Читайте также:
|
Сушіння – основна технологічна операція з приведення зерна і насіння до стійкого стану. Тільки після того, як із свіжозібраної зернової маси видалено всю надлишкову вологу і зерно доведено до сухого стану, можна розраховувати на подальшу надійну збереженість продукції.
Сушіння полягає у видаленні з матеріалу будь – якої рідини, в результаті чого в ньому збільшується відносний вміст сухої частини.
Відомо, що в сухій зерновій масі всі живі компоненти, крім шкідників та комах, перебувають в анабіотичному стані. Зберігання зерна сухим – основний засіб підтримання високої життєдіяльності насіння в зернових партіях усіх культур, а також якості продовольчого зернапротягом тривалого строку зберігання.
Усі способи сушіння зерна враховують сорбційні та інші його властивості. Зерно як об΄єкт сушіння – це живий організм з капілярно – пористою структурою. Плодові оболонки насіння пронизані капілярами, тому є проникними для пари води. Насінні оболонки й алейроновий шар, навпаки, відносно малопроникні для пари води і за неправильного режиму сушіння можуть бути причиною здуття зерна, спричиненого затримкою видалення водяної пари, яка накопичилась всередині ендосперму. Крім того, зародок містить дуже чутливі до температури водорозчинні білки – альбуміни. При температурі вище 41…420С білки зародка, наприклад, пшениці, денатурують, тобто насіння втрачає схожість. Білки клейковини більш термостійкі, однак температура нагрівання нормальної, міцної і слабкої за пружністю клейковини сильної пшениці не повинна перевищувати відповідно 50, 45 і 550С.
Сушіння – складний технологічний тепломасообмінний процес, який повинен забезпечити збереженість усіх властивостей речовин у зерні, що можливо за умови дотримання оптимальних параметрів цього процесу. Так, під час сушіння постійно змінюються термодинамічні й теплофізичні властивості зерна, зокрема, теплоємкість і теплопровідність. Тому необхідно суворо додержувати рекомендованих режимів сушіння насіння кожної культури залежно від його вологості та цільового призначення.
Застосовують три способи сушіння (зневоднення) зерна:
- теплове (у тому числі і вакуумне) під час якого рідина перетворюється на пару, на що витрачається теплова енергія; використовується воно найчастіше.
- сорбційне (контактне), при якому волога із зерна може видалятися як у пароподібному, так і рідкому стані, причому цей процес не пов΄язаний з необхідністю використання додаткового джерела енергії; використовується рідше, ніж теплове.
- механічне (відтискання, центрифугування), використовується тільки у мийних машинах на борошномельних заводах.
Серед чисельних способів теплового сушіння, які різняться способом передачі теплоти зерну, найпоширеніший конвективний. Суть його полягає в тому, що теплота передається конвекцією від теплоносія, який вбирає вологу, і видаляється в атмосферу. Температура теплоносія 35…400С.
Різновидністю теплового сушіння є рециркуляційне сушіння зерна. При цьому способі певну кількість сирого зерна змішують з великою кількістю сухого і чергують короткочасне нагрівання суміші зерна з наступним охолодженням та рециркуляцією великої частини просушеного зерна. Зерно за короткочасного (2…3 с) перебування в камері нагрівання при температурі агента сушіння 250…380 0С нагрівається до 50…60 0С.
Процес сушіння ґрунтується на здатності зерна випаровувати поверхневу вологу за умови, що тиск водяної пари в зерні вищий за тиск її в зовнішньому повітрі.
Під час сушіння зерна відбуваються такіфізичні явища:
- передача теплоти від агента сушіння до зерна;
- рух вологи з центральних шарів зерна до поверхневих;
- випаровування вологи з поверхні зерна та дифузія її в навколишнє середовище;
- переміщення вологи при наявності температурного градієнта з потоком теплоти внаслідок термовологопровідності.
Закономірності сушіння зерна такі:
1) чим більша початкова вологість зерна, тим вища швидкість сушіння в початковий період і тим він коротший. У сирому зерні є механічно зв΄язана волога, яка видаляється в першу чергу. Капілярно зв΄язана волога міцно зв΄язана з крохмальними зернами і ще міцніше – з білками. Тому процес сушіння зерна лімітується переважно сушінням білкового комплексу;
2) під час сушіння зерно нагрівається швидше, ніж випаровується волога. Це й визначило доцільність застосування для сушіння зерна рециркуляційного (з відлежуванням) способу;
3) сушіння можливе лише тоді, коли тиск пари всередині зернівки вищий, ніж в навколишнєму середовищі, тобто відбувається її випаровування. Коли температура поверхні зерна дорівнює температурі середовища сушильної камери, процес сушіння припиняється;
4) одночасно з переміщенням вологи рухаються розчинені в ній мінеральні речовини, тому зольність периферійної частини зернівки і зародка збільшується;
5) при вмісті в насипу органічної легкої домішки понад 0,1% можливе загоряння її в сушарці;
6) Якщо зерно перед сушінням зберігалося в анаеробному стані в насипу висотою понад 4 м, то в зернівках накопичується етиловий спирт, який при різкому нагріванні може призвести до загибелі зародків. Тому зерно треба попередньо провітрити для видалення спирту;
7) Швидкість процесу сушіння залежить від вологоємності повітря; наприклад, 1м3 повітря з температурою 200С поглинає 17 г води, 300С – 31 г, 50 0С – 90 г, 70 0С - 200… 250 г, 90 0С – 400 г і більше.
Контактний (кондуктивний) спосіб сушіння ґрунтується на контакті висушуваного матеріалу з нагрітою поверхнею і потребує великих витрат теплоти, тому поширений мало.
За радіаційного способу сушіння використовують теплоту енергії сонця чи інфрачервоних променів. Приклад – повітряно – сонячне сушіння, коли волога випаровується тільки через поверхню насипу зернової маси.
Ефективність процесу сушіння залежить від товщини шару зерна, частоти його перемішування, інтенсивності сонячної радіації, сили вітру, властивостей майданчику. Останній обладнують так, щоб він мав південний нахил. Шар зерна зернових злакових мас має бути гребенистим завтовшки 10...20 см, зернобобових 10...15, проса 4...5 см.
При температурі насипу 25…300С його треба переміщувати, оскільки нагрівання його верхнього шару призводить до інтенсивного випаровування вологи, внаслідок чого виникає різниця температур між верхнім нагрітим і нижнім холодним шарами. Тепле повітря вологомістке, однак при зіткненні з холодним зерном вологоємність його знижується й утворюється конденсаційна волога.
При додержанні всіх вимог та достатній інсоляції, якщо вологість зерна не перевищувала 17…18%, вона за один день знижується на 1…3%. Якщо вологість зерна вища, повітряне – сонячне сушіння малоефективне. За такого сушіння поліпшується схожість зерна, успішно відбувається післязбиральне дозрівання, зменшується кількість мікрофлори та пошкодженість зерна шкідниками.
Обмежене застосування повітряно – сонячного сушіння пояснюється потребою у великих майданчиках для розміщення зерна, залежністю його від метеорологічних факторів, низькою механізацією процесу. Найчастіше повітряне – сонячне сушіння застосовують у насінництві або для доведення до базисних кондицій невеликих партій зерна.
Молекулярне сушіння зерна проводять у вакуумних установках. Тут спочатку створюють вакуум, в результаті чого, волога від перепаду тиску в зерні та в середовищі виділяється на поверхню і замерзає, а при наступній подачі до зерна теплоти швидко випаровується. Собівартість такого сушіння занадто висока і на практиці його застосовують мало.
Залежно від подальшого призначення пшеницю висушують до такої вологості: для негайної переробки – до 15,5…14,5 %; для зберігання - 14…15 %; для тривалого зберігання – 13…14 %. Для кукурудзи – відповідно 14…16, 13…14, 12…13 %. Вологість зерна вівса і проса, які відвантажують на круп΄яні заводи, що не мають сушарок, повинна бути не вище 13,5 % і не нижче 12,5 %, а гречки – не вище 14,5 і не нижче 13,5 %.
РЕЖИМИ ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНОВИХ МАС
Інтенсивність усіх фізіологічних процесів у зерновій масі при зберіганні залежить від наступних факторів:
- вологість зернової маси і навколишнього середовища;
- температура зернової маси та оточуючих її об'єктів;
- доступ повітря до зернової маси.
На регулюванні параметрів цих факторів і ґрунтуються три режими зберігання зернових мас:
1) у сухому стані, тобто з вологістю, близькою до критичної;
2) в охолодженому стані, тобто за умов, коли температура їх знижена до таких меж, що вона значно гальмує життєві функції компонентів зернової маси;
3) без доступу повітря.
Перспективним є також хімічне консервування зернових мас.
Вибір режиму зберігання залежить від від кліматичних умов місцевості, де розташоване господарство, типів зерносховищ і їх місткості, технічних можливостей господарства для приведення партій зерна до стійкого при зберіганні стану, цільового призначення, якості партій зерна, економічної доцільності застосування того чи іншого режиму.
Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 212 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |