Сохранность и качество зерна: определяем влажность при хранении

 Влажность - основополагающий показатель для высокой сохранности зерна. Даже не значительное превышение этого показателя приводит к неминуемой порче зерновой массы. Поэтому, крайне важно точно и своевременно определять влажность при закладке зерна на хранение.
  Заготовители зерна широко используют этот параметр для занижения качества и снижения закупочной цены. В условиях снижения экспорта российского зерна в 1916 – 1917 годах и как следствие падения закупочных цен для зернопроизводителей, особенно важно точно и своевременно научится исследовать показатели влажности, как одного из основных качественных параметров зерновой массы. 
Систематическое определение влажности зерна является необходимым условием правильной организации процесса его послеуборочной обработки и хранения. Влажность определяют во всех поступивших партиях зерна. На основании анализа устанавливают необходимость и режимы сушки зерна. В процессе сушки влажность зерна определяют каждые 2 ч, а при налаживании режима обработки - через 1ч. На основании данных об изменении влажности зерна при сушке рассчитывают производительность сушилок.
Влага зерна – это наиболее важный и надежный фактор регулирования жизнедеятельности зерновой массы, применяемый в практике работы с зерном. Влага в зерне является средой, в которой протекают все жизненные процессы. Дыхание очень сухого зерна ничтожно мало и не всегда фиксируется приборами. 
Увеличение влажности активизирует ферментные системы и усиливает обмен веществ. Однако, интенсивность дыхания зерна возрастает при этом не прямолинейно, а по кривой, имеющей переломную критическую зону. Первые порции влаги, поглощенные сухим зерном, усиливают дыхание незначительно. При достижении зерном определенного уровня влажности (для большинства зерновых культур это около 15%) интенсивность дыхания резко возрастает. Влажность, при которой это происходит, получила название критической. Дальнейшее увлажнение зерна вызывает усиление дыхания со все возрастающей скоростью.
  Понятие о критической влажности является основополагающим в теории и практике хранения зерновых масс. Критическая влажность характеризует глубокое качественное изменение состояния влаги в зерне. В докритическом диапазоне влажности, вплоть до 14 % (у основных зерновых культур), вся вода в зерне настолько прочно удерживается коллоидными веществами и. активными центрами поверхности микрокапилляров, что утрачивает свойства растворителя и не может обеспечить благоприятные условия для ферментативного гидролиза органических веществ, т. е. дыхания. Вся влага у такого зерна находится в связанном состоянии, и оно характеризуется как сухое зерно. Зерно основных зерновых культур считают сухим, если его влажность не превышает 14 %, у льна 11 %, у подсолнечника 7%.
  Не менее важным в объяснении особой роли критической влажности зерна является тот факт, что на сухом зерне не могут развиваться микроорганизмы, которые являются основным фактором его порчи при хранении.
   Таким образом, критической влажности соответствует такой уровень влажности зерна, при котором в нем появляется свободная вода, резко усиливается интенсивность дыхания, становится возможным повреждение микроорганизмами. Следовательно, чтобы защитить зерно от быстрой порчи, обеспечить его надежную длительную сохранность, необходимо как можно быстрее после уборки обеспечить его просушку до влажности ниже критического уровня, т. е. до сухого состояния.
  Критическая влажность неодинакова у зерна разных культур. Как и в случае с равновесной влажностью, она в большой степени зависит от химического состава зерна. Чем больше содержится жира, неспособного удерживать влагу, тем ниже уровень критической влажности зерна, и чем больше содержание белка и крахмала, тем выше величина критической влажности.



 Критическая влажность зерна пшеницы, ржи, ячменя находится в пределах 14,5... 15,5 %, у высокомасличного подсолнечника она 7...8 %. У гороха 15... 16 %. Если не учитывать содержание жира и провести расчет только на гидрофильную часть зерна или семян, критическая влажность будет почти во всех случаях близка к 15 %. Такое же единство прослеживается при сопоставлении критической и равновесной влажности.
  Для большинства сельскохозяйственных культур оказалось, что критическая влажность соответствует равновесной влажности зерна, устанавливающейся при 75 %-ной относительной влажности воздуха. Поэтому хранение или активное вентилирование зерновых масс воздухом с относительной влажностью ниже 75 % способствует повышению стойкости материала. Более надежно в таких случаях брать за ориентир влажность воздуха 65...70 %. Это обусловлено тем, что в атмосфере такого воздуха зерно и семена становятся сухими, т. е. не имеют свободной влаги. При влажности окружающего воздуха выше 70 % возможно увлажнение сухой зерновой массы и ухудшение ее сохранности. Таким образом, сопоставляя фактический уровень влажности зерна с критической влажностью для данной культуры, можно установить пригодность каждой конкретной партии к хранению, или необходимость его подсушки и охлаждения.
  Влагу удаляют высушиванием навесок размолотого зерна в электрических сушильных шкафах при температуре 130 °С в течение 40 мин (по ГОСТ 13586.5-85 – в течение 60 мин ) и последующим охлаждением в осушенном эксикаторе. По разности массы навесок зерна до и после высушивания рассчитывают его влажность.  
  Из пробы зерна, выделенной для определения влажности и помещенной в банку с крышкой или в бутылку, отделяют 20 г зерна и размывают его на лабораторной мельнице в течение 30…60 с. Крупность помола должна обеспечивать проход полученного шрота через проволочное сито с ячейками  Ø 0,8 мм не менее 50 % и остаток на сете с ячейками Ø 1 мм – не более 5 %. Размолотое зерно помещают в банку с притертой крышкой и тщательно смешивают. Затем отбирают две навески размолотого зерна в предварительно взвешенные бюксы и отвешивают точно по 5 г. Навески можно брать непосредственно из мельницы. Открытые бюксы с размолотым зерном (крышку используют как поддон) помещают в заранее разогретый сушильный шкаф температура снова поднимется до 130°С, фиксируют начало высушивания. Через 60 мин бюксы с навесками вынимают из шкафа щипцами, закрывают крышками и переносят в эксикатор на 15…20 мин до полного охлаждения. Затем бюксы взвешивают и по разности массы до и после высушивания определяют влажность зерна. Все взвешивание проводят с точностью до 0,01 г. Если навеска равнялась точно 5 г, влажность в процентах получают умножением массы испарившейся влаги на 20. Например, в процессе высушивания испарилось воды в первом бюксе 0,42 г, во втором 0,40 г. В этом случае влажность навесок зерна будет 0,42*20=8,40% и 0,40*20=8,00%, средняя влажность анализируемого зерна составит 8,2%.
  Если влажность зерна более 18%, его трудно размалывать, увеличивается время размола, возрастают потери влаги на испарение. В таких случаях влажность зерна определяют методом с предварительным подсушиванием. Для этого отвешивают 20 г испытуемого зерна, помещают его в неглубокую чашку Ø 8…10 см или сетчатые бюксы и подсушивают в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 5…10 мин, после чего охлаждают в открытой чашке и взвешивают. Полученное зерно размалывают, отбирают от него две навески точно по 5 г и высушивают, как описано выше (при температуре 130°С, 40 мин). Влажность (%) зерна определяют по формуле

                                                 В=(100 – М*М1) + К,

где М – масса 20-граммовой навески после высушивания, г; М1 – масса 5-граммовой навески размолотого зерна после высушивания, г; К – поправочный коэффициент: для пшеницы, ржи, ячменя – 0,24 %; для овса – 0,35; для гороха – 0,45%. 
  Пример. Если масса не размолотого зерна после подсушивания навески пшеницы 20 г была 17,82 г, а масса размолотого зерна после окончательного высушивания навески в 5 г была 4,35 г, то процент влажности будет равен по формуле: (100 – 17,82*4,35) + 0,2=(100 – 77,52) + 0,2=22,68=22,7%.
  Отклонение двух параллельных определений влажности не должны превышать 0,5%. Влажность на электровлагомерах определяют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
   В настоящее время производится новое поколение точных портативных, цифровых влагомеров зерна, семян трав, муки, использующих принцип высокой частоты, сжатие образца, автоматическую температурную компенсацию для получения достоверного результата, в широком диапазоне влажности. Например. Фермпойнт – это удобный, переносной электронный прибор, где показания содержания влаги отображают в процентах на электронном дисплее. В приборе имеются 20 шкал для измерения влажности различных видов зерна, семян, муки, например: овес, пшеница, ячмень, рожь, клевер, сорго, кукуруза, рапс, горох, подсолнечник, соя, гречиха, рис, тимофеевка, рай грас, мука пшеничная, ежа, овсяница луговая, овсяница красная, техническая шкала. Влагомер применяется для экспрессного анализа влажности зерна в лабораторных и полевых условиях, при уборке, хранения и переработки зерна, при послеуборочной обработке и сушке зерна, на токах, при размещении зерна в хранилищах; при увлажнении зерна перед помолом.
Имеются следующие сервисные функции:
- вывод названий культур на 2-х строчный русскоязычный дисплей;
- вывод на дисплей показания влажности образца с точностью до десятых;
- автоматическая температурная компенсация;
- индивидуальная подстройка заводской калибровки всех шкал пользователем;
- возможна калибровка прибора под другие культуры и пищевое сырье;
- сжатие образца в измерительном цилиндре;
- автоматическое вычисление среднего показания влажности;
- автоматическое отключение электропитания;
- подсветка дисплея.
  Главная особенность прибора – универсальность, возможность работы со многими видами зерна, сеном трав силосом и сенапсом без предварительного измельчения. Показания влажности отображаются в процентах на электронном дисплее. В приборе имеются 19 шкал для измерения влажности различных видов зерна, семян, муки, например: овес, пшеница ячмень, рожь, клевер, сорго, кукуруза, рапс, горох, подсолнечник, соя, гречиха, рис, тимофеевка, рай грас, мука пшеничная, овсяница луговая, овсяница красная, техническая шкала. Возможна градуировка прибора на другие культуры и пищевое сырье. Прибор позволяет определять влажность макаронных изделий. Влагомер Фермпойнт применяется для экспрессного анализа влажности зерна в полевых условиях на токах; при послеуборочной обработке и сушке зерна; при размещении зерна в хранилищах; при увлажнении зерна перед помолом.

                                                                                                             .