CC BY
60
Литература:
1. Пат. 201138312 РФ. Бункер для хранения и вентилирования зерна / А.Н.Васильев, Д.А.Бу-дников и др. - №113631; Заявлено 15.02.2006; Опубл. 27.02.2012.
2. Тихенький, В.И. Методы и средства повышения эффективности процесса сушки семян при электроразрядном воздействии на поток воздуха: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01 / В.И. Тихенький. - СПб.: НПО «Нечерноземагромаш», 1993. - 16с.
3. Голубкович, А.В. Влияние ионизированного воздуха на массоперенос в зерне / А.В. Голуб-кович, Л.В. Шампанова // НТБ ВИМ. - 1986. - №65. - С.26-28.
Васильев Алексей Николаевич, доктор технических наук, заместитель директора Будников Дмитрий Александрович, кандидат технических наук, главный специалист ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Тел. (8499) 171-19-20 E-mail: vish@dol.ru
The article devoted to the application electrotechnologies in the process of the grain drying. Particular attention is paid to the use of the microwave fields and electroacti-vated air.
Keywords: grain, drying, aeroions, microwave.
УДК 620:631.365.22
ВАРИАНТЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ЗЕРНА В ЛИНИЯХ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ
A.А.Васильев
B.Р.Краусп
Статья посвящена разработке способа обеззараживания зерна от спор плесневых грибов и уничтожению микотоксинов при послеуборочной обработке, образующихся в процессе жизнедеятельности грибов. Использование способа позволит повысить качество обеззараживания, увеличить сроки хранения зерна и снизить энергозатраты на обработку.
Ключевые слова: обеззараживание зерна, электротехнологии, микотоксины, микроволны.
В последние годы как у нас в стране, так и во многих странах мира отмечается увеличение поражения пшеницы, ячменя и других колосовых культур болезнями, вызываемыми грибами родов Fusarium, Altemaria, Aspergillus, Penicillium, Mucor, Trichoderma, Cladosporium и др.
Развитию заражения колоса и зерна способствует сочетание высокой относительной влажности воздуха (свыше 71%) и температуры выше 15 оС в период от цветения до уборки урожая. При этом зерно может поражаться в процессе послеуборочной обработки и хранения. За время хранения (от 3 до 6 мес.) в неблагоприятных условиях поверхностное заражение зерна токсикогенными грибами может увеличиться в 35 - 40 раз, внутрисемейное - в 3 - 4 раза.
Развитие плесеней хранения зерна приводит к потерям сухого вещества, снижению товарной ценности зерна. Бактериальная обсемененность зерна и комбикормов значительно снижает его качество и ограничивает использование, вызывает падеж сельскохозяйственных животных и птицы. Помимо потерь урожая и изменения химического состава, грибы загрязняют зерно токсинами. Различные виды микотоксинов специфически поражают органы и ткани: печень, почки, слизистые оболочки пищевода и кишечника, мозг. Многие мико-токсины являются канцерогенами и мутагенами.
Существует несколько методов санитарно-микологического и токсикологического исследования зерна и кормов, такие как токсико-биологический анализ, микробиологический анализ и физико-химический анализ[1].
Данные методы, безусловно, способны обеспечить достаточную специфичность и необходимую чувствительность определения, однако являются дорогостоящими, позволяют определить токсичность в течение 15-30 часов, рассчитаны преимущественно на специализированные и хорошо оснащенные стационарные лаборатории, а также требуют высокой квалификации персонала. Вследствие этого для постоянного контроля сельхозсырья используется имму-ноферментный метод анализа (ИФА или ELISA). Из-за высокой чувствительности, быстроты, сравнительно низкой стоимости оборудования этот метод считается оптимальным.
К преимуществам этого метода относятся: быстрота анализа пробы (не более 10 мин.), универсальность (возможность тестирования сырья различного происхождения), простота и удобство. Для постановки массового анализа ми-котоксинов в производственных лабораториях различными производителями разработаны специальные наборы, в комплект которых входят все необходимые реагенты, стандарты и оборудование.
Экспресс-тест на сегодняшний день является лучшим тестом, который способен быстро определить наличие микотоксинов (афлатоксина, ДОН, фумо-низина, охратоксина, T-2-токсина и зеараленона) в зерне и кормах, в том числе и по количеству. Экспресс-тест портативен и прост в использовании. Для работы с ним требуется минимум базисного оборудования - тест-полоски, инкубатор и ридер.
Одним из методов обеззараживания зерна является обработка энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). При использовании данного метода возможно создание экологически чистых, энергосберегающих технологий переработки зерна.
Для экономии ресурсов целесообразным видится использование модульных устройств, встраиваемых в технологический процесс. Конструкция модулей должна позволять использовать их в различных технологических линиях по послеуборочной обработке зерна. Такой принцип может быть реализован с использованием СВЧ-конвективного модуля разработанного в ВИЭСХ и представленного на рисунке 1.
Рис.1. Модуль СВЧ - конвективного обеззараживания зерна
В период интенсивной уборки зерновых культур и недостаточной производительности сушилки часть влажного зерна размещают на площадке для временного хранения влажного зерна и в бункерах активного вентилирования. На площадке во влажном зерне интенсивно развиваются плесневые грибы. Данный модуль в мобильном исполнении целесообразно использовать для предварительного обеззараживания зерна хранящегося на открытых площадках и в буртах. Это позволит снизить зараженность спорами токсинообразующих грибов на начальной стадии, не допустить размножения плесени и продуцирования микотоксинов, увеличить сроки хранения перед окончательной обработкой и немного подсушить зерно. Такой вариант оптимально подходит при переработке большого объема зерна, когда необходимо и не допустить потери его товарных качеств.
Существует возможность применения СВЧ модуля для обеззараживания зерна в ЗАВах после первичной очистки ввиду их компактности (рисунок 2).
Рис. 2. Использование модуля СВЧ обеззараживания зерна в ЗАВах
Так же модули обработки полем сверхвысокой частоты рационально использовать совместно с бункерами активного вентилирования и сушилками зерна.
Кроме эффекта обеззараживания наблюдается эффект увеличения производительности сушки за счёт совпадения направления градиентов температуры и влажности зерна.
Еще одним преимуществом является непосредственно модульность построения линии обеззараживания зерна, что позволяет включать модуль практически в любые существующие технологические процессы послеуборочной обработки зерна (рисунок 3). Требуемая производительность достигается параллельным, либо последовательным включением модулей в технологический процесс.
Рис. 3.
Модульный
принцип построения линии СВЧ обеззараживания зерна
На данный момент существуют технологии послеуборочной обработки зерна, содержащие площадку для временного хранения влажного зерна, машину первичной очистки, бункеры с активным вентилированием, сушилку, машину вторичной очистки и хранилище обработанного зерна[2]. Исходя из данной технологии варианты обеззараживания зерна могут выглядеть следующим способом.
Из каждого транспортного средства, привозящего с полей от комбайна зерно, пробоотборником отбирают представительную пробу. В лаборатории электронными приборами замеряют влажность, засоренность, объемный вес, Экспресс-тестом оценивают степень зараженности пробы зерна спорами плесневых грибов и ммикотоксинами. Результаты предварительной оценки заносят в базу статистических данных.
В зависимости от исходных параметров находят оптимальный технологический маршрут и набор машин, которые будут обрабатывать зерно. По предыстории в выбранном маршруте прогнозируют возможную степень развития плесневых грибов и конечное содержание микотоксинов в обработанном зерне. Проводят обработку зерна по прогнозируемому технологическому маршруту - машиной первичной очистки на решетах и в воздушном потоке удаляют сорняки, крупные примеси и легко удаляемые споры грибов, затем сушат зерно на сушилке. Технологический участок «модуль СВЧ обеззараживания - зерносушилка» позволяет осуществлять дезинфекцию зерна и интен-
сифицировать процесс сушки. Так же модуль СВЧ обеззараживания используется совместно с бункером активного вентилирования, и позволяет осуществить дезинфекцию зерна и интенсифицировать процесс сушки. При большой зараженности зерно можно повторно отправить на модуль СВЧ обеззараживания. Сухое зерно очищают на машине вторичной очистки. Далее повторно осуществляют контроль содержания микотоксинов в обработанном зерне. Если содержание микотоксинов превышает ПДК (предельно допустимую концентрацию), то проводят дополнительный цикл очистки.
Для подтверждения эффективности обеззараживания полем сверхвысокой частоты были проведен эксперимент по обработке различных культур.
Литература:
1. Головина, Т. А. Влияние энергии СВЧ-поля на фитопатогенный комплекс и качественные показатели зерна пшеницы: Дис. канд. биол. наук: 03.00.16 .- М., 2005.
2. Машины для послеуборочной поточной обработки семян. Теория и расчет машин, технология и автоматизация процессов / З. Л.Тиц, В. И. Анискин, Г. А. Баснакьян и др. - М.: Машиностроение, 1967. - 448 с.
3. Таланов, Г. А. Санитария кормов: Справочник / Г.А.Таланов, Б.Н.Хмелевский. - М.: Агро-промиздат, 1991. - 303 с.
4. Юсупова, Г.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование комплексной системы обеззараживания зерна и продуктов его переработки: Дис. канд. с.-х. наук: 05.18.01. - М., 2005.
Васильев Алексей Алесеевич, аспирант
Краусп Валентин Робертович, доктор технических наук, профессор
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Тел. (8499) 171-19-20 E-mail: vish@dol.ru
The article is devoted to developing a method of disinfection of grain from mold spores and destruction of mycotoxins in the post-harvest processing, resulting in the vital activity of mushrooms. Using the method of disinfection will improve the quality and increase shelf life of grains and reduce energy costs to process. Keywords: disinfection of grain, electrotechnology, mycotoxins, microwaves.
УДК 622.928
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ПНЕВМОСЕПАРАТОРА ФУРАЖНОГО ЗЕРНА
С.Ю.Булатов В.Н.Нечаев
В настоящее время широкое распространение получили малогабаритные комбикормовые агрегаты серии «Доза-Агро», включающие в свой состав дробилки с пневмозабором. Как показал анализ, в фуражном зерне встречаются сорные примеси. Нами разработан пневмосепаратор, который позволяет очищать зерно от мелких и крупных минеральных, а также металломагнитных примесей. В статье представлен общий вид сепаратора и результаты проведенных многофакторных экспериментов по оптимизации параметров пневмосепара-тора.
Ключевые слова: пневмосепаратор, комбикормовый агрегат, молотковая дробилка, примеси.
Опыт эксплуатации комбикормовых агрегатов, реализуемых фирмой «Доза-Агро» в различных регионах страны, показывает, что в большинстве случаев отказы дробилок связаны с выходом из строя элементов дробильной камеры (решета, молотков, лопаток ротора) и деталей вентилятора (лопаток, беговой дорожки). Это связано со значительным содержанием в измельчаемом материале абразивных минеральных примесей.
