Режимы хранения зерновых масс. Характеристика способов хранения пшеницы

Благодаря использованию новейших технологий в агропромышленном комплексе удалось увеличить общую урожайность пшеницы, ржи, овса, ячменя и кукурузы, валовой сбор которых достиг в Российской Федерации за прошлый год отметки в 116118 млн. тонн. Таким образом, отмечается 13% прирост урожайности по сравнению с 2015 годом. Залогом успешного бизнеса является не только высокая урожайность, но и способность предприятия сохранить его до следующего посевного сезона. Поэтому требования к хранению зерна также довольно высоки.

Элеваторы и их виды

Специальные зернохранилища, в которые помещается весь собранный урожай, называются элеваторами. По сути, это огромные, хорошо оборудованные технические комплексы, которые подразделяются на несколько видов:

Заготовительные зерновые базы;
Базисные хранилища;
Перевалочные склады;
Производственные элеваторы;
Фондовые комплексы;
Портовые зерносклады;
Реализационные комплексы.

Каждый из этих комплексов имеет свои особенности и назначение.

Заготовительные зернохранилища

Зерносклады заготовительного типа или хлебоприемные комплексы служат для временного хранения зерна. Возводятся такие сооружения зачастую недалеко от больших сельскохозяйственных предприятий. Такие складские комплексы обычно используются для хранения и первичной обработки зерна. Кроме того, заготовительные элеваторы используются для подготовки зернового сырья к посеву. Высушенное и очищенное зерно вскоре транспортируется по назначению с помощью железнодорожного транспорта, автомобильного или водного сообщения.

Базисные элеваторы

Вторым пунктом назначения урожая являются базисные зернохранилища. Здесь собранный урожай подвергается более тщательной очистке, и хранится с целью дальнейшего потребления. В таких комплексах зерно сортируется согласно требованиям конкретного предприятия и хранится в очень больших объемах однородными партиями. Базисные склады размещаются, как правило, в районах крупных узловых станций и транспортных путей.

Перевалочные хранилища

Элеваторы такого типа в основном используются для кратковременного хранения зерновых. Они возводятся вблизи фермерских хозяйств в районах примыкания крупных железнодорожных и водных маршрутов. Такое зерно предназначается для транспортировки на дальние расстояния, поэтому на перевалочных пунктах оно перегружается с одного вида транспорта на другой. В редких случаях перевалочные пункты используются для долгосрочного хранения зерновых культур.

Производственные элеваторы

Эти предприятия являются своеобразными вспомогательными депо для пищевых заводов по производству муки, круп, комбикормов и т.д. Так как их назначением является бесперебойное обеспечение перерабатывающих фабрик зерновым сырьем, то и размер хранилищ будет зависеть от мощностей последних.

Фондовые комплексы

Название этих элеваторов говорит само за себя, ведь предназначены они для постоянного хранения зерновых в течение определенного количества лет. По сути, это хранилища зерновых ресурсов государственного назначения. Фондовые заготовительные комплексы имеют изначально очень большую емкость и наполняются лишь высококачественным зерном. Забор и отправка зерна из этих элеваторов происходит в случае обновления запасов или при возникновении дефицита. Поэтому возводятся такие хранилища с учётом доступности к крупным железнодорожным веткам.

Портовые зернохранилища

С базисных и перевалочных складов зерновые культуры перевозят в портовые комплексы, которые используются в качестве временного хранилища и подготовки зерна на экспорт. После обработки зерновых культур высокотехнологичным оборудованием они отгружаются на морские суда и транспортируются за пределы государства. Такие элеваторы также могут служить в качестве пунктов приема иностранного зерна для внутрироссийского рынка. Оснащены портовые хранилища, как правило, оборудованием высоких технологий и имеют очень большую емкость, чтобы обеспечить не только высокое качество продукции, но и удовлетворить объёмам внешнего и внутреннего рынка.

Реализационные базы

Зернохранилища этого типа предназначены для обеспечения предприятий товаром в виде зерновых, а также сопутствующих продуктов. Реализационные хранилища имеют возможность приема урожая от небольших фермерских хозяйств с целью последующей реализации зерна. Хранятся зерновые продукты на подобных предприятиях, как правило, в течение короткого времени и отпускаются сравнительно небольшими партиями.

Методы хранения зерна

Так как складироваться запасы овса, пшеницы ржи и других культур могут на разных предприятиях элеваторного типа, то и требования к их хранению будут разниться. На сегодняшний день практикуется три типа складирования зерна:

Сухой;
Лхлаждённый;
Безвоздушный.

В России больше принято хранить зерно в охлаждённом состоянии или при помощи сухого способа.

Особенности хранения зерна насыпью

Хранить зерно насыпью считается наиболее эффективным методом для долгосрочного его сохранения в пунктах приёма, сортировки и очистки. При насыпном способе хранения используется сухой метод складирования, когда зерно просто ссыпается в огромные кучи. Этот метод по сравнению с другими имеет множество преимуществ, среди которых:

Рациональное использование ресурсов зернохранилища;
Удобство погрузки, разгрузки и транспортировки продукции;
Более эффективная борьба с вредителями;
Удобство мониторинга состояния зерновых масс;
Экономия средств на упаковке.

Технология хранения насыпью может применяться как для складских помещений, так и на открытых площадках зерновых комплексов. К фасовке зерна при условии сухого метода хранения прибегают только в случае с посевным материалом . В остальных случаях зерно хранится насыпью в специальных контейнерах элеваторов или в кучах, подпертых специальным ограждающим буртом и накрытых водонепроницаемым материалом.

Сухой метод хранения

При извлечении влаги из зерновых культур все вредоносные организмы переходят в состояние анабиоза. Такой принцип хранения базируется на методе ксероанабиоза. Дальше остается лишь оберегать зерно от поедания его различными насекомыми и грызунами. Метод полного или частичного высушивания применяется при длительном нахождении зерновых на базисных или фондовых хранилищах.

Способы обезвоживания зерновых продуктов могут отличаться, однако все методы условно подразделяются на два основных принципа сушки:

Без использования тепла;
При помощи тепловой энергии.

Наиболее рентабельным оказалась сушка зерновых культур, при которой они засыпаются в ёмкости и обрабатываются солнечным теплом и воздухом.

Хранение зерна без доступа кислорода

Реализация технологии безвоздушного хранения осуществляется при использовании специальных герметичных емкостей, в которые помещается сырье. Иногда для ускорения процесса консервации используется углекислый газ или сухой лед, который выделяет углекислоту при контакте с воздухом.

Хранение зерновых культур в охлаждённом виде

Методика хранения зерновых при невысоких температурах пользуется популярностью на небольших фермерских или складских предприятиях. С экономической точки зрения этот метод уступает лишь сухому способу консервации зернового сырья, а также отмечается низким процентом потерь продукта.

Принцип действия метода охлаждения при хранении зерна схож с принципами его высушивания. Суть в том, что как при высоких, так и при умеренно низких температурах жизнь микроорганизмов и насекомых в зерновой массе замедляется или прекращается. Если во время сушки зерна, достаточно высыпать его на ровную поверхность обеспечить притоком солнечной и воздушной энергии, то для охлаждённого хранения необходимо искусственно создать температуру в пределах 5-10 градусов, что довольно дорого и проблематично в жаркие дни уборки урожая. Обычно при охлаждённом методе хранения зерна на складах задействуют приточно-вытяжную вентиляцию, которую включают летом по ночам, а в другие времена года – круглосуточно.

Иногда применяется метод перемешивания зерна, используя транспортерные ленты и вентиляторы. Однако такой метод менее популярен из-за увеличения затрат.

Хранение зерна в мешках

К такому методу хранения прибегают при задаче сохранить или транспортировать посадочные семена элитных сортов или же зерно первого урожая нового сорта. Семена простого посадочного материала обычно хранятся насыпью. Также в мешках принято хранить иногда калиброванный посадочный материал, либо дорогие сорта пшеницы и ячменя, которые имеют тонкостенную структуру.

Чтобы предотвратить порчу сырья, необходимо использовать тканевые грубые мешки. На элеваторах чаще применяются капроновые или полипропиленовые мешки, которые отличаются влагостойкостью и стойкостью к механическим повреждениям.

Иногда могут использоваться бумажные мешки с особой подкладкой из ткани. При изготовлении бумажных мешков используется специальная грубая крафт-бумага, которая широко применяется в упаковочной индустрии . Она гарантирует сохранность продукта и не выделяет вредных веществ.

Чаще всего мешки с зерном укладываются особым методом на поддоны из досок. При этом они укладываются двойником, тройником или пятерником. По нормативным требованиям, высота штабелей при ручном складировании должна составлять от 6 до 8 мешков, а при машинном – 10-12. Ширина между двумя штабелями и от штабеля до стены должна составлять не менее 0.7 м.

Требования к хранилищам

Для гарантии сохранности зернового сырья элеваторы должны укомплектовываться в соответствии со всеми техническими требованиями зернохранилищ. Также должны соблюдаться и технологии приемки, разгрузки, хранения и последующей сдачи зерна для транспортировки.

Размещается зерно в бункерах или помещениях складов согласно планам предыдущих лет. Но при всем ранее полученном позитивном опыте учитываются и возможности быстрой отгрузки зерна нужного сорта для транспортировки его по назначению.

Емкости и помещения зерновых складов должны быть в исправном состоянии. Если нужно, проводятся плановые ремонты и обеззараживание помещений.

Основные требования к технологиям хранения зерновых

Абсолютно на всех складских предприятиях зерно сортируется относительно количества влаги в нем, относительно его вида, засоренности и сорта. Смешивать разное зерно категорически запрещается. Относительно процентного содержания влаги зерновое сырье делится на:

Сырое до 22%;
Сырое свыше 22%.

Относительно степени засоренности его разделяют на:

Xистое сырье;
Pерно средней чистоты;
Cорное;
Cорное зерно свыше ограничительных кондиций.

Сырье с большим процентом засоренности предварительно подвергается очистке на элеваторе.

Зерно, заражённое клопом, клещом, морозостойкое, головневое зерно принято хранить на элеваторах в раздельных тарах или отсеках. Если в зерновой массе наблюдается большой процент проросшего материала, то такое сырье также хранится отдельно .

Во время сохранения зерна насыпью высота кучи устанавливается из расчета содержания влаги в ней и наличия мусора:

Высота кучи для сухого зерна не ограничивается нормами;
Для влажного зернового сырья она составляет не более 2 м;
Для кратковременного хранения влажного зерна, содержащего до 19% воды — полтора метра;
При влажности свыше 19% — 1 м.

Форма зерновой насыпи согласно нормам также должна иметь вид пирамиды, над которой производится тщательный надзор на протяжении всего срока хранения.

Нормы и показатели при хранении

Для проведения качественного мониторинга над хранимой насыпью ее условно разбивают на площади по сто квадратных метров, за которыми введут постоянное наблюдение, совершая периодические замеры температуры и влаги. Также на этих участках производят анализы относительно количества присутствующих вредителей.

Замеры производятся в 3 местах: в верхнем, нижнем и среднем слоях насыпи при условии, что она имеет высоту более полутора метров. После каждого замера термоштанга переставляется на 2 м.

Температурные показания снимаются при помощи специальных термоштанг, которые представляют собой термометры в защитных футлярах. Частота контроля относительно показаний степени зараженности регламентируется температурой и массой насыпи:

Раз в неделю – при температуре 10 градусов и выше;
Раз в две недели – при температуре ниже 10 градусов тепла;
Раз в месяц при – температуре 0 градусов и ниже.

Зерно, хранящееся в мешках, проверяют на заражённость один раз в месяц в зимний период и два раза летом.

Вредители и методы борьбы с ними

На элеваторах и в складах открытого типа всплеск активности всех насекомых, которые поедают зерно, наблюдается либо в жаркий летний период, либо при самосогревании зерна в емкостях для хранения. Также каждый вид насекомых занимает строго определенный слой зерна . Самыми распространенными вредителями являются:

Клещи;
Долгоносики;
Мельничная огневка;
Моль.

Зимой эти вредители обычно не размножаются.

Основные методы борьбы с вредителями:

Химическая обработка полей до начала уборки урожая;
Обработка зерна на зернохранилищах;
Механическое удаление мелких насекомых при помощи решет;
Соблюдение температуры и влажности при сохранении зерна.

Перед складированием часто используются два основных метода дезинфекция зерна: газовая и аэрозольная обработка. Аэрозольный метод используется как для обработки складов, так и прилегающих к ним территорий. Для этого зачастую применяется пиретроидные инсектициды и фосфорорганические средства.

Аэрозольные методы борьбы с насекомыми зарекомендовали себя как довольно эффективные. Однако из экономических соображений на складах применяется менее затратная процедура газовой обработки помещений. В качестве отпугивающих средств используются фосфид алюминия и магния в таблетированной форме, а также бромистый этил . Газовую обработку складских помещений и емкостей для хранения проводят только лицензированные компании и квалифицированные специалисты.

Аналогом химическому воздействию на вредителей могут стать традиционные методы обработки сырья и складов:

Сушка зерна;
Охлаждение или повышение температуры складского помещения;
Установка феромонных ловушек и использование микробиологических препаратов;
Применение ядов для грызунов.

Такие методы борьбы с насекомыми являются более дешевыми, но при этом не менее эффективными.

Убыль во время хранения

Несмотря на соблюдение всех норм и создание идеальных условий на элеваторах, всё-таки сохранить зерно на 100% не получится. Существует такое понятие, как норма естественной убыли зерна. Например, при хранении зерна дольше 3 месяцев применяется такая формула: х=а+б>в/г, в которой:

а – убыль за предыдущий период;
б – разница между текущей и предыдущей нормами;
в – разница между средней и предыдущей нормами хранения;
г — количество месяцев хранения.

Естественная убыль – это закономерный процесс, который происходит вследствие потери влажности, очистки зерна, оседания минеральных примесей на дно хранилища и т.д.

Правильная подготовка и сушка – это не единственное условие для качественного хранения зерна. Немаловажно выбрать склад для хранения зерна, который бы соответствовал всем требованиям, предъявляемым к такого рода сооружениям, а именно:
1. Склад должен быть сухим, чистым, вентилируемым, защищенным от проникновения атмосферных осадков, грызунов, вредителей, птиц, насекомых и заболеваний зерна, грунтовой и поверхностной влаги;
2. Внутренняя планировка должна быть удобна для постоянного наблюдения за состоянием зерна и его внутрискладской обработки;
3. Условия склада должны позволять производить очистку и дезинсекцию внутренней поверхности и оборудования, кроме того, недопустимо появление трещин и щелей, в которых могут селиться вредители;
4. Наличие механизации технологических процессов с максимальным использованием возможностей самотека зерна;
5. Надежность и безопасность сооружения;
6. Вместимость и возможность рационального использования пространства.

При соответствии зерносклада основным требования важно выбрать оптимальный способ хранения зерновых. На сегодняшний день существует два основных способа.
Хранение в таре предвидит содержание зерна в мешках. Данный способ применяется для хранения небольших партий зерна, в частности: семенного зерна, зерна с хрупкой оболочкой, склонной к растрескиванию, семян, содержащих эфирные масла, зерна мелкосеменных культур, калиброванных и протравленных семян.
Основным способом считается хранение зерна насыпью. При этом различают:
1. Закромное хранение, которое больше распространено в семенохранилищах для содержания небольших партий семян. Допустимая высота насыпи в закромах для товарного зерна достигает 3-3,5 м, для семян – 2-2,5 м, для зерна с влажностью выше критической – 1-2 м.
2. Напольное хранение сплошной насыпью зачастую используют для больших партий зерна товарного типа. Максимальная высота насыпи определяется исходя из целевого предназначения зерна, его состояния, оборудования и технического состояния склада, срока хранения. Сухое фуражное и семенное зерно хранят на полу и в закромах насыпью до 5 м, а при наклонных полах и наличии механизированной загрузки – до 10 м. В механизированных складах бункерного и силосного типа с наличием вентиляции высота некоторых зерновых при их низкой влажности может достигать 15-30 м в зависимости от вида зерна.
Каждый из способов хранения имеет свои преимущества и недостатки. Так, хранение в мешках позволяет избежать смешивания зерновых разных типов, но при этом он менее экономичен и емкость хранилища не используется в полной мере.
В зависимости от способа хранения зерновых склады подразделяются на несколько типов:
1. Закромные, в которых зерно хранят в отдельных отсеках.
2. Склады напольного хранения зерна, предназначенные для хранения насыпным способом на наклонном или горизонтальном полу.
3. Бункерные склады. Для хранения зерновых обустраивают специальные бункеры, также есть возможность для переработки зерна и хранения без доступа воздуха.
4. Комбинированного типа, в которых может быть установлен как бункер для хранения зерна, так и закрома или есть пространство для содержания зерновых масс насыпью.
5. Склады элеваторного типа. Зерно хранится в вертикальных емкостях, напоминающих силосные конусы. При наличии полного технического оснащения для отгрузки и обработки элеватор для хранения зерна считается едва ли не самым эффективным видом хранилища.
6. Ангары для хранения зерна. Отличаются возможностью достаточно быстрого возведения, большой емкостью и устойчивостью к влаге. Могут использоваться как для насыпного, так и для бункерного хранения.
Выбор конкретного типа склада зависит от объема, состояния, целевого предназначения и желаемого способа хранения зерновых масс. Немаловажным аспектом является уровень технического обеспечения объекта.
В зависимости от свойства зерна определяют режим и способ его хранения. Если правильно организовать и использовать взаимосвязь свойств зерна и взаимодействие зерновой массы и среды в зернохранилище, то можно добиться высокой технологической и экономической эффективности хранения зерна.
Базовые факторы в режимах и способах хранения зерна, которые к тому же влияют на его качество и степень сохранности, это температура и влажность как самого зерна, так и окружающей среды.
На практике для хранения зерна применяют три основных режима:
1. Хранение зерна в сухом состоянии (влажность должна опуститься до критической отметки);
2. Хранение зерна в охлажденном состоянии (температуру зерна понижают до такого предела, когда затормаживается жизнедеятельность составляющих зерновой массы);
3. Хранение зерна в герметическом состоянии (без доступа воздуха).
Какой бы режим хранения не выбрали, необходимо использовать дополнительные механизмы, которые помогут повысить устойчивость зерна в течение всего процесса хранения. Так, перед закладкой зерна на хранение необходимо произвести его очистку от различных примесей, провести мероприятия по обезвреживанию и обеззараживанию помещения для зерна, в зернохранилище установить современную и качественную систему вентиляции и влагомеры.
На выбор режима хранения зерна значительное влияние оказывают климатические условия местности, целевое назначение зерновых партий, тип и вместимость зернохранилища, качество зерна, технические возможности хозяйства, целесообразность применения самого режима.
Достичь более высоких результатов удается при соединении различных режимов хранения зерна.

Рисунок 8 – Склады бункерного типа

3.2 Борьба с потерями при хранении продуктов

Для бесперебойного снабжения населения продуктами питания и промышленности сырьем необходимо иметь достаточные запасы каждого вида продукта. Сохранение продуктов растениеводства до времени их использования является непростой задачей. Даже при высокой урожайности и большом валовом сборе не получится должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери массы и качества.
В мировом хозяйстве теряется значительная часть урожая. По данным ФАО (международная организация по продовольствию и сельскому хозяйству) потери зерна и зернопродуктов при хранении ежегодно составляют 10-15%, потери картофеля, овощей и плодов – 20-30%.
Потери продуктов хранения – следствие их физических и физиологических свойств. Только знание природы продукта и происходящих в нем процессов, а также разработанных режимов хранения позволяет свести потери до минимума.
Различают два вида взаимосвязанных потерь при хранении: массы и качества . По природе потери могут быть физическими и биологическими . Например, при хранении зерна к биологическим потерям относят дыхание, прорастание зерна, развитие микроорганизмов, насекомых и клещей, самосогревание, уничтожение птицами и грызунами. Физические потери происходят в результате травм, распыла, просыпи.
Уменьшение массы продукта при хранении может произойти вследствие физических потерь и биологических процессов.
Примером биологических потерь может служить потеря сухих веществ при дыхании. При соблюдении установленных режимов хранения потери дыхания ничтожны. Гораздо большие потери бывают при размножении в продуктах микроорганизмов.
Чем больше отклоняются условия хранения от оптимальных, тем больше и потери массы.
Таким образом, потери массы продуктов при хранении неизбежны, но при правильном режиме они не превышают установленных норм.
Так, перед хранением следует поставить следующие задачи:
1. Сохранение продуктов и семенных фондов с минимальными потерями массы и без снижения качества;
2. Повышение качества продуктов и семенных фондов в период хранения, правильное применение режимов и технологических приемов;
3. Рентабельное хранение продуктов, с наименьшими затратами труда и средств на единицу массы продукта, снижение издержек при хранении.
Рациональное хранение продуктов возможно только при наличии и правильной эксплуатации технической базы: хранилищ, машин и оборудования.

Для обеспечения сохранности зерна можно применить три режима хранения:
1) сухого зерна;
2) зерна в охлажденном состоянии;
3) зерна без доступа воздуха, т. е. в герметических зернохранилищах.
Хранение зерна в сухом состоянии основано на том, что в зерне с низкой влажностью (при отсутствии свободной воды) не развиваются микроорганизмы и вредители, а жизнедеятельность самого зерна понижена.
Хранение зерна в охлажденном состоянии основано на том, что все живые компоненты зерновой массы резко снижают свою жизнедеятельность при пониженной температуре.
Хранение зерновой массы без доступа воздуха дает возможность снизить в ней процессы жизнедеятельности как самого зерна, так и микроорганизмов и вредителей.
В России, как и в большинстве стран земного шара, наиболее распространены первые два режима хранения в сочетании с такими вспомогательными приемами, как очистка, активное вентилирование и комплекс мероприятий, направленных на предупреждение заражения зерновых масс вредителями.
Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым для долгосрочного хранения зерна.
Способы хранения зерновых масс базируются на их физических и физиологических свойствах.
Хранение зерна может быть краткосрочным (временным) и долгосрочным (длительным).
Основным способом хранения зерновых масс является хранение их насыпью. Этот способ имеет ряд преимуществ перед хранением зерна в таре (в мешках), а именно: значительно полнее используется площадь и объем зернохранилищ; больше возможностей для механизации работ по перемещению зерновых масс; облегчается борьба с вредителями; удобнее организовать наблюдение за хранящимся зерном; отпадают расходы на тару и упаковку зерна.
Хранение в таре применяется лишь для некоторых партий посевного материала.
Хранение насыпью может быть осуществлено на открытых площадках в бунтах (для временного хранения) и зернохранилищах (напольное хранение в складах или закромах).
Под бунтами понимают уложенные по определенным правилам вне хранилищ, под открытым небом, насыпью или в таре партии зерна. От атмосферных осадков бунты закрывают брезентом.
К зернохранилищам - местам организованного и рационального хранения зерна - предъявляются определенные требования: технические, технологические, эксплуатационные и экономические.
Каждое хлебоприемное и зерноперерабатывающее предприятие должно иметь план приема и размещения зерна по складам и силосам элеватора, в котором предусматривается:
- рациональное использование емкостей зернохранилищ;
- правильное размещение зерна в зависимости от его качества и количества;
- предупреждение излишних внутренних перемещений; рациональное использование механических средств; размещение в тыловых неприрельсовых складах партий зерна, предназначенных для длительного хранения, и семенного зерна;
- возможность формирования однородных по качеству партий.
На хлебоприемных предприятиях план размещения составляют на основе материалов о работе за предыдущие годы, сведений о количестве и качестве зерна, подлежащего сдаче государству, а также с учетом запланированного, в порядке перемещения, завоза и вывоза зерна. Поступающее зерно необходимо размещать раздельно по типам, подтипам, влажности, засоренности, сортам и объемной массе (натуре). Смешивать зерно разных типов, сортов и состояний по качеству запрещено.
При формировании однородных партий по состоянию влажности и содержанию сорной примеси до обработки допускается размещать зерно:
- по влажности: сухое и средней сухости вместе; влажное; сырое до 22%; сырое свыше 22%;
- по сорной примеси: чистое; средней чистоты и сорное до ограничительных кондиций вместе; сорное свыше ограничительных кондиций.
Зерно, с отклонениями от ограничительных кондиций, принимаемое по особым разрешениям, размещают отдельно. Также отдельно размещают зерно, принимаемое по особо учитываемым качественным признакам (морозобойное; головневое; пораженное клопом-черепашкой; зараженное клещом; с примесью спорыньи и с наличием, выше нормы, проросших зерен).
Размещать в одном складе зерно зараженное с незаряженным, газированное с негазированным не разрешается.
Также не разрешается смешивать зерно нового урожая с зерном урожаев прошлых лет, а также зерно, подвергавшееся самосогреванию, с нормальным.
При хранении зерна в складах, не оборудованных установками для активного вентилирования, высоту насыпи устанавливают в зависимости от влажности и засоренности зерна, технического состояния склада, а также времени года (холодное, теплое), руководствуясь следующими рекомендациями:
- для зерна сухого и средней сухости высота насыпи должна быть в пределах, допускаемых техническим состоянием склада;
- для влажного зерна высота насыпи должна быть не более 2 м;
- при временном хранении сырого зерна с влажностью до 19% в складе без активного вентилирования высота насыпи должна быть не более 1,5 м и влажностью выше 19% - 1 м.
При хранении сырого и влажного зерна соблюдение только высоты насыпи не дает полной гарантии его сохранности. За таким зерном должен быть установлен тщательный контроль.
Высоту насыпи в складах контролируют по отметкам на стенах или опорах склада. Насыпь зерна в складе должна иметь прямоугольную или пирамидальную форму. Поверхность насыпи должна быть ровной.
Все зерно с повышенной засоренностью перед размещением на хранение должно быть очищено в зерноочистительных машинах.
Зерно твердой пшеницы размещают раздельно по классам. Неклассное зерно размещают отдельно.
Зерно сильной пшеницы с содержанием клейковины в пределах 28-31% размещают отдельно от зерна с клейковиной выше 32%.
При приеме и размещении па хлебоприемных предприятиях продовольственно-кормовой кукурузы в початках должны быть выполнены следующие условия:
- при разгрузке кукурузы важно предупредить самообрушивание початков и попадание зерна в партию. Для этого необходимо не допускать падения початков с большой высоты, применять бункера с ситами для отбора обрушенных зерен, при хождении по насыпи пользоваться трапами;
- одновременно с разгрузкой отбирать из партии початки больные, недоразвитые и покрытые плесневыми грибами;
- обрушенные зерна следует немедленно направлять на очистку и сушку, а больные початки обмолачивать, очищать и сушить.
Смешивать кукурузу разных состояний по влажности и засоренности не следует, так как это ухудшает условия ее хранения. Смешивание кукурузы разной по цвету снижает ее товарную ценность.
Поступающую кукурузу размещают по типам, в зависимости от влажности и засоренности.
Сухую кукурузу (с влажностью до 16%) размещают в обычных зерновых складах или под навесами с высотой насыпи 3-3,5 м; средней сухости (16-18%) - под навесами и в складах на кратковременное хранение с высотой насыпи до 3 м; влажную (18-20%) - в хранилищах с установками активного вентилирования, а также на специализированных площадках, высотой 2,5 м; а сырую (свыше 20%) - высотой 2 м.
При приеме, размещении и хранении зерна на мукомольных заводах и крупозаводах план размещения должен предусматривать раздельное хранение партий зерна, отличающихся технологическими свойствами, учитываемыми при составлении помольных партий.
Зерно размещают в зависимости от районов его произрастания, а в пределах этих районов по типам и подтипам.
Мягкую пшеницу I, III, IV и V типов размещают по трем группам стекловидности: выше 60%, от 40 до 60%, менее 40%. При поступлении пшеницы со стекловидностью ниже 20% ее размещают отдельно. Твердую и сильную пшеницу также размещают отдельно.
Кроме того, при размещении зерна учитывают его состояние по влажности, объемной массе и по содержанию клейковины (до 20%, от 20 до 25%(и выше 25%). Неполноценное зерно, поступившее на предприятие по особым распоряжениям, размещают отдельно.
С момента поступления зерна на хлебоприемные предприятия и в течение всего периода его хранения за качеством и состоянием каждой партии зерна должно быть организовано систематическое наблюдение.
К числу показателей, по которым оценивают состояние каждой партии при хранении, относят: температуру, влажность, содержание примесей, зараженность вредителями и свежесть зерна (цвет и запах).
Правильно организованный контроль позволяет своевременно предупредить все нежелательные процессы, происходящие в зерновой массе.
Для наблюдения за состоянием зерна поверхность насыпи разбивают на секции площадью 100 м2.
Одним из важнейших показателей, характеризующих состояние зерна, является температура. Определяют ее в зерновой массе с помощью термоштанг (термометров, заключенных в металлические футляры, навинчивающиеся на металлические штанги). Температуру в насыпи выше 1,5 м измеряют в трех слоях - в верхнем на глубину 30-50 см, среднем и нижнем. После каждого замера термоштангу в пределах секции переставляют на расстояние 2 м.
Зерно на зараженность вредителями хлебных запасов проверяют в зависимости от температуры зерна в следующие сроки: при температуре зерна выше +10° C раз в декаду;, при температуре зерна ниже +10° раз в 15 дней; при температуре зерна ниже 0° раз в месяц.

Применяют три режима хранения зерновых масс:

В сухом состоянии, то есть с влажностью до критический,

В охлажденном состоянии (когда температура зерна понижена до пределов, значительно тормозящих жизненные функции компонентов зерновой массы);

Без доступа воздуха (в герметическом состоянии).

Хранение зерна в сухом состоянии

Режим базируется на принципе ксероанабиоза. Обезвоживание любой партии зерна и семян до влажности ниже критической приводит все живые компоненты, за исключением насекомых-вредителей, в анабиотическое состояние. При этих условиях исключается повышенный газообмен в зерне и семенах, развитие микроорганизмов и клещей.

Режим хранения в сухом состоянии - основное средство поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур и качества зерна продовольственного назначения в течение всего срока хранения. Данный режим наиболее приемлем для долгосрочного хранения зерна. Систематическое наблюдение за состоянием таких партии, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от внешних воздействий позволяют хранить зерно с минимальными потерями несколько лет.

Для хранения зерновых масс в сухом состоянии используют различные способы сушки зерна.

Все способы сушки зерна и семян разделяют на две группы:

Без специального использования тепла (без подвода тепла к высушиваемому объекту)

С использованием тепла.

Наиболее распространенный способ с использованием тепла - сушка в специальных устройствах - зерносушилках и сушка на солнце (воздушно-солнечная).

Хранение зерна в охлаждённом состоянии

Хранение зерна в охлажденном состоянии эффективный, но меньше экономически выгодный способ. При сниженной температуре, как и при сниженной влажности, жизнедеятельность зерна и микроорганизмов, которые находятся в нем, значительно замедляется, а может и совсем прекращаться. По этой причине охлаждение зерновой массы до 5-10°С и ниже является эффективным способом ее консервирования.

В хозяйствах необходимо широко применять пассивное охлаждение. Для этого зернохранилища проветривают или применяют естественную приточно-вытяжную вентиляцию. Охлаждают любые партии зерна, когда температура воздуха ниже от температуры зерновой массы. Летом и осенью это делают ночью, а с наступлением холодной и сухой погоды - в течение суток. Охлаждение зерновой массы с помощью транспортеров зерноочистительных машин и вентиляторов (сепараторы, аспирационные колонки) также эффективно и сравнительно малотрудоемкое занятие. Перемешивание - очень трудоемко, потому его применяют редко.

Активное вентилирование зерновой массы - прогрессивный способ. Его проводят учитывая фактическую и равновесную влажность зерна, температуру и относительную влажность воздуха.

Хранение зерна без доступа воздуха

Зерновая масса и все ее живые компоненты являются аэробными организмами, то есть их жизнедеятельность возможна только при наличии в окружающей среде необходимого количества воздуха. Отсутствие или недостаток его снижают интенсивность дыхания, подавляют развитие микроорганизмов и вредителей. При этом способе хранения мукомольные, хлебопекарские и другие качества зерна практически не ухудшаются. Семена хранить при этом режиме нельзя, потому что они теряет всхожесть.

При хранении зерна без доступа воздуха может происходить самоконсервация зерна в результате нагромождения углекислого газа. Такой же эффект наблюдается при введении в зерновую массу разных инертных газов или создании вакуума. Быстрая самоконсервация зерновой массы лучше всего достигается в герметичных хранилищах, а также путем полной загрузки ёмкости зерном при отсутствии надземного пространства. При этом могут погибнуть вредители и микроорганизмы.

Безкислородную среду можно создать, вводя в зерновую массу газообразную углекислоту или брикеты сухого льда. Для консервирования сельскохозяйственной продукции в последнее время успешно применяют смесь инертных газов.

ФАО оценивает ежегодные потери зерновых приблизительно в 10% общего производства с максимумом для некоторых менее развитых стран 30-50 %.

Основная причина этих потерь, особенно в развивающихся странах, - негерметичность хранилищ, допускающих свободное проникновение насекомых, грызунов, птиц и даже осадков, вызывающих развитие плесеней и создающих неблагоприятные условия хранения. Даже там, где зерно хранят в пригодных для этого силосах, потери могут происходить вследствие загрязнения, снижения качества и порчи.

Влажность и температура

Важное свойство зерна различных культур - сохранность его в течение длительного времени при соблюдении определенных условий. С хранением зерна связано много проблем, обусловленных тем фактом, что оно представляет собой живой организм и поэтому может погибнуть. В этом контексте влажность и температура зерна являются наиболее важными факторами.

Излишняя влага или повышенная температура могут привести к плесневению, если зерно слишком долго хранится. Влажности в значительной степени определяется методом уборки зерна. В прошлом для уборки использовали только косилки: зерно могло созревать и высыхать в неплотных снопах в поле до обмолота. Во время этого периода сушки большая часть влаги терялась.

Однако в настоящее время уборку ведут комбайнами, и большая часть влаги в соломе и сорняках переходит на само зерно, чем и объясняется увеличение влажности зерна после уборки по сравнению с влажностью его до уборки. Механизированная уборка не оставляет времени для вентилирования зерна на открытом воздухе. Наоборот, убранное зерно, уже обмолоченное, направляется непосредственно с поля во временное хранилище, где оно будет находиться до начала искусственной сушки.

Так как климатические условия, которые редко бывают оптимальными, частично определяют время уборки зерна, а фермеры сильно загружены в этот короткий период, аренда и кооперативное использование комбайнов получили широкое распространение. Сейчас уборка занимает значительно меньше времени, а вместимость хранилищ на фермах обычно недостаточна. В то же самое время процесс сушки необходимо начинать с момента поступления зерна.

При небольшом объеме производства зерна эта проблема может быть решена с помощью простых вентиляционных установок, которые нагнетают сухой холодный или подогретый воздух. Учитывая большую опасность ухудшения качества, которое может быстро привести к катастрофе при хранении очень влажного зерна, некоторые фермеры организовали кооперативные зернохранилища, где было смонтировано дорогое промышленное сушильное оборудование с системами принудительного вентилирования для охлаждения зерна.

Температура сушки зерна очень важна и определяется влажностью зерна. При слишком высокой температуре сушки возможно серьезное повреждение, например, потеря всхожести семенного зерна или пивоваренного ячменя, потеря мукомольного и хлебопекарного качеств пшеницы, потеря пищевой ценности продовольственного зерна и опасность повреждения зерна из-за неравномерного высыхания зерновки и оболочки.

Безопасная температура сушки находится в диапазоне 40-55 °С. Обычно процесс сушки продолжают до тех пор, пока влажность зерна не достигнет величины 16-18%.

Кроме того, в сухом состоянии зерно остается живым организмом, характеризующимся метаболической и дыхательной активностью. Кислород, потребляемый из воздуха при дыхании. преобразует углеводы в диоксид углерода, влагу и теплоту. Для зерна, хранящегося длительное время (свыше года), это преобразование должно быть по возможности значительно снижено для предотвращения существенного увеличения влажности и температуры.

Опыты показывают возможность замедления интенсивности дыхания охлаждением и сушкой горячего и влажного зерна. Слишком высокая влажность и теплота не только ограничивают максимальную продолжительность хранения, но также связаны (как причина, так и следствие) с развитием плесеней, бактерий и амбарных долгоносиков. Если эта проблема не решается на первом этапе хранения, то процесс снижения качества ускоряется, приводя к еще большей влажности и теплоте. В результате всего этого партия зерна обесценивается и в самом худшем случае не может быть использована даже на кормовые цели.

На практике стандартом качества партии зерна является его всхожесть. Этот стандарт может быть использован для семенного зерна или пивоваренного ячменя, а также для зерна, используемого для непосредственного потребления. Эксперты установили, что всхожесть важна для продовольственного зерна и что микроорганизмы, которые сопровождают развитие плесеней, предпочитают питаться зародышем зерна; зародыши с более высокой влажностью и содержанием белка представляют более питательную среду, чем эндосперм зерна. После зародыша микроорганизмы атакуют оставшуюся часть зерна до тех пор, пока оно не будет полностью обесцененным. Диализ всхожести различных видов зерна также показал, что плесени развиваются с различной интенсивностью. Считают, что зерновые культуры, имеющие зерновки, покрытые чешуей (ячмень и овес), должны обладать меньшей интенсивностью развития плесеней, чем мучнистые или голозерные (пшеница и рожь).

Во время развития и созревания в поле зерно проходит различные этапы, которые можно описать в следующем хронологическом порядке:

восковая спелость, когда количество сухого вещества в зерновке возрастает до определенного максимума, в то время как влажность составляет приблизительно 30 %;
созревание, когда влажность начинает снижаться;
полная спелость, когда влажность в сухую погоду уменьшается примерно до 14 %.

Обычно чувствительность к влаге как результату погодных условий очень большая в фазе полной спелости. Это означает, что зерна поглощают и выделяют влагу очень легко; зерновка является гигроскопичной.

Специалисты выступают против уборки зерновых комбайнами в фазе полной спелости, так как это сопровождается избыточной потерей зерна. Если имеются методы быстрой сушки, то лучше убрать зерно до наступления полной спелости, несмотря на более высокую влажность зерновок.

Механическое повреждение зерна может быть результатом повреждения, вызванного неправильным функционированием комбайна, избыточной влажности (свыше 18 %) зерна при уборке и интенсивной механической транспортировке. Повреждение семенного зерна и пивоваренного ячменя может снизить их жизнеспособность. Для продовольственного зерна повреждение означает, что в процессе помола потери будут выше. Обычно повреждение зерна снижает его ценность и увеличивает опасность при продолжительном хранении.

При использовании комбайнов в зерновой массе содержится больше примесей, чем при уборке простыми косилками. Качество и потенциальная продолжительность хранения партии зерна точно связаны с содержанием примесей. Эти примеси, обычно части зеленых растений (примеси, части стеблей и т. п.), имеют высокую влажность, являются источником инфекции и стимулируют развитие плесеней. Следовательно, перед закладкой зерна на хранение его необходимо тщательно очистить.

Как упоминалось ранее, хранящееся зерно дышит и требует определенного объема кислорода, который преобразуется в почти равное количество диоксида углерода. Имеются доказательства того, что зерно, хранящееся в закрытом силосе, имеет относительно низкую интенсивность дыхания, когда поглощается кислород воздуха и продолжает выделяться диоксид углерода. Повышающаяся концентрация СО 2 вызывает дальнейшее снижение интенсивности дыхания таким образом, что процессы, происходящие в зерне, и развитие микроорганизмов (плесеней и бактерий) практически приостанавливаются.

Это положительное явление обычно используют всякий раз, когда зерно должно храниться продолжительное время. Установлено, что зерно, хранящееся в течение длительного времени в закрытых бункерах при оптимальных условиях влажности и температуры, будет иметь предельно низкие потери жизнеспособности, которая восстанавливается сразу же при контакте со свежим воздухом. Хранение зерна должно прежде всего обеспечивать сохранение жизнеспособности и предотвращать развитие плесеней.

Доказано, что возможный период хранения можно увеличить, если влажность и температуру снизить, например, путем охлаждения или сушки.

На практике большая часть зерна, поступающего с поля, имеет некоторые различия по влажности и температуре, что может привести к проблемам при хранении. Кроме того, зерно, хранящееся у стен силосов или в верхнем слое, имеет тенденцию охлаждаться быстрее, чем зерно в центре.

При таких обстоятельствах холодный, более тяжелый воздух будет оседать, горячий воздух - подниматься. При соприкосновении горячего воздуха с холодным может произойти конденсация, увеличивающая влажность в верхней части силоса. Эта опасность наибольшая в осенний период, когда средние температуры окружающего воздуха становятся ниже. Для более равномерного распределения влаги в зерновой массе и предотвращения плесневого запаха и местного самосогревания зерна рекомендуется до сушки перемешивать или перебрасывать зерновую массу с применением ограниченного вентилирования.

Взаимосвязь температуры и влажности зерновой массы и вентилирования воздухом должна находиться под контролем.

В процессе сушки и охлаждения мощные потоки воздуха нагнетаются или отсасываются под давлением из зерновой массы. Используются различные системы, например:

зерновая масса распределяется слоями (горизонтальные хранилища) и не перемещается в процессе вентилирования; сопротивление воздуху минимальное;
зерно хранится в вертикальном силосе (оно не перемещается) и сильные потоки воздуха проходят через зерновую массу, предпочтительно сверху вниз;
зерновая масса перемещается и пересекается восходящим или нисходящим потоком воздуха, который может быть подогрет.

В процессе сушки зерна передача теплоты и влаги между воздухом и зерном определяется некоторыми важными физическими законами и явлениями, а именно:

гигроскопичностью зерна (отмечается в зависимости от вида зерна);
зерно является плохим проводником тепла и ведет себя как изолятор;
увеличение температуры начинается медленно и ускоряется со временем;
более влажное зерно вызывает более быстрое повышение температуры.

Общие правила для сушки зерна вентилированием следующие: температура воздуха, используемого для вентилирования, должна быть на 4-5 °С ниже температуры зерна; относительная влажность воздуха должна быть ниже соответствующей равновесной влажности зерна.

Амбарный долгоносик

Одна из проблем, требующих внимания при хранении зерна, - присутствие амбарного долгоносика - черного жука длиной 3-5 мм с плохо развитыми нижними крыльями, неспособного летать, который себя прекрасно чувствует в зерновой массе. Предварительно высверлив хоботком выемку, самка, которую трудно отличить от самца, откладывает яйцо и заделывает выемку каплей жидкости. Эта жидкость быстро твердеет при контакте с воздухом; снаружи не видно никаких следов. Спустя несколько дней белая личинка выходит из яйца и начинает питаться эндоспермом. Личинка растет, линяет, превращается в куколку, и в конечном итоге из куколки выходит молодой жук. Все это происходит внутри зерна, а снаружи еще ничего не видно. Когда молодой жук выходит наружу, половина зерновки уже съедена.

Развитие долгоносика от яйца до взрослого жука в значительной степени зависит от температуры. Эволюция происходит тем быстрее, чем выше температура. При высоких температурах зерна он может давать от четырех до пяти поколений в год. Опыты показали, что одна самка может откладывать 1000 яиц в год, в то же время при благоприятных условиях это число может возрасти до 100 000. При снижении температуры до 6 °С амбарные долгоносики находятся в парализованном состоянии, но, как только температура повышается, они пробуждаются и становятся более активными, их прожорливость и половое влечение также становятся сильнее с увеличением температуры до появления признаков паралича при 38 °С. Амбарные долгоносики погибают при 39 °С.

Амбарные долгоносики, несомненно, самые опасные вредители хранящегося зерна. Сильное заражение вызывает повышение влажности и температуры; в результате скопления мертвых особей и экскрементов насекомых создается отличная среда для развития многих других вредных организмов, таких, как клещи, плесени и бактерии. Зерно приобретает затхлый запах и теряет качество. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока зерно не станет полностью непригодным для продовольственных целей. Зерновая пыль, зараженная мертвыми телами и экскрементами долгоносиков, может вызвать серьезные болезни у животных; особенно чувствительны лошади и свиньи.

Заражение долгоносиками необходимо обнаруживать по возможности раньше. С этой целью можно просеять пробу зерна или опустить ее в ковш с водой и перемешать. Здоровые зерна оседают на дно, тогда как зерна, в которых находятся личинки, куколки или взрослые жуки, всплывают на поверхность. Третий метод предусматривает просвечивание зерен мощным источником света.

При выгрузке зараженной партии зерна из силоса некоторые долгоносики могут оставаться, укрываясь в трещинах, остатках гравия и полостях в стенах силоса, где они выживают без пищи в течение многих месяцев. Таким образом, долгоносики заражают другую партию зерна, закладываемую на хранение, и проблема остается нерешенной.

Имеется несколько методов борьбы с амбарными долгоносиками с использованием контактных инсектицидов или газов. К контактным инсектицидам относятся порошки, смешиваемые с зерном, и жидкости, наносимые на зерно в распыленном состоянии. Оба вида инсектицидов только убивают долгоносиков, которые находятся в зерновой массе, но не влияют на личинки внутри зерна.

Борьба с амбарными долгоносиками с помощью газов (фумигация) во многих отношениях дает лучшие результаты. Газы проникают внутрь зерна и уничтожают яйца, личинки, куколки и взрослых долгоносиков. Эффективность этого метода в значительной степени зависит от температуры, которая должна быть выше 20 °С. Метод фумигации можно применять только при условии тщательной герметизации помещений, которые можно легко вентилировать после окончания обеззараживания и которые расположены на расстоянии от других зданий.

Фумигация имеет также некоторые недостатки. Газы чрезвычайно ядовиты для человека и животных; некоторые из них легко воспламеняются и поэтому взрывоопасны. В связи с этим необходимо принимать различные меры предосторожности до фумигации и в процессе ее проведения (следует надевать противогазы и перчатки, избегать огня и искр), а обеззараживание должны выполнять специалисты.

Учитывая все эти опасности, ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) и ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) после тщательного исследования одобрили систему, которая пытается решить эти проблемы с использованием ионизирующего облучения пищевых продуктов. Это новый метод, который делает возможным обеззараживание продуктов и уничтожение микробов и насекомых и не оказывает вредных побочных воздействий при потреблении продуктов питания.

Хранение зерна в среде инертных газов

Основное преимущество метода состоит в том, что на всех стадиях развития насекомые не могут выживать при очень низкой концентрации кислорода. Высокое содержание диоксида углерода (СО 2), образующегося за счет дыхания насекомых, также способствует их угнетению, но основным фактором уничтожения вредителей является низкое содержание кислорода в межзерновом пространстве. Недостатком метода является медленное поглощение кислорода вредителями; перед снижением концентрации кислорода до уровня, обеспечивающего полную гибель насекомых, происходит сильное заражение.

По методу, разработанному Шейбалем и Ди Маггио из Снампрогетти (Италия), используется азот, который биологически инертен и легко доступен на рынке в газообразной и жидкой формах. Азот может использоваться для краткосрочной фумигации и при продолжительном хранении сухого зерна и зерна средней и высокой влажности, так как при низких остаточных концентрациях кислорода быстрое развитие плесеней значительно замедляется в атмосфере технического азота и прекращается в чистом азоте.

Основные преимущества метода следующие:

активность насекомых снижается;
резистентность насекомых к кислородному голоданию исключается;
зерно при критической влажности может сохраняться в течение значительно более длительного времени, чем в общепринятых хранилищах в воздушной атмосфере;
развитие самосогревания и колебание температуры зерновой массы исключаются;
переброска хранящегося зерна не требуется;
взрывы и самовозгорание исключаются;
жизнеспособность и свойства зерна поддерживаются в течение значительно больших периодов без дополнительных мер предосторожности.

Этот метод интенсивно исследуется и испытывается в условиях обычной практики хранения.