Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки и хранения зерна озимой пшеницы продовольственного назначения». Курсовая 2. Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки и хранения зерна озимой пшеницы продовольственного назначения
 Скачать 360.25 Kb.
|
Рецензия 2Задание на курсовой проект 3 Аннотация 4 Введение 6 1.Характеристика зерна пшеницы 7 2. Уборка 3.Хранение зерновых масс…………………………………………………………..8 4.Технология послеуборочной обработки зерна Введение Хранение зерна предусматривает поддержание качества зернового продукта на протяжении всего необходимого периода. Технология хранения зерна выбирается с целью снижения объема потерь продукта и сохранения его первоначального качества. Она зависит от влажности сырья и типа зернохранилища. Хранение выращенного урожая зерновых культур — один из наиболее глобальных вопросов в больших фермерских хозяйствах. По данным исследований в процессе хранения теряется от 10 до 25% всего урожая. Зерно может портиться или частично терять свои качества, что в итоге приводит к снижению его стоимости и убыткам владельцев. Успех в аграрном бизнесе достигается высокой урожайностью зерновых, но не только. Не менее важно сохранить этот урожай в отличном качестве. Поэтому именно правильное хранение зерна влияет на прибыль в бизнесе и к этому процессу выдвигаются особо высокие требования. С использованием современных технологий в агропромышленном комплексе из года в год увеличивается урожайность основных культур (пшеницы, ржи, овса, ячменя и т.п.). В зернохранилища, например в элеваторы, можно поместить весь собранный урожай, но чтобы его сохранить необходимо следовать нормам его хранения. 1. Характеристика зерна пшеницы Пшеница - это основная зерновая культура, распространенная во многих странах мира. Существует около 30 разновидностей этой злаковой культуры, представленной в двух основных формах: яровая и озимая пшеница. Колосья пшеницы в высоту могут достигать 2 метров. Зерна пшеницы используются при изготовлении хлебобулочных и кондитерских предметов торговли, а также различных круп. Базисные нормы качества - это те нормы, которым должно соответствовать зерно для получения за него полной закупочной цены. К ним относят влажность (14-15%), зерновую и сорную примести (1-3%), натуру - в зависимости от культуры и района выращивания. Если зерно по влажности и засоренности лучше базисных норм качества, то поставщику начисляется денежная надбавка. За излишние против базисных норм качества влажность и сорность зерна производятся соответствующие скидки с цены и массы зерна. Кроме технологически значимых показателей, обеспечивающих получение пышного стандартного пшеничного хлеба, важной характеристикой товарного зерна пшеницы является ее питательная ценность. Наиболее важным веществом зерна пшеницы является белок. Его содержание в зерне пшеницы в среднем составляет: в мягкой озимой пшенице - 11,6; в мягкой яровой - 12,7; в твердой - 12,5 при колебаниях от 8,0 до 22,0%. При низком содержании общего белка (ниже 11%) в пшенице формируется недостаточное количество клейковинного белка. В зерне пшеницы самое главное - это клейковинный белок, который предопределяет технологические свойства зерна и выработанной из него муки. Только при высоком количестве сырой клейковины (25% и выше), и хорошем ее качестве можно получить пышный, вкусный и полезный хлеб. Уникальная способность клейковинных белков образовывать комплекс, называемый клейковиной, предопределила ведущую роль пшеницы среди всех зерновых культур. Клейковина - это нерастворимый в воде упругоэластичный гель, образующийся при смешивании размолотого зерна пшеницы или муки с водой, содержание белка в котором составляет 98%, небольшое количество углеводов, липидов и минеральных веществ. В сырой клейковине содержится 64-66% воды. Основную массу зерна пшеницы составляют углеводы. Они играют большую энергетическую роль в питании человека. В зерне пшеницы углеводы в основном представлены крахмалом, который составляет в зерне пшеницы в среднем 54%, при колебаниях от 48 до 63%. Весь крахмал сосредоточен в эндосперме. Из углеводов кроме крахмала в зерне пшеницы имеется сахар. В нормальном полноценном зерне пшеницы содержание сахара составляет от 2 до 7%. Озимая пшеница является наиболее ценной и урожайной зерновой культурой. Её зерно содержит большое количество клейковинных белков и других ценных веществ, поэтому широко используется в продовольственных целей: в хлебопечении, кондитерской промышленности, для производства крупы, макаронных изделий. Семена озимой пшеницы прорастают при температуре 1-2 °С, однако прорастание протекает медленно. Для хорошего прорастания, равномерного появления всходов и последующего кущения требуется температура 12-15 °С. При температуре 14-16 °С и достаточном количестве влаги в поверхностном слое почвы всходы появляются через 7-9 дней. Согласно многолетним данным опытов, средняя прибавка урожая озимой пшеницы от внесения 20 т/га навоза в Нечерноземной зоне составляет 6-12 ц/га, в Центрально-Черноземной зоне — 2-8 ц/га, в Поволжье — 2-5 ц/га, на Северном Кавказе — 2-3 ц/га, орошаемых землях — 10-12 ц/га. Наибольший эффект обеспечивает совместное внесение органических и минеральных удобрений, прежде всего фосфорно-калийных, так как создаются благоприятные условия для микробиологической деятельности. 2. Уборка Озимую пшеницу убирают как раздельным способом, так и прямым комбайнированием. Скашивание в валки проводят жатками ЖВС-6, ЖВН-6 и др. в середине восковой спелости при влажности зерна 35-20 % в течение 5-7 дней. После 3-4-дневной сушки до влажности зерна 18-14 % валки подбирают и обмолачивают комбайном "Нива", "Дон 1500" и др. На току зерно сразу же очищают на ЗАВ-20, ЗАВ-40 и подсушивают. При достижении полной спелости пшеницу убирают прямым комбайнированием. Общая продолжительность уборки должна быть не более 10 дней. Иначе неизбежны потери зерна от осыпания. Для предварительной оценки качества выращенной пшеницы (содержание и группа клейковины, стекловидность) за 3-4 дня до уборки отбирают пробы зерна (не менее 1 кг) из партий его, полученных от контрольных обмолотов или методом апробационного снопа путем взятия его по диагонали поля. По результатам оценки на току формируют однородные по классности товарные партии сильной (высшего, 1-го и 2-го классов), ценной (3-его класса) и слабой (4-го и 5-го классов) пшеницы с учетом сорта, предшественника и т.п. Нельзя, например, смешивать разнокачественное зерно, поступившее на ток до и после дождя, с участков раздельного и прямого комбайнирования, даже, если оно убрано с одного поля. Хранят зерно пшеницы при влажности 14 %. 3. Хранение зерновых масс 3.1 Характеристика зерна пшеницы как объекта хранения Партии зерна, хранящиеся в насыпях, принято называть зерновыми массами. Термин «зерновая масса» следует понимать как технический, приемлемый для зерна или семян культур любого семейства или рода, используемых на разнообразные нужды. Любая зерновая масса состоит из: 1) зерен (семян) основной культуры, составляющих как по объему, так и по количеству основу всякой зерновой массы; 2) примесей; 3) микроорганизмов. Разнообразная конфигурация зерен и примесей, их различные размеры приводят к тому, что при размещении их в емкостях образуются пустоты (скважины), заполненные воздухом. Он оказывает существенное влияние на все компоненты зерновой массы, видоизменяется сам и может существенно отличаться по составу, температуре и даже давлению от обычного воздуха атмосферы. В связи с этим воздух межзерновых пространств также относят к компонентам, составляющим зерновую массу. Кроме указанных постоянных компонентов, в отдельных партиях зерна- могут быть насекомые и клещи. Поскольку зерновая масса «служит для них средой, в которой они существуют и влияют на ее состояние», их считают пятым дополнительным и крайне нежелательным компонентом зерновой массы. Таким образом, любую зерновую массу при ее хранении и обработке следует рассматривать прежде всего как комплекс живых организмов. Каждая группа этих организмов или отдельные представители при известных условиях могут в той или иной степени проявлять жизнедеятельность и, следовательно, влиять на состояние и качество хранимой зерновой массы. Для успешного хранения зерна в складах и элеваторах, а также при временном хранении на токах и площадках с наименьшими потерями в массе и качестве и затратами средств мало знать в отдельности каждое свойство зерновой массы. Изучение свойств зерновой массы и влияние на нее условий окружающей среды показало, что интенсивность всех протекающих в ней физиологических процессов зависит от одних и тех же факторов, важнейшими из которых являются: влажность зерновой массы, температура зерновой массы, доступ воздуха к зерновой массе. По характеру повреждений зерна при хранении его насекомые и клещи-вредители делятся на 2 группы. К первой из них относятся вредители, полное или частичное развитие протекают внутри зерна(амбарный и рисовый долгонсики, зерновой точильщик, серая зерновая софка). Это наиболее опасные вредители зерновых культур. Вредители второй группы повреждают зерно снаружи. Среди них особую подгруппу, представляющую большую опасность для семенного зерна, образуют специализированные потребители зародыша семян (мавританская козявка, южная амбарная огневка). Большинство прочих вредителей второй группы питаются преимущественно дробленым, битым зерном, поврежденным механически или другими насекомыми. К ним относятся хрущаки, мукоеды, бархатистый грибоед, притворяшки, мельничная, мучная, зерновая огневки, сеноеды, клещи. В особую группу выделяют мышевидных грызунов, полностью уничтожающих зерно в процессе питания (мыши, крысы). В практике хранения зерна применяют три режима: - хранение зерновых масс в сухом состоянии, т.е. масс, имеющих пониженную влажность; - хранение зерновых масс в охлажденном состоянии, т.е. масс, температура которых понижена до пределов, оказывающих значительное тормозящее влияние на все жизненные функции зерновой массы; - хранение зерновой массы в герметических условиях (без доступа воздуха). Особое значение приобретает временное хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которые не представляется возможным высушить в короткое время. Для таких партий охлаждение является основным и почти единственным методом сохранения их от порчи. С наступлением холодной погоды хранящееся зерно должно быть охлаждено независимо от предполагаемых сроков его хранения. Необходимо охлаждать и партии зерна, предназначенные для перевозок. Это в значительной степени обеспечивает сохранение их качества на время пребывания в пути. Исключительно важно своевременное охлаждение семенных, продовольственных и кормовых фондов зерна. В системе заготовок считаются охлажденными только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10 є С. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10 є С считают охлажденными в первой степени, а с температурой ниже 0 є С - во второй. Ранее в хозяйстве было распространено мнение о целесообразности охлаждения зерновых масс до максимально возможных низких температур. 3.2 Физиологические процессы, происходящие в зерне при хранении 3.2.1 Дыхание Важнейшим физиологическим процессом, происходящим в хранящемся зерне, является дыхание. Процесс дыхания осуществляется в результате окисления и распада органических веществ, отложенных в семени. Источником дыхания зерна является глюкоза, образующаяся в зерне при ферментативном разложении более сложных углеводов. Зерно злаковых и бобовых культур на дыхание расходует углеводы, а семена масличных культур — жиры. В зерне различают два вида дыхания: аэробное и анаэробное. Аэробное (кислородное) дыхание, протекающее при доступе воздуха. При этом дыхании происходит окисление глюкозы (с участием окислительных Анаэробное (бескислородное) дыхание, протекающее без кислорода воздуха. При этом дыхании семена получают энергию не в результате прямого окисления веществ, а путем расщепления глюкозы (с участием соответствующих ферментов) до углекислого газа и этилового спирта. В процессе дыхания в зерновой массе происходят следующие изменения - потеря массы сухого вещества зерна, так как этот процесс осуществляется в результате распада органических веществ; - повышение влажности зерна вследствие выделения воды в межзерновые пространства при аэробном дыхании; - изменение состава воздуха в межзерновых пространствах (уменьшение содержания кислорода, увеличение количества углекислого газа, водяных паров и появление паров этилового спирта при анаэробном дыхании зерна); - выделение тепла как при аэробном, так и при анаэробном дыхании. Вследствие низкой температуропроводности выделенное при дыхании тепло задерживается и может вызвать самосогревание зерна. Интенсивное дыхание при хранении приводит к значительной потере массы сухого вещества зерна и снижает его качество, а иногда приводит к полной его порче. Важнейшими факторами, влияющими на интенсивность дыхания зерна, являются: влажность, температура, доступ воздуха. 3.2.2 Самосогревание Это процесс, в результате которого в зерновой массе наблюдается значительное повышение температуры и резкое снижение качества. В результате развития в зерновой массе физиологических процессов с учетом ее низкой температуропроводности температура может достичь 55—65°С, а иногда и 70—75°С. Самосогревание может возникнуть в любой партии при небрежном ее хранении. Как правило, в партиях, с повышенной влажностью самосогревание наблюдается чаще. Основными причинами возникновения самосогревания в зерновой массе является жизнедеятельность микроорганизмов, зерна данной партии, семян сорных растений, клещей и насекомых (в зараженных партиях зерна) и низкая температуропроводность зерновой массы. Следовательно, самосогревание — комплексный процесс. Основная роль в самосогревании зерновой массы принадлежит жизнедеятельности населяющих ее теплолюбивых микроорганизмов. Микрофлора зерна представлена в основном бактериями, плесневыми грибами, дрожжами и лучистыми грибами. Наибольшую опасность представляют плесневые- грибы, которые менее требовательны к теплу и влаге. В первую очередь микроорганизмы повреждают зародыш, поэтому развитие микроорганизмов в зерновой массе может привести к потере всхожести зерна. Под действием микроорганизмов ухудшается качество зерна: теряется блеск, цвет, зерно приобретает плесневелый и затхлый запах и вкус. Активная жизнедеятельность микроорганизмов в зерновой массе при самосогревании может привести к полной порче зерна. В партиях зараженного зерна источником образования тепла и причиной понижения его качества являются вредители хлебных запасов (клещи и насекомые). Тепло, образующееся в результате их жизнедеятельности, задерживается в зерновой массе вследствие ее плохой теплопроводности и низкой температуропроводности. Самосогревание — основная причина порчи зерна. Для борьбы с ним зерно охлаждают активным вентилированием и сушат. 3.2.3 Прорастание В процессе хранения иногда наблюдается прорастание зерна в отдельных участках насыпи. Оно может возникнуть только в результате небрежного хранения. При правильной oргaнизации хранения в современных зернохранилищах прорастание не возникает. Для прорастания зерна необходимы следующие факторы: наличие достаточного количества воды, доступ воздуха к зерну, тепло. Для прорастания злаковых культур необходима влажность 40—80%, для бобовых — 80—150%, для масличных — до 140%. Зерно прорастает только при наличии капельножидкой воды, попавшей в зерно извне или при сильном его отпотевании. Зерно может прорастать только при доступе воздуха к нему в условиях аэробного дыхания. Для прорастания зерна не требуется большого количества тепла. Семена пшеницы, ржи и других культур прорастают при температуре от +1 до +9°C. При прорастании в зерне наблюдаются следующие явления: - потеря массы сухого вещества, достигающая в течение суток 0,7%; - ухудшение качества зерна. Проросшее зерно обладает пониженными хлебопекарными качествами; - выделение значительного количества тепла, что приводит к повышению температуры зерновой массы и активизации в ней процессов жизнедеятельности. Выделившееся тепло может вызвать самосогревание зерна. При хранении зерна прорастание недопустимо. Для ликвидации прорастания зерна необходимо подвергнуть его сушке и очистке. Используют проросшее зерно в комбикормовой промышленности и при подсортировке (до 3%) к зерну нормального качества в мукомольной промышленности. 3.2.4 Послеуборочное дозревание Урожай убирают, как правило, в тот период, когда зерно еще не достигло полной физиологической спелости. У свежеубранного зерна наблюдается низкая всхожесть и пониженные хлебопекарные качества. Из масличных семян получают меньший выход масла. При организации правильного хранения зерна через несколько недель оно приобретает качество нормального полноценного зерна. Период, в течение которого в зерне улучшаются посевные и технологические качества, называют послеуборочным дозреванием. Для прохождения стадии послеуборочного дозревания необходимо хранить зерно в сухом состоянии при положительной температуре и при доступе к нему воздуха. Влажность зерна должна быть ниже критической. Только при невысокой влажности в зерне возможен синтез сложных органических веществ из простых. Поэтому влажное и сырое свежеубранное зерно должно быть просушено сразу же после его уборки. Наилучшие результаты дает воздушно-солнечная сушка и сушка с использованием установок активного вентилирования подогретым воздухом. При относительной влажности воздуха в межзерновых пространствах не выше 75% дозревание проходит хорошо. Послеуборочное дозревание происходит только при положительной температуре. Наиболее благоприятная температура от 15 до 30°С. Если создать в свежеубранных партиях зерна такую температуру, то дозревание проходит за полтора-два месяца. В партиях охлажденного зерна и зерна с повышенной влажностью послеуборочное дозревание не происходит. При активном доступе воздуха к зерну послеуборочное дозревание происходит быстрее. Продолжительность послеуборочного дозревания в основном зависит от условий хранения зерна. |