низкие используемые (1-2 литра/секунд/кубических метров) потоки воздуха не достаточны для надежного безопасного хранения, если температура зерна не находятся вблизи или ниже 0 °C.

Не нагретое или естественное высыхание зерна

В этой системе потенциал сушки окружающим воздухом используется для удаления влаги из зерна. Скорость сушки играет важную роль в получении сухого зерна прежде, чем оно испортится. Обычно воздух нагнетается в бункер от основания до полностью перфорированного пола и выходит через вентиляционные отверстия на крыше. Влагоперенос из зерна в воздух происходит в зоне сушки.

Не нагретое воздушное высыхание (3 зоны: влажное зерно, зона сушки, сухое зерно)

Принцип действия заключается в перемещении зоны сушки через верхнюю часть зерновой массы в пределах допустимого времени хранения. Допустимое время для сушки снижается при высокой температуре и влажности зерна. Это означает более высокое требование к потокам воздуха, которые выполняют сушку в пределах допустимого хранения для более влажного зерна. Аналогично при более высоких температурах возрастают темпы расхода воздуха до полного высыхания, прежде чем зерно испортится.

Влияние температуры и содержания влаги на допустимое время хранения пшеницы, овса и ячменя.

Сухое проветривание

Сухое проветривание — это модификация системы, которая использует нагретый воздух с последующим быстрым охлаждением зерна в сушилке до передачи на хранение. В этом процессе горячие зерна поступают в соответствующий бункер или охлаждаются. Там они хранятся в течении 8-10 часов (без воздушного потока), после чего медленно охлаждаются. Зерно может быть переправлено в другой бункер для хранения. Преимущества использования сухого проветривания в бункере с охлаждением сушки зерна:

— Повышенная эффективность энергии

— Меньшая опасность снижения качества зерна

— Увеличенная способность высыхания благодаря более высокой сохнущей температуре и замене охлаждающейся секции дополнительной секцией высыхания.

Хранение в охлаждающей среде

Различия между хранением в охлаждающей среде и сухим проветриванием состоит в том, что когда горячее зерно поставляется от сушилки до охлаждающегося бункера с частично перфорированным полом, вентилятор запускается сразу во избежание закалки зерна. Закалка устраняется, чтобы уменьшить или устранить образование конденсата на крыше и стенах. Это позволяет хранить зерно в охлаждающем бункере, а не передавать его в другой бункер для хранения. Хранение в охлаждающей среде является интересной альтернативой для бункеров с частично перфорированными полами, так как это позволяет им быть использованными как для охлаждения, так и для окончательного хранения.

Подогрев воздуха для сушки зерна

Всякий раз, когда проветривание или естественное высыхание воздуха не соответствуют условиям для хранения зерна, нагретая воздушная сушилка может быть включена в систему хранения сбора урожая. По сравнению с естественным воздушным высыханием, нагретое высыхание воздуха поглощает больше влаги от зерна и таким образом сушит зерно быстрее. Конечно вес такого зерна существенно снизится из-за низкого содержания влаги в нем. Кроме того, такое зерно является более дорогим с точки зрения затрат на пропан. Эти затраты должны быть сбалансированы с учетом количества пшеницы и безопасными условиями ее хранения.

Температура Сушки

Некоторые факторы, перечисленные ниже, могут диктовать максимальные температуры для сушки зерна злаковых:

— время хранения

— низкие температуры должны использоваться при условии хранения зерна в течение 6 месяцев или больше

— содержание влаги

— увлажнитель зерна увеличивает процесс сушки, поэтому должны использоваться низкие температуры

— тип зерносушилки

— более низкие температуры должны использоваться в сушилках, которые не смешивают или не распространяют зерно

— конечное использование зерна — солода или семян — низкая температура.

Максимально безопасные температуры воздуха, входящие в сушилку для ячменя и пшеницы

Поскольку чрезмерно высокая температура может повреждать зерно пшеницы и уменьшать ее способность прорастать, максимально безопасные воздушные температуры не должны быть превышены.

Таблица

Отбор и Соложение

Ячмень 45 °C (113 градусов 55 °C (131 градусов 80-100 °C (176-212 градусов
по Фаренгейту) по Фаренгейту) по Фаренгейту)

Пшеница 60 °C (140 градусов 65 °C (149 градусов 80-100 °C (176-212 градусов
по Фаренгейту) по Фаренгейту) по Фаренгейту)

Канадская Зерновая Комиссия проверят образцы зерна на повреждения, вызванные нагретым воздушным высыханием. Два образца по одному фунту (454 грамма) должны быть представлены; один перед сушкой и один после нее. Образцы должны иметь презентабельный вид.

Сушка на Солнце

Распространение тонкого слоя зерна на открытых солнечных участках — это форма солнечного высыхания, которая практикуется уже много лет во всем мире, и все еще выполняется во многих тропических странах. Однако недостатками этой системы являются:

— Неуверенность в успехе благодаря переменной погоде

— Не однородное качество зерна.

Чтобы обойти эти проблемы, связанные с данным методом сушки, были применены солнечные коллекторы в сочетании с вентилятором, системой воздуховодов и бункером, в котором зерна сушат и хранят.

Солнечная сушка зерна была исследована в Альберте как альтернативный метод сушки, однако оказалась не надежной.
Это было связано с высокими расценками на труд сборщиков зерна и недостаточным прогревом Солнцем.

Проект солнечных сушилок зерна оказался не таким точным, как другие типы сушилок из-за разбросанного, неустойчивого и непредсказуемого характера солнечной энергии.

Виды Зерносушилок

Основные виды горячих сушилок воздуха выполнены в таком виде:

— бункер
— порционные
— Непрерывный поток

Бункер

Основная система сушилки бункера состоит из полностью перфорированного пола, распорки зерна, вентилятора и нагревателя, развертки шнека и подпольной разгрузки шнека. В этой системе зерно загружается в виде пакета и остается неподвижным в сушилке в течение всего периода сушки. Основное преимущество сушилок такого типа — низкая стоимость установки.

— Минимально требуемое наблюдение.

— Пригодность бункера для хранения после завершения сушки.

— Возможность получения переменных размеров партии.

Недостатки сушилок-бункеров:

— Первоначальная высокая стоимость, включающая в себя обработку зерна.

— Требование тщательного управления для того, чтобы получить приемлемое равномерное высыхание.

— Требование соответствия погрузки и разгрузки оборудования.

Порционные зерносушилки

Порционные сушилки разработаны как:

— без рециркуляции

— с рециркуляцией

В системе без рециркуляции колонка зерна сохраняется в том же положении относительно сохнущего воздуха для полного высыхания партии. Зерно находится под высушенным на внешней стороне, и по высушенному на внутреннем, слое. Конечное содержание влаги в зерне определяется после ее очистки. Эта проблема смягчена рециркуляцией порционной сушилки, в которой зерно смешано постоянно при высыхании с использованием переоборотного сверла. Преимущества / недостатки порционных сушилок:

— Однородно высушенное зерно благодаря постоянной рециркуляции

— Требуемое наблюдение

— Потеря времени сушки в то время, как партия загружается или разгружается.

Сушилки непрерывного потока

В этих системах горячий воздух пропущен через непрерывно плавную массу зерна. После горячего воздуха холодный выдувается через зерно. Поскольку зерно проходит в сушильную колонну только один раз, зерно не часто высушено так однородно как в рециркуляционных порционных сушилках. Преимущества сушилки непрерывного потока:

— Беспрерывно можно высушивать большие объемы зерна

Недостатки сушилок непрерывного потока:

— Первоначальная высокая стоимость, включающая обработку зерна

— Требование тщательного управления для того, чтобы получить приемлемое равномерное высыхание.

— Требование соответствия погрузки и разгрузки оборудования.

Помещение для Хранения

Такие типы помещений предназначены для:

— Предотвращение потерь в результате изоляции от грызунов, домашних животных; требование для центрального местоположения;

— Защиты зерна от повреждения из-за миграции влаги, снега, осадков, отопления, насекомых и плесени;

— Обеспечения свободного доступа в отношении обработки или проверки зерна.

Лучшие помещения для хранения имеют монолитную конструкцию стены, должны вентилироваться и иметь защиту от плохих погодных условий. Конструкция таких помещений может состоять из металла или древесины и независимо от характера, все они имеют свои преимущества и недостатки. Они должны быть построены на высокой, хорошо высушенной земле, чтобы защищать зерно от сильного ливня и весенних наводнений. Иногда, когда урожайность выше среднего, зерно хранится во временном хранилище, включая сараи, навесы или машины на открытой площадке.

Металлоконструкции

Металлическое хранение структурирует диапазон от формы круглых бункеров стали и типов арки крыши с наклоном и прямых стен прямоугольных блоков.
Круглые бункеры наиболее распространены на канадских прериях, потому что они легко возводятся, просты в обслуживании, имеют широкий диапазон размеров и могут быть адаптированы к механизированной выгрузке, аэрации и сушки систем.

Преимущества металлических конструкций:

— защита от огня

— защита от грызунов

— не требует особых навыков в своем обслуживании

— ограниченное количество мест для размножения насекомых

— наполненное зерно может быть окурено более эффективно

Недостатки металлических конструкций:

— при монтаже железобетонных плит возможно возникновение трещин в этих плитах, что позволяет влаге из грунта просачиваться в само зерно

— расширение мест хранения при заполнении зерном, требующие гидроизоляции из открытых швов.

Деревянные конструкции

Деревянные бункера могут быть прямоугольные, круглые или иметь арочную конструкцию крыши. Разгрузка зерна может быть частично механизирована. Структуры крыши арки могут быть изогнутыми с использованием клееного бруса, или иметь вальмовую крышу. Механизированная разгрузка может быть включена, но это не настолько удобно, насколько хранение в круглом бункере. Однако структуры арочной крыши могут быть использованы в качестве хранения оборудования, когда не требуется хранение зерна.

Преимущества деревянных конструкций:

— большинство из них являются небольшими, поэтому могут быть перемещены, когда пустуют.

Недостатки деревянных конструкций:

— требуются постоянные ремонты для поддержания защиты от непогоды

— высокая пожароопасность

— низкая защита от грызунов в отличии от металлоконструкции

— большое количество трещин в древесине затрудняет вести эффективную борьбу с насекомыми

Временное хранение

Как уже упоминалось ранее, когда есть нехватка пространства из-за высокой урожайности зерна, а на строительство дополнительных бункеров не хватает денег, то следует строить временные хранилища.

— Открытые сваи

— Крытые сваи и вентиляторы вытяжные

— Ограждения от снега

— Тканые проволочные бункера

— Планка бункеров

— Кипах соломы или сена и провода связи

— Временные бункеры из фанерного покрытия

— Коммерчески доступные временные склады

— Существующие хозяйственные постройки

Заполните бункера до верхних краев. Используйте темный полиэтилен для защиты высушенного зерна, а влажное зерно оставьте на открытой местности под влиянием ветра и солнца.

Независимо от того, какая структура используется, чтобы хранить зерно, заполнение должно быть сделано в центре, поскольку это будет обеспечивать даже загрузку стен и гладкого однородного конуса. Заполните амбар только до верхней плиты, чтобы обеспечить обход для осмотра и для вентиляции. Никогда не храните недавно собранное зерно на вершине старого зерна, которое может быть наполнено насекомыми или содержать испорченное зерно.

Сегодня бункера делают практически только из металлических конструкции с большим пространством и естественным сушением воздухом.

Отопление Хранящегося Зерна

Неправильная температура в помещении для хранения вызывает ущерб зерну. В результате повышения температуры от испарения могут образоваться горячие точечные места внутри самого зерна. Чем выше содержание влаги и температура зерна во время хранения, тем больше риск возникновения горячих пятен. Выделение тепла происходит постоянно, а следовательно постоянно повышается температура. Непрерывное производство тепла может привести к температурам, достаточно высоким, чтобы убить микроорганизмы, тем самым оставляя отопление из-за окисления (горения без пламени). При температурах 50 °С (122 °F) окисление увеличивает температуру настолько быстро, что, если оставить ее неконтролируемой, самовозгорание может произойти в течение короткого периода. Хотя это крайний эффект нагрева, это может также привести к потере способности к прорастанию, а также к низкому качеству зерна.

Таким образом нагрев зерна может привести к:

— потере способности к прорастанию

— потере в весе

— снижению качества

— горению (в экстремальных условиях).

Таблица 2 показывает максимальные уровни содержания влаги, при котором зерно и семена масличных культур могут быть проданы в прямой степени, как это допускается в соответствии с Законом Канады о зерне.
Уровни периодически пересматриваются. Если семена продаются в прямой степени и уровни содержания влаги превышают допустимые значения, указанные в таблице 2, взимается штраф. Размер штрафа определяется количеством содержания влаги выше допустимого уровня. В таблице 2 представлены безопасные уровни содержания влаги в зерне. На практике, однако, безопасные уровни содержания влаги в один или два процентных пункта ниже, чем приведены в таблице 2.

Таблица 2 Максимальные уровни содержания влаги в семенах прямого сорта*.

Ячмень (корма) 14.8
Ячмень (солод) 13,5
Кукуруза 15,5
Гречневая крупа 16,0
Горчичное семя 10.0
Боб садовый 16.0
Лен 10.0
Чечевица 14.0
Овес 13,5
Горох 16.0
Рожь 14,0
Дикий шафран 9.5
Соя 14,0
Подсолнечник 9,5
Тритикале 14,0
Пшеница 14.5
*Процент на основе сырого веса

Факторы Способствующие Проблемам Хранения

Независимо от определения влажности и температуры зерна возникает ряд иных проблем. Отношения между влажностью и температурой могут стать катализатором новых серьезных проблем (Рис. 2). Безопасный срок хранения может быть увеличен путем охлаждения зерна и снижения его содержания влаги. Если зерно хранилось в «жестких» условиях [больше 14,8% (ячмень), 14,5% (пшеница), 14,0% (тритикале и овес) влаги], то следует каждые 2 недели проверять агро культуру на температуру. Обычно руку засовывают в насыпи зерна как можно глубже либо же вставляют туда металлический длинный стержень на разную глубину для проверки на тепло зерна. Проверьте стержень на тепло после его извлечения из зерна. Дополнительные факторы могут способствовать нагреву и порче зерна только в локализованных частях бункера.

Миграция влажности

Во время хранения зерна влажность в нем довольно равномерная по всему бункеру. Со временем ограниченные высокие зоны влажности могут развиваться благодаря изменениям в температуре окружающей среды. Низкая наружная температура охлаждает пшеницу ближе к стене. Это приводит к нисходящим потоком воздуха через зерно и вверх по направлению к центру бункера. В то время, как воздух перемещается через зерно, он становится более теплым и начинает собирать влажность из зерна. Конденсация происходит, когда теплый влажный воздух попадает на прохладную поверхность зерна недалеко от центра бункера, что приводит к порче зерна (рисунок 3.)

Миграция влаги в бункере в холодную погоду

Обратный поток воздуха может происходить, если зерно все еще в хранении после окончания весны. Нагревание от солнца на внешней стороне бункера заставляет потокам влажности пододвигаться и в сам бункер через его центр. Высокая влажность, в результате конденсации, возникает в нижней части бункера (рис. 4). Кроме того, влажные зоны могут формироваться в зерне, когда дождь или снег просачиваются через вентиляторы и трещины в крышах и стенах.

Миграция влаги в бункере в теплую погоду.

Насекомые, клещи и плесень

Неспособность защитить зерно от вредителей может привести к большим его потерям; не слишком ли высокая цена, что бы ее платить? Насекомые, клещи и плесень, которые вызывают нагрев зерна, можно обезвредить путем понижения температуры (ниже 8 °C (48.4 °F) для насекомых, 3 °C (37.4°F) для клещей и 8 °C (17.6 °F) для плесени). Клещи и подобные насекомые исчезают при 13% влажности зерна, а более приспособленные вредители зерновых исчезают при 10% влажности. Кроме фактического содержания влажности зерна, его масса также воздействует на уровень охлаждения.

Практические условия хранения фермы приведены на рисунке 5. Идеальным условием будет влажность 12% или менее и температура 3 °С или ниже.

Практические условия хранения в ферме

Обнаружение инвазии

Прежде чем любая мера контроля может быть принята, проблема должна сначала быть обнаружена. Производя выборку зерна каждые 2 недели для проверки его на наличие насекомых и уровень температуры, можно гарантировать раннее обнаружение порчи.

Проверка на наличие насекомых

Следует пропустить зерно через решето для обнаружения вредителей. Исследование осуществления выборки может помогать в получении глубоких образцов. Другие устройства обнаружения насекомых состоят из зондов или трубок, перфорированных с маленькими отверстиями, что исключит порчу ядра зерна, но позволят насекомым попасть в ловушку.

Также пластмассовые стаканчики, заполненные водой, могут быть вставлены в бункер, чтобы заманивать в ловушку насекомых в течение лета. В Канаде есть 2 основных вредителя зерна: ржавый зерновой и красный мучной жуки. Ржавый жук откладывает личинки внутри зерна. Взрослый жук достигает в длину 0,2 см, плоский, красновато-коричневый. Таким его обнаруживают непосредственно в зерне. Красный мучной жук в два раза больше.

Проверка на наличие клещей

Зараженные клещами образцы зерна могут быть просеяны через сито (12 сеток / см; 30 / в). Пыль и отруби должны быть нагреты до комнатной температуры и исследоваться с лупой. Клещи образовывают сгустки движущейся пыли и так их можно обнаружить.

Управление инвазией

Прежде чем зерно поместить в пустой бункер для хранения, следует на него распылить инсектицид, чтобы контролировать любых вредителей, которые могут уже присутствовать (таблица 2).

Если вредители обнаружены в хранившемся зерне, важно уничтожить их как можно скорее, чтобы удержать их распространение на другие бункера. Меры контроля зависят от условий хранения зерна, видов клещей или насекомых, температуры зерна и сезона года.

Холодная погодная обработка

Как упоминалось ранее, насекомые не размножаются и не повреждают зерно при 0 °С.

Окуривание зерна

Зерно может быть окурено с помощью жидких или твердых фумигантов. Фумиганты являются токсичными для сельскохозяйственных животных, людей и насекомых, поэтому этот метод должен применяться только специально обученными людьми. Следуйте инструкциям, а также любым мерам предосторожности, указанных на контейнере (таблица 3).

Таблица 3. хранящегося зерна Насекомые

Вредитель и местоположение Инсектицид Метрика Курсы измерения Применение Замечания

ПУСТЫЕ БУНКЕРА малатион 500 300мл/5л 10 жидких унций на 50% 5 л/100 м² Применить к внутренним поверхностям бункеров.
Ржавый зерновой жук, красный воды EC/1 галлон воды (1gal/1000 футов²) Также увлажните область ниже перфорированных полов
мучной жук, долгоносик в закромах с воздухосушки системы.

Обработка хранившегося зерна инфузорная 5 кг. 100 — 1000 грамм/ Не более 100 г/тонну для пшеницы. Смерть насекомых
и пустых зерновых бункеров земля 1 мешок метрическую тонну зерна происходит через обезвоживание практически сразу, но
Ржавый зерновой жук, красный (кизельгур) порошка в зависимости от типа следует подождать 4 недели перед смешиванием зерна.
мучной жук, рисовый долгоносик, растений и насекомых
индийская моль,
средиземноморская мучная моль,

ОКУРИВАНИЕ ЗЕРНА ПРИ ХРАНЕНИИ Фостоксин Готов к Готов к использованию Вводите таблетки или Покрытые воском гранулы предотвращают выпуск газа в течение
Газтоксин использованию в таблетках или гранулах гранулы равномерно 4 часов после открытия бункера. Фостоксин является очень
в таблетках по зерну в соответствии токсичным веществом. Используйте его только в том случае,
или гранулах с инструкциями на если температура зерна выше 5 °C (40 °F).
этикетках

Период Окуривания Температура Период Окуривания После окуривания следует проветрить бункера до 48 часов или
зерна: до тех пор, пока запах рассеяться. Зерно можно использовать
4 °С-12 °С 10 дней на корм скоту следующей аэрации.
12-15 °С 5 дней
16-20 °С 4 дня

КОНТРОЛЬ ХОЛОДНОЙ Ржавые зерновые жуки и подобные им насекомые могут быть уничтожены под влиянием низких температур следующим образом:
ТЕМПЕРАТУРОЙ

Температура Время, необходимое
зерна для уничтожения насекомых
-5 ° 6 недель
-10 ° 4 недели
-15 ° 2 недели

Температура зерна может быть снижена путем аэрации.
Перемещение зерна несколько раз во время холодной погоды может снизить температуру достаточно, чтобы убить насекомых.

Источник: Kolach и McCullough, 1992.