С учетом погодных условий, уборочная кампания в Рязанской области начнется в 20-х числах июля, сообщает ИА «Светич» со ссылкой на пресс-службу министерства сельского хозяйства региона. Аграриям предстоит убрать урожай с 712 тыс. гектаров зерновых и 310 тыс. гектаров масличных культур. С учетом посевов озимых культур, общая площадь уборки составит 1,15 млн гектаров.
Ход подготовки к началу уборочной кампании стал темой рабочей встречи губернатора Рязанской области Павла Малкова с заместителем председателя правительства региона Александром Шаститко.
Зампред рассказал главе региона о том, что в уборочной кампании задействовано более 1,5 тыс. комбайнов. Аграрии обеспечены топливом. Необходимые запасы ГСМ на данный момент сформированы.
В свою очередь губернатор подчеркнул, что особое внимание необходимо уделить подготовке зерносушильных комплексов, так как при высокой влажности зерна будут задействованы все мощности. По его словам, Рязанская область полностью обеспечена собственными мощностями для сушки и хранения зерна.
«С каждым годом наращиваем обороты в сельском хозяйстве. Продолжаем возвращать в оборот ранее заброшенные участки, в этом году посевные площади увеличились на 26,6 тысяч гектаров», – отметил Павел Малков.
Сорбционные свойства зерна обусловлены его капиллярно-пористой структурой и способностью входящих в него химических веществ поглощать и удерживать строго определенное количество воды. Зерно представляет собой пористое тело, пронизанное микроскопическими каналами, по которым может перемещаться парообразная влага. У зерна различных культур объем, занимаемый микро- и макрокапиллярами, составляет 5…12% и более. Внутренняя поверхность стенок капилляров активная. На ней имеется большое количество активных центров (участков), обладающих свободной энергией, которая обеспечивает поглощение и удержание молекул воды. Площадь активной поверхности капилляров очень велика.
В процессе сорбции и десорбции зерно взаимодействует с воздухом атмосферы и межзерновых пространств. Направленность влагообмена и его интенсивность зависят от влажности зерна и воздуха. Побуждающей причиной влагообмена является разница давлений паров воды в воздухе и над поверхностью зерна. Если имеется отмеченный градиент, влага из зоны большего давления стремиться перейти в зону с меньшим давлением. Установлено, что такое перемещение влаги происходит в результате перескока молекул воды с одного активного центра поверхности капилляра на другой и т.д
Таким образом, подсушивание будет происходить во всех случаях, когда парциальное давление водяных паров у поверхности зерна больше парциального давления водяных паров в окружающем воздухе. Если давление пара у поверхности зерна ниже, чем в воздухе, зерно будет увлажняться. Технологический процесс работы зерносушилок основан именно на том, чтобы создать значительное превышение давления паров воды над поверхностью зерна по сравнению с воздействующим на него воздухом. Чаще всего этого достигают нагреванием зерна и воздуха.
Процесс сорбционного влагообмена продолжается до тех пор, пока не уравняется давление водяного пара в зерне и воздухе. После установления равенства наступает состояние динамического равновесия, и влажность зерна стабилизируется. Такая влажность зерна называется равновесной.
Понятие о равновесной влажности является главным в характеристике сорбционных свойств зерна. В практике равновесную влажность зерна связывают не с величиной парциального давления паров воды, а с более простым и доступным для производственного использования показателем относительной влажности воздуха. Последняя характеризует степень его влагонасыщенности в процентах от максимально возможной величины влагопоглощения для данных условий. При относительной влажности 100% в воздухе содержится максимальное количество воды при данной температуре и атмосферном давлении и, следовательно, достигнут максимум давления паров воды. При относительной влажности 50% в воздухе содержится половина массы парообразной влаги от максимально возможного количества и т.д. Чем меньше относительная влажность, тем суше воздух и тем больше воды он может поглощать.
Относительную влажность воздуха измеряют с помощью психрометра. Он состоит из двух одинаковых термометров, но у одного из них шарик с ртутью обернут тканью из батиста, нижняя часть которой опущена в воду. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода с поверхности батиста и сильнее охлаждается термометр. По разнице температуры сухого и смоченного термометров с помощью специальных психрометрических таблиц определяют относительную влажность воздуха. Простейший психрометр должен быть в составе приборов любого агрегата и комплекса для обработки зерна или зернохранилища. Таким образом, равновесная влажность-это такой уровень влажности зерна, который устанавливается при дачной относительной влажности воздуха. Равновесную влажность зерна широко используют в повседневной практике обработки и хранения зерна. Равновесная влажность зерна различных культур неодинакова. Это обусловлено различиями в химическом составе, главным образом, соотношением гидрофильных (склонных к поглощению влаги) и гидрофобных (не поглощающих влагу) веществ. Из компонентов зерна наиболее гидрофильны белки, удерживающие до 180…240% воды от своей массы. Крахмал поглощает до 70% воды, а жир гидрофобен и практически не удерживает влагу. Поэтому равновесная влажность семян подсолнечника, содержащих до 50% жира, почти в два раза меньше, чем у пшеницы и ржи. Если же уровень равновесной влажности пересчитать только на гидрофильную часть семени, то почти у всех культур она будет примерно одинакова.
Максимальной равновесной влажности зерно и семена достигают при относительной влажности воздуха 100% . Она является тем пределом, до которого зерно способно поглощать пары воды из воздуха. Семена пшеницы увлажняются в этих условиях до 30…32% , а подсолнечника до 16…19%.Дальнейшее увлажнение зерна возможно только в результате впитывания капельно-жидкой влаги.
Равновесная влажность зерна зависит также от температуры среды. При охлаждении зерна с 30 до 10…5 градусов она увеличивается примерно на 1%. Однако для практики хранения массы исключительно важно то, что происходит изменение его относительной влажности. При повышении температуры возрастает способность воздуха к поглощению и удержанию парообразной влаги, т.е., при неизменном влагосодержании он становится более сухим и его относительная влажность снижается. При снижении температуры относительная влажность воздуха соответственно возрастает, так как снижается его способность к поглощению влаги. Повышение температуры воздуха на 1 градус вызывает снижение его относительной влажности на 4…5%, и наоборот.
Снижение температуры воздуха в ночные часы всегда связано с возрастанием и его относительной влажности, что вызывает увлажнение зерна на корню, а также опасность увлажнения зерновой массы при ночном вентилировании атмосферным воздухом. Днем воздух прогревается и становится сухим, поэтому активное вентилирование для высушивания зерна наиболее успешно можно проводить в дневные и вечерние часы, а охлаждать зерно лучше ночью и утром. Однако в последнем случае обязателен контроль за относительной влажностью воздуха, чтобы не допустить увлажнения зерна при обработке.
Скорость влагообмена между зерном и воздухом сравнительно невысока. Зерно в небольших навесках, помещенных в атмосферу с постоянной относительной влажностью воздуха, приобретает равновесную влажность через две-три недели. Процесс ускоряется до нескольких часов при принудительном продувании воздуха через зерновую массу. В производственных условиях это обеспечивается активным вентилированием.
В природных условиях относительная влажность воздуха изменяется непрерывно в соответствии с суточным ходом температуры, а также в зависимости от меняющихся погодных условий, в том числе, и по сезонам года. Следовательно, в обычном неотапливаемом хранилище влажность хранящегося зерна не может оставаться длительное время в стабильном равновесном состоянии. Она непрерывно изменяется в соответствии с изменением относительной влажности окружающего воздуха. Однако это касается лишь самой верхней части зерновой насыпи или периферийных слоев зерна, размещенного в мешках, активно взаимодействующих с воздухом помещения. Значительное изменение влажности зерна под влиянием меняющейся влажности воздуха происходит лишь в поверхностном слое толщиной 1…2 см. Амплитудой изменения влажности зерна в этом слое в течение года составляет 6…8%, в 100 мм от поверхности насыпи 1% и на глубине 200…400 мм около 0,1%.
Таким образом, непрерывно меняющаяся относительная влажность наружного воздуха является определяющим фактором изменения влажности верхних слоев насыпи зерна. Внутри зерновой насыпи основным фактором является влага зерна, которая и определяет уровень относительной влажности воздуха межзерновых пространств. Воздух внутри зерновой насыпи находится в равновесном состоянии по отношению к влажности зерна. Это обусловлено тем, что зерно содержит в 10 000…20 000 раз больше количества воды, чем воздух межзерновых пространств.
Вследствие отмеченных колебаний относительной влажности наружного воздуха в производственных условиях происходит заметное изменение влажности и массы зерна. В осенне-зимний период зерно несколько увлажняется, весной и летом, как правило, подсыхает. Хотя изменения влажности и массы зерна происходят в результате влагообмена периферийного (толщиной 5…10 см) слоя насыпи, они тем не менее сказываются на изменении массы и качестве продукции.
Кроме сорбционного изменения влажности в результате поглощения или отдачи парообразной влаги через воздух возможно прямое увлажнение или подсушивание зерна при перемещении капельно-жидкой влаги (контактный влагообмен). Эти процессы могут происходить одновременно. У зерновой массы с влажностью выше ее максимальной гигроскопичности, т.е выше 30…36% для зерновых и зернобобовых культур, влагообмен может происходить только контактно в результате перемещения капельно-жидкой влаги.
В свежеубранной зерновой массе, для которой характерна большая неравномерность по влажности всех ее компонентов, одновременно наблюдается контактный и сорбционный влагообмен. В результате сравнительно быстро выравнивается влажность, значительно подсыхают самые влажные фракции примесей и недозревшего зерна и заметно увлажняется спелое зерно. Чтобы не допустить такого увлажнения спелого зерна, надо немедленно очистить свежеубранное зерно. Точность этого показателя изображают на графике кривые выравнивания влажности зерна в пределах зерновой насыпи.
Проект реализован компанией ООО «СеверТрансАгро» на базе хозяйства ООО «Компания Русское зерно».
В ходе реализации проекта построено хранилище зерна мощностью 1500 тонн, установлен зерноочистительный комплекс с производительностью 120 тонн в час и смонтирована зерносушилка с производительностью 75 тонн в час.
Этот проект позволит хозяйству значительно увеличить производственные мощности, расширить объемы хранения зерна и улучшить показатели экономической эффективности.
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%.
Фото: freepik.com
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.
