Самосогревание зерновых масс.

Самосогреванием (или самонагреванием) называют процесс самопроизвольного повышения температуры зерновой массы, находящейся на хранении. Вызывается это явление энергичным протеканием физиолого-биохимических и микробиологических процессов в зерне повышенной влажности. Возможно возникновение самосогревания зерна вследствие активной деятельности насекомых и клещей. Таким образом, Физиологической основой самосогревания является Дыхание всех живых компонентов зерновой массы, приводящее к значительному выделению тепла.

Физической основой самосогревания является Плохая теплопроводность зерновой массы. Образование тепла в том или ином участке зерновой массы, превышающее отдачу его в окружающую среду, дает типичную картину самосогревания. Образовавшееся тепло задерживается в зерновой массе и вызывает подъем температуры.

Характерной чертой этого процесса, о которой следует хорошо помнить, является то, что начавшееся в зерновой массе самосогревание не останавливается само по себе. Наоборот, оно непрерывно, с нарастающей интенсивностью, увеличивает темпы повышения температуры зерна.

Увеличение температуры зерна при запущенных формах самосогревания до 55-65 °С приводит к полной потере всех его потребительских свойств: пищевых, семенных и фуражных. При этом вся зерновая масса превращается в черный обугленный конгломерат с полной потерей сыпучести. В практике хранения это случается довольно редко. Но даже повышение температуры до 40-45 °С приводит к необратимым изменениям в белковом, углеводном и липидном комплексах зерна, значительным потерям в массе и качестве. В зерне пшеницы, подвергнутом самосогреванию, резко снижаются хлебопекарные свойства вследствие гидролиза клейковины и ухудшения ее качества. В семенах масличных культур вследствие интенсивного гидролиза жиров повышается кислотное число масла и уменьшается его выход при переработке.

Самосогревание зерновых масс бывает трех видов: гнездовое, пластовое и сплошное.

Гнездовое Самосогревание возникает в любой части зерновой массы, так как предпосылкой для его развития могут быть: увлажнение какого-то участка зерновой массы в результате неисправности крыши или недостаточной гидроизоляции стен хранилища; засыпка в одно хранилище зерна с различной влажностью, в результате чего создаются очаги (гнезда) с повышенной влажностью; образование в зерновой массе участков с повышенным содержанием примесей, пыли и микроорганизмов в результате засыпки вместе резко разнородного по содержанию примесей зерна; скопление насекомых и клещей в одном участке насыпи.

Пластовое Самосогревание может возникнуть в зерновой массе при хранении ее как в складах и силосах, так и в бунтах. Греющийся слой возникает в насыпи зерна в виде горизонтального или вертикального пласта. В зависимости от того, в каком участке насыпи образуется греющийся пласт, различают самосогревание Верховое, низовое и вертикально-пластовое (рис. 1.1). Пласт самосогревания никогда не возникает в центральных участках насыпи. Его обнаруживают только в верхнем, нижнем или боковом слоях насыпи, так как они наиболее подвержены перепаду температур под действием наружного воздуха, стен и полов хранилища. Изменение температуры в этих участках зерновой массы часто сопровождается образованием конденсационной влаги вследствие явления термовлагопроводности.

Сплошное самосогревание возникает в том случае, если вся зерновая масса, за исключением строго ограниченных периферийных участков, находится в греющемся состоянии. До последнего времени его рассматривали только как запущенную форму пластового или гнездового самосогревания. Однако оно может проявляться сразу в зерновых массах с высокой влажностью, содержащих большое количество различных примесей, в том числе растений и недозревших зерен. Даже кратковременное хранение теплого влажного и сырого зерна приводит к бурному развитию процесса самосогревания во всей массе насыпи. Для спасения зерна необходимо применять неотложные меры.

Самосогревание зерна никогда не может прекратиться самостоятельно. Остановить его полностью может только вмешательство человека с помощью тех или иных технических средств. Однако к выбору способа ликвидации этого явления следует подходить со знанием дела и с учетом сложившейся ситуации.

На практике при возникновении самосогревания часто применяют Перелопачивание зерна. Но этот прием не только не только не приостанавливает процесс самосогревания, но даже, наоборот, усиливает его. Зерно во время нахождения в воздухе при его перекидке вручную в течение 1-2 секунд не может ни охладиться, ни подсохнуть, а лишь обогащается кислородом, что усиливает образование тепла вследствие активизации биохимических и микробиологических процессов. Поэтому при первом появлении признаков повышения температуры зерновой массы необходимо срочно ликвидировать первопричину этого явления – снизить влажность и температуру зерна при помощи Активного вентилирования Или длительной его транспортировки на цепочке зернотранспортных механизмов (транспортеров, погрузчиков, зернометов). Необходимо, чтобы зерно длительное время находилось в движении, соприкасаясь с холодным и сухим воздухом.

Слеживание зерновых масс

 

Явление частичной или полной потери сыпучести зерновой массы называют слеживанием. Оно может сопровождаться изменением свойств и качества зерна. Слеживание возникает в результате одной из следую­щих причин: 1) давления зерна на нижние слои насыпи и участки, приле­гающие к стенам хранилища; 2) замерзания влажного и сырого зерна при его значительном охлаждении; 3) самосогревания; 4) отдельных физиологических процессов.

Уплотнение зерна чаще всего наблюдается в силосах элеватора, причем с большим поперечным сечением, при большой высоте хранения зерна. Культуры более тяжелые (пшеница и др.) уплотняются меньше, чем легкие (овес и др.). Процесс уплотнения зерновой массы можно представить следующим образом. Под влиянием давления вышележа­щих слоев зерна компоненты приходят в очень тесное соприкосновение между собой, особенно в нижних слоях и в углах силосов. Между ними возникает сцепление, в результате которого зерновая масса теряет сы­пучесть, превращаясь в уплотненные глыбы различных размеров. Приз­наки слеживания могут быть обнаружены после выпуска зерновой массы из силоса в виде сплошных или многослойных наростов зерна на вну­тренних стенках силоса, для удаления которых необходимо применять механические воздействия.

Слеживание зерновой массы возникает не всегда, а при длительном хранении (более года) без перемещения. Зерно во влажном и сыром состояниях слеживается довольно легко даже при непродолжительном хранении, поэтому такое зерно нельзя размещать в силосах элеватора. Смерзание сырого зерна при хранении на специальной площадке или в складе превращает массу зерна в прочные глыбы. Особенно сильно слеживается зерновая масса в процессе самосогревания. Уплотнение зерновой массы иногда предшествует самосогреванию (самосогревание сухого зерна).

Потере сыпучести, слеживанию и запрессовыванию зерновой массы способствует нарушение структуры зерна. Под действием микроорга­низмов, насекомых и клещей и некоторых процессов жизнедеятельности зерна (прорастание) разрушаются оболочки зерна и частично деформи­руются его внутренние ткани. Склеивание зерен и послойное слеживание происходят из-за продуктов жизнедеятельности микроорганизмов на поверхности зерен, а также из-за гумусообразных соединений, выделяе­мых микробами на последних стадиях самосогревания. Понижение сы­пучести и слеживание зерновой массы при хранении могут вызвать развивающиеся в ней вредители: клещи, мукоеды, гусеницы бабочек. Уплотнение зерновой массы, ее слеживание — явление недопустимое. Система контроля за качеством зерна и меры по уходу за ним предусма­тривают своевременное предотвращение или ликвидацию слеживания