Технология хранения зерна овса семенного назначения

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Декабря 2014 в 17:31, курсовая работа

Описание работы

В данном задании необходимо разработать технологию послеуборочной обработки и размещения на длительное хранение зерна овса семенного назначения.

Содержание работы

Задание
3

Введение
4
1
Характеристика зерна овса как объекта сушки и хранения
6
2
Послеуборочная обработка зерна овса
17
2.1
Очистка зерна овса
17
2.2
Активное вентилирование зерна овса
20
3
Размещение зерна овса на длительное хранение
25
4
Наблюдение за зерном овса
27
5
Расчет убыли зерна овса при хранении
29

Выводы
30

Список используемой литературы
31

Файлы: 1 файл

oves_semennoy.docx

— 102.20 Кб (Скачать файл)

Самосортирование – явление отрицательное, так как при этом в зерновой массе образуются участки, неоднородные по физиологической активности, скважистости и т. д. Скопление легких примесей и пыли создает больше предпосылок к возникновению процесса самосогревания. В связи с самосортированием необходимо строго соблюдать правила взятия первичных проб для составления средней пробы [7].

Скважистость. При характеристике зерновой массы уже отмечалось, что в ней имеются межзерновые пространства – скважины, заполненные воздухом. Скважины составляют значительную часть объема зерновой насыпи и оказывают существенное влияние на другие ее физические свойства и происходящие в ней физиологические процессы [3].

Так, воздух, циркулирующий по скважинам, конвекцией способствует передаче тепла и перемещению паров воды. Значительная газопроницаемость зерновых масс позволяет использовать это свойство для продувания их воздухом (при активном вентилировании) или вводить в них пары различных химических веществ для обеззараживания (дезинсекции). Запас воздуха, а следовательно, и кислорода создает в зерновой массе на какой-то период (иногда очень длительный) нормальный газообмен для ее живых компонентов.

Величина скважистости зерновой массы зависит в основном от факторов, влияющих на натуру зерна. Так, с увеличением влажности уменьшается сыпучесть, а следовательно, и плотность укладки. Крупные примеси обычно увеличивают скважистость, мелкие легко размещаются в межзерновых пространствах и уменьшают ее. Зерновые массы, содержащие крупные и мелкие зерна, обладают меньшей скважистостью. Выравненные зерна, а также шероховатые или со сморщенной поверхностью укладываются менее плотно. Так, скважистость овса составляет – 50-70%.

В связи с самосортированием скважистость в различных участках зерновой массы может быть неодинаковой, что приводит к неравномерному распределению воздуха в отдельных ее участках. При большой высоте насыпи зерновых масс происходит их уплотнение и скважистость уменьшается. Зная объем, занимаемый зерновой массой, и ее скважистость, легко установить объем находящегося в скважинах воздуха. Это количество воздуха при активном вентилировании принимается за один обмен.

Скважистость (S) определяют по формуле:

 

где – объем скважин, см3;

 – объем зерновой  массы, см3 [2].

Сорбционные свойства. Зерно и семена всех культур и зерновые массы в целом являются хорошими сорбентами. Они способны поглощать из окружающей среды пары различных веществ и газы. При известных условиях наблюдается обратный процесс – выделение (десорбция) этих веществ в окружающую среду.

В зерновых массах наблюдаются такие сорбционные явления, как адсорбция, абсорбция, капиллярная конденсация и хемосорбция. Их значительная способность к сорбции объясняется двумя причинами: капиллярно-пористой коллоидной структурой зерна или семени и скважистостью зерновой массы.

Исследование структуры зерна и семян различных культур показало, что между их клетками и тканями имеются макро- и микрокапилляры и поры. Диаметр макропор равен 10-3-10-4 см, а микропор – 10-7 см. Стенки макро- и микрокапилляров во внутренних слоях зерна являются активной поверхностью, участвующей в процессах сорбции молекул паров и газов. Кроме того, по системе макро- и микрокапилляров перемещаются ожиженные пары [7].

Принято, что активная поверхность зерна ячменя превышает его истинную примерно в 20 раз. Однако, используя современные физико-химические методы исследования и расчеты, некоторые авторы считают, что активная поверхность зерна ячменя, включающая площадь поверхности капилляров, во много раз превышает его истинную поверхность.

О связи сорбционных свойств зерна с его качеством сообщалось выше (запахи, влажность и т. д.). Не меньшее значение имеют они в практике хранения, обработки и транспортирования зерна. Так, рациональные режимы сушки или активного вентилирования зерновых масс могут быть осуществлены только с учетом их сорбционных свойств. Изменение влажности и массы хранимых или транспортируемых партий зерна также чаще всего происходит вследствие сорбции или десорбции паров воды. Последнее не только имеет технологическое значение, но и связано с материальной ответственностью людей (заведующих складами, кладовщиков и т. д.), хранящих большие массы зерна. В связи с этим в практике хранения зерновых масс и работы с ними очень важно иметь представление о процессах влагообмена [7].

Равновесная влажность. Влагообмен между зерновой массой и соприкасающимся с ней воздухом в той или иной степени идет непрерывно. В зависимости от параметров воздуха (его влажности и температуры) и состояния зерновой массы влагообмен происходит в двух противоположных направлениях: 1) передача влаги от зерна к воздуху; такое явление (десорбция) наблюдается, когда парциальное давление водяных паров у поверхности зерна больше парциального давления водяных паров в воздухе; 2) увлажнение зерна вследствие поглощения (сорбции) влаги из окружающего воздуха; этот процесс происходит, если парциальное давление водяных паров у поверхности зерна меньше парциального давления водяных паров в воздухе.

Влагообмен между воздухом и зерном прекращается, если парциальное давление водяного пара в воздухе и над зерном одинаково. При этом наступает состояние динамического равновесия. Влажность зерна, соответствующая этому состоянию, называется равновесной. Иначе говоря, под равновесной понимают влажность, установившуюся при данных параметрах воздуха – его влагонасыщенности, температуре и давлении [7].

При длительном хранении зерновых масс с повышенной влажностью в условиях низкой относительной влажности воздуха происходит постепенное снижение их влажности. Наоборот, сухая зерновая масса при хранении в складе с воздухом, более насыщенным водяными парами, увлажняется, и ее масса увеличивается. Подобные изменения носят и сезонный характер, так как насыщенность воздуха влагой в разные месяцы различна. Это особенно заметно при хранении партий зерна и семян насыпью небольшой высоты (1-2 м) или в мягкой таре (тканевых мешках).

Максимальная равновесная влажность зерна, устанавливающаяся при его пребывании в воздушной среде, насыщенной водяными парами (относительная влажность φ = 100%), является тем пределом, до которого зерно может сорбировать пары воды из воздуха. Дальнейшее увлажнение может происходить только при впитывании капельно-жидкой влаги. Установить точно равновесную влажность зерна при φ = 100% довольно трудно, так как при длительном выдерживании его в воздухе, насыщенном водяными парами, оно подвергается активному воздействию микроорганизмов и покрывается колониями плесеней. Равновесная влажность зерна и семян зависит также от температуры воздуха: с понижением ее величина равновесной влажности возрастает. При снижении температуры с 30 до 0°С равновесная влажность увеличивается на 1,4% [7].

Теплофизические характеристики. Представление о них необходимо для понятия явлений теплообмена, происходящих в зерновой массе, которые необходимо учитывать при хранении, сушке и активном вентилировании.

Теплоемкость. Удельная теплоемкость абсолютно сухого вещества зерна примерно 1,51-1,55 кДж/(кг °С). С увеличением влажности зерна возрастает и его удельная теплоемкость. Так, при влажности зерна пшеницы 20% его удельная теплоемкость равна 2,22 кДж/(кг °С). Теплоемкость учитывают при тепловой сушке зерна, так как расход тепла зависит от исходной влажности зерна.

Коэффициент теплопроводности зерновой массы находится в пределах 0,42-0,84 кДж/(м. ч. °С). Низкая теплопроводность зерновой массы обусловлена ее органическим составом и наличием воздуха, коэффициент теплопроводности которого всего лишь 0,084 кДж/(м. ч. °С). С увеличением влажности зерновой массы ее теплопроводность растет, но все же остается сравнительно низкой. Плохая теплопроводность зерновых масс, так же как и низкая температуропроводность, играет при хранении и положительную, и отрицательную роль [7].

Скорость нагревания или охлаждения зерновой массы определяется величиной коэффициента температуропроводности:

 

где λ – коэффициент теплопроводности зерна, кДж/(ч. м °С);

с – удельная теплоемкость, кДж/(кг °С);

γ – объемная масса зерна, кг/м3.

Зерновая масса характеризуется очень низким коэффициентом температуропроводности, т. е. обладает большой тепловой инерцией. По данным отечественных авторов, коэффициент температуропроводности колеблется в пределах 6,15 × 10-4…6,85 × 10-4 м2/ч.

Положительное значение низкого коэффициента температуропроводности зерновых масс заключается в том, что при правильно организованном режиме (своевременном охлаждении) в зерновой массе сохраняется низкая температура даже в теплое время года. Таким образом, представляется возможным консервировать зерновую массу холодом.

Отрицательная роль низкой температуропроводности состоит в том, что при благоприятных условиях для активных физиологических процессов (жизнедеятельности зерна, микроорганизмов, клещей и насекомых) выделяемое тепло может задерживаться в зерновой массе и приводить к повышению ее температуры, т. е. самосогреванию.

Нужно иметь в виду, что скорость изменения температуры в зерновой массе будет зависеть от способа хранения зерна и вида зернохранилищ [7].

Термовлагопроводность. Изучение возникновения и развития процесса самосогревания, показало, что влага в зерновой массе перемещается вместе с потоком тепла. Такое явление миграции влаги в зерновой массе, обусловленное градиентом температуры, получило название термовлагопроводности.

Практическое значение этого явления огромно. В зерновых массах, обладающих плохой тепло- и температуропроводностью в отдельных участках, особенно периферийных (поверхность насыпи, части насыпи, прилегающие к стенам или полу хранилища), происходят перепады температур, приводящие к миграции влаги (главным образом в виде пара) по направлению потока тепла.

В результате влажность того или иного периферийного слоя зерновой массы повышается с образованием на поверхности зерен конденсационной влаги [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Послеуборочная обработка зерна овса

К послеуборочной обработке зерновых масс относят очистку зерна от примесей, активное вентилирование и сушку. К послеуборочной обработке можно отнести охлаждение зерна и различные виды консервации зерновых масс [2].

2.1 Очистка зерна овса

Зерновая масса содержит некоторое количество семян сорных растений, зерен других культур, поврежденных, дефектных и мелких зерен основной культуры, а также органические и минеральные примеси. Наличие в зерне этих примесей ухудшает его качество, поэтому основное условие количественно-качественной сохранности зерна – это своевременная эффективная его очистка. Допустимое содержание различных примесей установлено соответствующими стандартами [5].

Целью очистки является обеспечение требуемого качества зерна, улучшение условий хранения, освобождение транспортных средств от перевозки части сора, а следовательно снижение стоимости транспортирования зерна; снижение зараженности зерна вредителями хлебных запасов, создание более благоприятных условий для сушки зерна. Очистку зерновой массы семенного овса считают эффективной: если содержание сорной примеси в ней составляет не более 1%, зерновой – не более 2% и вредной примеси (головни) – 0,2%.

Очистка и сортирование зерновой массы основаны на различии физико-механических свойств зерна и примесей и разделяются по следующим признакам: геометрическим размерам (длина, ширина, толщина), аэродинамическим свойствам (скорость витания), форме и состоянию поверхности (фрикционные свойства), плотности (гравитационные свойства) цвету, магнитным свойствам, упругости. В таблице 1 приведены некоторые физико-механические свойства зерна овса [5].

 

Таблица1

Физико-механические свойства зерна овса

Толщина, мм

Ширина,

мм

Длина,

мм

Плотность

г/см3

Скорость

витания, м/с

Критическая скорость воздушного потока, м/с

Масса 1000 зерен, г

1,2…3,6

1,4…4,0

8,0...18,6

1,2…1,4

8,1…9,1

8,0…9,0

20…42


 

Очистка зерна овса проводится сепаратором ЗСМ-50.

Сепаратор ЗСМ-50. Сепаратор (рис. 1) состоит из станины, на которой смонтированы два ситовых кузова РС1, РС2, два аспирационных канала А1 и А2, две осадочные камеры со шнеками, приемное устройство (1) с распределительным шнеком. Ситовые кузова подвешены к станине на плоских стальных пластинах, каждый кузов имеет сортировочное и подсевное сито. Очистка сит осуществляется щетками, приводимыми в движение инерционным механизмом. Каждый кузов (решетный стан) при работе совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение при помощи эксцентрикового механизма [3].

Очистка зерна осуществляется по следующей технологической схеме. Зерно в сепаратор поступает в приемную камеру (1) и шнеком (2) равномерно распределяется по всей ширине сепаратора. После шнека (2) зерно поступает в первую аспирационную систему А. Здесь воздушным потоком отделяются легкие примеси и уносятся в первую осадочную камеру (4) и шнеком (6) выводятся из сепаратора. Зерно после первой аспирационной системы попадает на приемное решето (3), сходом с которого идут крупные примеси, а проходом зерно. Затем зерно равномерно распределяется на два потока, каждый из которых направляется на решетные станы РС1 и РС2, где на сортировочном сите верхнего и нижнего кузова сходом идет примесь крупнее зерна, а проходом – основное зерно, которое затем поступает на подсевное сито. Сходом с подсевных сит идет очищенное зерно которое попадает в аспирационные каналы А2, где продувается воздухом. Легкие примеси уносятся в осадочную камеру (5) и шнеком (7) выводятся из сепаратора. Очищенное зерно под действием силы тяжести выходит из аспирационного канала А2. Проходом через подсевное сито отделяются мелкие примеси [2,3].

Информация о работе Технология хранения зерна овса семенного назначения