1-зерно основной культуры, а так же зерно других культурных растений, которые по характеру использования и ценности сходны с зерном основной культуры;
2-различные фракции примесей минерального и органического происхождения (в том числе и семена дикорастущих и культурных растений, не отнесенные к основному зерну);
3-микроорганизмы;
4-воздух менезерновых пространств.
Кроме этих постоянных компонентов в отдельных партиях зерна, зараженных вредителями появляется еще одно живое начало насекомые и клещи. Поскольку зерновая масса для них является средой, в которой они существуют и влияют на ее состояние, их следует рассматривать пятый, дополнительный и крайне нежелательный компонент зерновой массы. Таким образом, необходимо помнить, что каждая зерновая масса- это комплекс живых организмов. Свойство зерновой массы с учетом сказанного могут быть разделены на две группы: физические и физиологические.
Уметь точно определять качество каждой партии зерна, составить на основании документов, сопровождающих зерно, осмотра и анализа правильное представление о его особенностях, определить наиболее эффективные методы обработки и своевременно их осуществить, установить рациональный режим хранения - в этом заключается первоочередная задача работников хпп и элеваторов.
Одним из параметров физических свойств является сыпучесть. Основной зерновой массы является зерно. Кроме того, в зерновой массе находятся минеральные и органические примеси. Все это обеспечивает легкую подвижность зерновой массы, ее сыпучесть. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет довольно легко перемещать их с помощью норий, транспортеров и пневмо-транспортерных установок, загружать в различные по размерам и форме хранилища, перемещать их, используя принцип самотека. На сыпучесть влияют такие факторы, как форма, размеры, характер и состояние поверхности зерна; влажность, количество примесей и их видовой состав; материал, форма и состояние поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу. Всякое перемещение зерновой массы сопровождается ее самосортированием, т. е неравномерным расслоением входящих в нее компонентов по отдельным участкам насыпи. Самосортирование происходит по удельной массе, а при свободном падении самосортированию способствует парусность - сопротивление, оказываемое воздухом перемещению каждой отдельной частицы.
Скважистость - отношение объема, занятою промежутками между твердыми частицами зерновой массой. С увеличением влажности скважистость возрастает. Скважистость зависит также от формы и размера зернохранилища, высоты насыпи, продолжительности хранения. В связи с самосортированием скважистость в различных участках зерновой массы может быть неодинаковой.
Это приводит к неравномерной обеспеченности воздухом отдельных участков зерновой массы.
К теплофизическим свойствам относятся теплоустойчивость - способность зерна к сохранению в процессе сушки семенного зерна, продовольственных и других качеств. Например, при определенных тепловых режимах белки свертываются, что приводит к потере их способности и набуханию. При температуре выше 60 градусов заметно ухудшается качество крахмала. Теплопроводность - это способность проводить тепло.
Температуропроводность связана со скоростью уменьшения температуры в зерновой массе и характеризуется коэффициентом температуропроводности.
Теплоемкость определяется количеством тепла, необходимого для повышения температуры 1 кг зерна на 1градус.
К параметрам гигроскопических свойств относятся гигроскопичность – способность зерновой массы поглощать и отдавать пары воды. Поглощение водяных паров происходит до тех пор, пока не наступит так называемое гигроскопическое равновесие, когда давление водяного пара в зерне и воздухе уравняться, обмен между зерном и воздухом прекратится, влажность зерна стабилизируется.
Каждый организм для поддержания жизни нуждается в систематическом притоке энергии. При хранении зерна в них наблюдается два вида диссимиляции, конечный результат который может быть выражен уравнением дыхания:
1-анаэробный (спиртовое брожение)
2-аэробный (окисление сахароз)
При достаточном доступе воздуха в зерне преобладает процесс аэробного дыхания. Анаэробное дыхание в свою очередь приводит к образованию этилового спирта, угнетающе действующего не жизненные функции клеток зерна и приводящего к потери его жизнеспособности. В результате дыхание зерна в отдельных зернах и в целом в зерновой массе происходят существенные изменения:
- потеря в массе сухих веществ зерна;
- увеличение гигроскопической влаги в зерне и повышение относительной влажности воздуха межзерновых пространств;
- изменение состава воздуха межзерновых пространств;
- образование тепла в зерновой массе.
При хранении зерна, большое значение имеет не вид или характер дыхания, а интенсивность его. Чем выше интенсивность дыхания, тем ощутимее потери в массе сухого вещества и тем труднее уберечь зерновую массу от порчи. Резкое увеличение интенсивности дыхания во влажном и сыром зерне объясняется не только усилением её жизнедеятельности, но и активизацией микробиологических процессов.
В процессе хранения при определённых условиях может возникнуть процесс самосохранения зерна, - повышение температуры зерновых массы вследствие протекающих в ней физиологических процессов и плохой теплопроводности. В процессе самосохранения изменяются следующие показатели качества зерна:
- органолептические показатели свежести (блеск, цвет, запах и вкус);
- технологические, пищевые и фуражные достоинства в связи с происходящими изменениями в его химическом составе;
- посевные качества.
При далеко зашедшем процессе самосохранения, повышением t до 50 градусов и более резко снижается сыпучесть зерновой массы, происходит потепление зерна, зерно выделяет сильные запахи разложения. Процесс завершается обугливанием зерна, полной потерей сыпучести зерновой массы.
Очистка зерна от примесей - важнейший приём в обработки зерна, существенно влияющий на стабильность качества хранения зерна, улучшающий качество партии зерна, передаваемых в переработку; повышающий эффективность работы и производительность технологического оборудования.
В зерноочистительных машинах применяют различные рабочие органы, работа которых основана на использовании определённого признака делимости зерновой массы. Признаки делимости зерновой массы: размеры (длинна, толщина, ширена); аэродинамические свойства (скорость витания); форма и состояние поверхности (фрикционные свойства); плотность (гравитационные свойства); цвет, упругость. Магнитные свойства и др.
Принципы и способы разделения зерна и примесей, наиболее широко применяемые в практике:
- по ширине – на ситах с круглыми отверстиями;
- по толщине – на ячеистой поверхности;
- форме – на ситах с фасонными отверстиями;
- на аэродинамическими свойствами – в пневматических каналах;
- по форме и состоянию поверхности;
- на ворсистый наклонной поверхности;
- по упругости и коэффициенту ударного трения – виброударное сепарирование;
В технологических линиях предусматривают: предварительную очистку на ворохоочистителях или сепараторах перед сушкой (для удаления грубых и лёгких примесей); однократную или двух кратную очистку зерна на воздушно – ситовых сепараторах (после сушки) для доведения зерна до нужных кондиций.
Если этого недостаточно, производят дополнительную очистку, используя триеры, а аспираторы, пневматолы, корнеотборники, в зависимости от состава и количество оставшихся примесей в очищаемом зерне. Очистку считают эффективной, если содержание сорной примеси после неё не>2%, зерновой не >5 и вредной (спорыньи, головни) ≤0,2%.
Для очистки зерна в сепараторах устанавливают в основном исталенованные сита, на листовой стали толщиной 0,8-1,0 мм. Форма отверстий сит для сепарирования смеси по ширине частиц круглая, по толщине прямоугольная, по форме треугольная. Подборке сит должно быть уделено особое внимание. Следует обеспечить равномерную подачу зерна не сито машины по всей ширине питающего механизма.
Задача сушки заключается в снижении влажности зерна до кондиционной. Интервалы, характеризующие состояние зерна по влажности для разных культур имеет разные значения. Для культур: рожь, пшеница, ячмень - сухое до 14%; средней сухости - свыше14% до 15,5%, влажные от 15,5% до 17%; сырое - свыше 17%. При сушке зерновая масса продувается воздухом или агентом сушки, что возможно благодаря скважности зерновой массы. Чем выше скважность, тем легче агент сушки подводится к зерновке и тем интенсивнее и равномернее протекает сушка. В период заполнения надсушильных бункеров происходит самосортирование зерновой массы, при этом тяжёлые зёрна попадают в центр бункера, а лёгкие примеси, щуплые зёрна, крупные примеси, вегетативные части растения скатываются к стенкам бункеров и шахт зерносушилок, что приводит к неравномерности сушки и нагрева зерна. Наиболее распространены шахтные конвективные стационарные зерносушилки: СЗС-8, ВТН-8, ВТН-15, СЗШ-8, СЗШ-16, ДСП-12, ДСП-16, ДСП-24, др. Своевременно и правильно проведённая сушка не только повышает стойкость зерна при хранении, но и улучшении технологических свойств. При сушке семян влажностью выше 19% допускаются колебания до4%. В первую очередь направляют на сушку партии более влажного зерна.
На методы испытания зерновых и зернобобовых культур, предназначенных для продовольственных, кормовых и технических целей, действуют следующие государственные стандарты: ГОСТ 13586.3-83 “Зерно. Правила приёмки и методы отбора проб”; ГОСТ 10967-75 “Зерно. Методы определения запаха, цвета и вкуса”; ГОСТ 3040- 55 “Методы определения качества” в части определения влажности; ГОСТ 1084-64,, Зерно. Методы определения натуры”; ГОСТ 13586.2-81 “зерно. Методы определения содержания сорной, зерновой, особо учитываемой примесей, мелких зерен и крупности; ГОСТ 13586.4-83 “зерно. Методы определения засоренности и поврежденности вредителями”; ГОСТ 10940-76 “зерно. Методы определения типового состава; « ГОСТ 10987-76” зерно. Методы определения стекловидности; « ГОСТ 13586.1-68 “зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице; « ГОСТ 11225-76 “зерно. Методы определения выхода зерна из початков кукурузы”. Этими государственными стандартами руководствуются при приемке и оценке качества заготовляемого зерна. Зерно принимают партиями. Под партией понимают любое количество зерна, однородное по качеству, предназначенное к одновременной приемке, отгрузке или одновременному хранению, оформленное одним документом о качестве. В документе о качестве не каждую партию заготовляемого и поставляемого зерна указывают: дату оформления документа; наименование отправителя и станцию отправления; номер автомобиля, или наименование судна; массу партии или число мест, наименование получателя, наименование культуры, происхождение; сорт, тип, подтип зерна; класс зерна; результаты анализов по показателям качества, предусмотренным стандартом технических условий на соответствующую культуру; подпись лица, ответственного за выдачу документа о качестве зерна.