CC BY
12
ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ НА ЕГО СОХРАНЯЕМОСТЬ, КОЛИЧЕСТВО ПОТЕРЬ И НА ЗАРАЖЁННОСТЬ НАСЕКОМЫМИ-ВРЕДИТЕЛЯМИ
1 2 3
Назирова Р.М. , Мирзаикромов М.А. , Усмонов Н.Б. Email: Nazirova17151 @scientifictext.ru
1Назирова Рахнамохон Мухтаровна - доктор технических наук (PhD), преподаватель; 2Мирзаикромов Мирзабобур Алишер угли - магистрант; 3Усмонов Нодиржон Ботиралиевич - преподаватель, кафедра технологии хранения и первичной переработки сельскохозяйственной продукции, Ферганский политехнический институт, г. Фергана, Республика Узбекистан
Аннотация: зерно - самый ценный и главный продукт питания. Хранение зерна - это динамический процесс, во время которого оно может изменять свои свойства. Поддержка качества зерновой массы - основная цель технологии хранения зерна. Технологию выбирают в зависимости от кондиции сырья и типа зернохранилища. Её соблюдение позволяет снизить объём естественных потерь продукта и содержать его в здоровой среде. Одним из самых важных элементов в этом процессе будет консервация зерна охлаждением.
В статье рассмотрена технология хранения зерна кукурузы при пониженных температурах. Приведены данные расчёта потерь и возможные варианты хранения зерна. Приведены результаты экономии при использовании охлаждения. Ключевые слова: зерно, хранение, дыхание зерна, консервация, самосогревание, охлаждение, сушка зерна.
INFLUENCE OF THE CORN GRAIN COOLING PROCESS ON ITS CONSERVATION, NUMBER OF LOSSES AND ON INFECTIOUS PEST INFECTIONS
1 2 3
Nazirova R^. , Mirzaikromov MA. , Usmonov N^.
1Nazirova Rakhnamohon Mukhtarovna - Doctor of Technical Sciences (PhD), Lecturer; 2Mirzaikromov Mirzabobur Alisher Ogli - Master Student; 3Usmonov Nodirjon Botiralievich - Teacher, DEPARTMENT TECHNOLOGY OF STORAGE AND PRIMARY PROCESSING OF AGRICULTURAL PRODUCTS, FERGHANA POLYTECHNIC INSTITUTE, FERGHANA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: grain is the most valuable and main food product. Grain storage is a dynamic process during which it can change its properties. Maintaining grain quality is the main goal of grain storage technology. The technology is chosen depending on the condition of the raw materials and the type of granary. Its observance allows reducing the volume of natural losses of the product and keeping it in a healthy environment. One of the most important elements in this process will be grain preservation by cooling. The article discusses the technology of storing corn grain at low temperatures. Loss calculation data and possible grain storage options are presented. The results of saving when using cooling are presented.
Keywords: grain, storage, grain respiration, conservation, self-heating, cooling, grain drying.
УДК: 664.72/664.724
Природа зерна уникальна. В благоприятных условиях жизнеспособность зерна кукурузы на уровне 40 - 70% сохраняется более 15 лет!
Здоровое, выполненное и целое зерно надёжно защищено от воздействия внешних неблагоприятных факторов оболочками. Биологическая природа зерна кукурузы позволяет в зависимости от условий окружающей среды регулировать процессы жизнедеятельности — включать команды и механизмы, позволяющие зерну длительное время находится в состоянии близком к анабиозу или проявлять наивысшую активность, связанную с прорастанием.
С момента отделения от материнского растения зерно становится самостоятельной единицей со всеми присущими ему свойствами, а попадая в массу, приобретает новые качества, зависящие от свойств и состояния всех компонентов:
- зерно основной культуры;
- примеси;
- микроорганизмы (плесневые грибы, бактерии, дрожжи);
- вредители хлебных запасов (насекомые и клещи).
Условия, определяющие интенсивность дыхания самого зерна и примесей, жизнедеятельность микроорганизмов и вредителей зерновых запасов зависят от влажности и температуры зерновой массы. Для обеспечения сохранности урожая ее влажность не должна превышать 14%, засоренность 2%, а температура — 10°С.
Соответственно необходимо осуществить очистку, сушку зерновой массы, а дальше оберегать ее от заражения насекомыми, клещами, плесенями и грызунами.
Как показал опыт последних лет, хранение зерна оказалось едва не важнейшим звеном в зерновом бизнесе. Само хранение позволяет производителю получить более высокую цену за выращенную продукцию. Анализируя стоимость тонны кукурузы в разрезе нескольких лет, явно прослеживается тенденция падения закупочной цены во время уборки урожая и к началу ноября. Падение цен в основном объясняется увеличением предложения зерна со стороны производителей, которые не имеют возможности хранить зерно и/или нуждаются в финансовых ресурсах.
Начиная с начала зимы, цены постепенно повышаются, и только тогда наступает время производителя. Очевидно одно: если хозяйству есть, где хранить зерно, то никакой настоящий или вымышленный заговор зернотрейдеров не заставит производителя продать весь урожай прямо с поля. С каждым годом все больше зернопроизводителей понимают это и ремонтируют, строят, покупают и арендуют разного рода хранилища.
Тем не менее, хранение также вещь не простая, требует постоянного изучения, усовершенствования и поиска новых возможностей, для того чтобы драгоценный урожай с минимальными потерями и оптимальными затратами дождался своей цены. Таким образом, встает вопрос не только относительно самого хранения, но и его качества.
Кроме традиционных технологий и подходов к хранению зерна, которые известны в нашей стране, существуют и новые. Один из них - охлаждение (консервация холодом) зерна - безусловно, заслуживает внимания. В особенности будет интересно производителям и переработчикам кукурузы (отпадает потребность в перемещении зерна для предотвращения согревания), органического зерна (позволяет исключить фумигацию) и др.
Клеточное дыхание зерна с последующим произвольным его самосогреванием является причиной порчи убранного зерна. Эти процессы зависят от температуры и влажности зерна: чем выше температура и влажность зерна, тем интенсивнее оно дышит. Самосогревание вызывает потерю сухой массы и благоприятствует развитию насекомых-вредителей и грибков. Известно, что в зонах с умеренным климатом в холодное время года возникает значительно меньше потерь при хранении, чем в летние месяцы. Консервирование охлаждением позволяет искусственно создать зимние климатические условия непосредственно после уборки урожая.
Из-за высокой влажности и жары опасность порчи зерновых особенно высока в зонах с жарким климатом. Поэтому в таких зонах особенно важно применять консервирование охлаждением. Особенности структуры и поверхности зерна, а также его низкая теплопроводность являются наилучшими предпосылками для охлаждения. Однажды охлажденная зерновая масса долго сохраняет низкую температуру.
Процесс созревания зерна достигает своего пика к моменту уборки урожая. Но и после уборки зерно продолжает дозревать, оно дышит. При этом углеводы под воздействием кислорода разлагаются с выделением тепла на углекислый газ и воду, что ведет к потерям сухой массы. Ниже приведена химическая формула этого процесса:
С12н220п + 12 02 -> 12 С02 + 11 Н20 + 1,567х10-3 кВт*ч углеводы + кислород -> углекислый газ + вода + тепло
В таблице дана формула расчета потерь, и несколько возможных вариантов (примеров) хранения партии зерна. Это позволит оценить потери сухой массы урожая при хранении.
Таблица 1. Данные расчёта потерь и возможные варианты хранения зерна
Данные
Зерно кукурузы
Содержание влаги 15,5 %
Температура зерна 30°С*
Стоимость зерна 2 200 000 сум/т
Срок хранения 4 месяца
Количество 10 тыс тонн
Формула
Потери сухой массы (т) = [теплообразование (МДж/т в день) х срок хранения (дни) •
хранимое количество (т)] / 15000 (МДж/т)
Результат
Потери сухой массы, тонн Потери/расходы, сум
Без охлаждения при 30°С** 64 12800
Без охлаждения при 25°С 32 6400
С охлаждением при 10 °С незначительны (<1) 1800 (электричество)***
Изначально технология хранения зерна кукурузы с охлаждением разрабатывалась для консервации влажного зерна перед сушкой. Теперь же чаще охлаждается сухое, чем влажное зерно - главным образом, для предупреждения развития насекомых-вредителей. На рис. приведены некоторые виды наиболее распространенных насекомых-вредителей и оптимальные условия для их жизни и размножения. Некоторые вредители чаще встречаются в зонах с умеренным климатом, другие предпочитают тропические условия.
Охлаждение собранного урожая до температуры ниже 13 °С позволяет эффективно предупреждать потери от повреждения насекомыми. При достаточно низких температурах насекомые впадают в спячку и не наносят ущерба в зернохранилище.
Если же температура и влажность благоприятны для насекомых, то возникают значительные потери от повреждения зерна вредителями и от загрязнения экскрементами. Эти потери растут из-за быстрого размножения насекомых при благоприятных условиях. Большинство жучков имеют очень короткий цикл развития - в идеальных условиях цикл воспроизводства долгоносика занимает всего лишь 25 дней.
Развитие грибков и продуктов их жизнедеятельности - микотоксинов (например, афлатоксина) - ускоряется при повышенной температуре. Охлаждение зерна останавливает эти процессы.
Кукурузу после уборки сушат в зависимости от предназначения до 14-16% влажности, обычно до 15%. Для этого в специальной сушильной установке разогревается воздух. Этот теплый воздух отбирает влагу у зерна и выводит ее в атмосферу. Требуемая для нормального хранения влажность кукурузы, ниже, чем для пшеницы.
Экономия при использовании консервации охлаждением обусловлена следующим:
- Каждое разовое охлаждение дополнительно просушивает зерно. Оно снижает влажность зерна еще на 0,5-1,5 % при охлаждении его на 20 K. При высокой влажности зерна (более 18%) эффект дополнительной просушки сильнее, чем для сухого зерна (влажностью менее 14%).
- Время нахождения зерна в сушильной установке может быть сокращено за счет оптимизации сушки и охлаждения; при этом экономится энергия и повышается производительность сушки.
- Уменьшение времени и интенсивности сушки делает этот процесс более щадящим для зерна; возникает меньше трещин и повреждений зерен от сушки.
Список литературы /References
1. Широков Е.П., Полегаев В.И. "Хранение и переработка продукции растениеводства с основами стандартизации и сертификации". Москва "Колос", 2000. 255 с.
2. Неменущая Л.А. "Современные технологии хранения и переработки плодоовощной продукции". - Москва, ФГНУ "Росинформагротех", 2009. 172 с.
3. Черников В.А., Соколов О.А. // Экологически безопасная продукция. М.: КолосС, 2009. 438 с.
4. Nazirova R.M., Sulaymonov O.N., Usmonov N.B. // Qishloq xo'jalik mahsulotlarini saqlash omborlari va texnologiyalari // O'quv qo'llanma. Premier Publishing s.r.o. Vienna, 2020. 128 bet.
5. Назирова Р.М., Усмонов Н.Б., Тухташев Ф.Э., Сулаймонов Р.И. // Влияние температуры хранения на сохранность и химический состав плодоовощного сырья // "Проблемы современной науки и образования" научно-методический журнал. Издательство «Проблемы науки». Москва, 2019. № 11 (144). Часть 2. Стр.10-12.
6. Назирова Р.М., Усмонов Н.Б., Тухташев Ф.Э., Тожиев Б. // Значение процесса предварительного охлаждения сырья в повышении сохраняемости плодоовощной продукции//"Вестник науки и образования" научно-методический журнал. Издательство «Проблемы науки». Москва. № 20 (74). Часть 1, 2019. С. 35-38.
