Файл: зерноведенье.doc

Минеральные вещества. Плоды и семена зерновых, бобовых и масличных культур богаты минеральными. К минеральным относятся вещества входящие в состав золы, которая образуется в результате полного сгорание продукта при высокой температуре (750…800 С). Зола составляет 1,5-3% от массы зерна. Минеральные в-ва подразделяются на: макро элементы (К,Сu,S), микро(Mg,Fe,J) и отдельно выделяют соли тяжёлых металлов(Sb,Pb,Zn,As)

Вода уч-т во всех обменных реакциях, протекающих в зерновке. Воду подразделяют на: химически связанную (она не удаляется), физико-химически связанную (адсорбционно-, асмотически- , структурно связанную), механически связанную (микро и макро капиляры). Гигроскопическая влажность образуется в результате поглощения зерном максимально возможного кол-ва влаги из окружающей среды в виде пара или жидкости. Сущ. понятия равновесная влажность – вл-ть з-на при конкретных значениях давления, температуры и относительной влажности в-ха. Различают 4 состояния з-на по вл-ти: 1-сухое(14%),2-средней сухости(14-15,5),3-влажное(15,517), 4-сырое (более17)

---

4 Физические свойства зерна, методы их определения

К физическим свойствам зерна и семян относятся: форма зерна, линейные размеры и крупность, объем, выполненность и щуп­лость, выравненность, масса 1000. зерен, стекловидность, плотность, пленчатость и лузжистость, натура, механические повреждения зер­на, трещиноватость, механические свойства, аэродинамические свойства, зараженность вредителями, засоренность

1 Существуют следующие формы зерна: шарообразная, чечеви-цеобразная, эллипсоид вращения; форма с различными размерами в трех направлениях (длина, ширина, толщина)

2 линейные размеры – длинна, ширина, толщина зерновки. Длинна расстояние между основанием и верхушкой зерновки. Ширина – наибольшее расстояние между боковыми сторонами. Толщина – расстояние между спинкой и брюшной стороной зерновки. Интегральный п-ль крупности , где a,b,l – линейные р-ры. Классифицируют: крупные-L>4мм., средниеL=2,5-4 мм, мелкие 2,5>L/

3 объём з-на необходим для расчета скважистости зерновой массы, для определения режимов очитки и измельчения, считается, что чем больше V зерновки, тем выход готовой продукции. V з-на определяется путём погружения навески з-на в мерную колбу , где нахродится жидкость не вызывающая набухания з-на (толуол). Объём одной зерновки может быть : пшеница – 12-36 мм3, рож – 10-30 мм3, ячмень – 20-40 мм3, гречиха – 9-20 мм3. Объём зерна учитывается через такой п-ль как сферичность (отношении объёма к площади поперечного сечения зерновки (пшеница – 0,52-0,85мм, рож – 0,45-0,75мм), установлено что качество клейковины влияет на объём зерновки., при ухудшении качества клейковины уменьшается объём зерновки.

4 выполненность. Выполненными называются зёрна достигшие при полном созревании выравненности всех структур характерного для данного сорта. Выполненными могут быть мелкие и нормально развитые зёрна. Щуплым называется зёрна недостаточно выполненные, неестественно сморщенные в следствии неблагоприятных условий при формировании зерновки. На предприятии щуплость и выполненность не определяют. В научных исследованиях определяют отношение параметра поперечного сечения зерна и периметра окружности равной площади – коэф. крупности.(для нормального зернак=1.11)

5 выравненность : степень однородности отдельных зёрен составляющих зерновую массу по отдельным показателям качества (вл-ти, цвету,хим.составу. и т д). выравненность определяют 2-мя способами: 1-массе максимального остатка на сите 2- максимальной суммарной массе остатков на двух смежных ситах.

---

6 масса 1000 зёрен: х-т кол-во в-в содержащихся в зерне, и оценивает крупность зерна, при высокой М1000 меньшее кол-во оболочек и зародыша. М1000 определяют на сухое в-во.М100=(100-W)*M1000 сыр в-ва/100. Пшеница 10-75 гр, рож 10-45 гр, ячмень 20-55 гр., гречиха 15-40 гр. М1000 связанна с крупностью, стекловидностью, плотностью з-на, содержанием эндосперма, чем выше эти п-ли, тем выше М1000. При увеличении М1000 увеличивается выход готовой продукции и улучшается её качество.

7 стекловидность – косвенный показатель характеризующий содержание белка в зерне. Стекловидность усчитывается при выборе режимов ГТО. По стекловидности зерновая масса подразделяется на след группы: 1- высокостекловидные (Ст>60%), 2-среднестекловидное (СТ 40-60%), 3-низкостекловидное (Ст< 40%). Сущ понятие ложная стекловидность (неумелое хранение или неправильная сушка), которая появляется в результате закалки рыхлого эндосперма. При переработке такое з-но растирается как мыльный парашек , определяется в результате замачивания з-на и последующего растирания в руках. Внутренняя часть зерновки – в виде мажущейся или жидкой массы.

8 плотность з-на. Разницу в плотности з-на и примесей используют при очистке з-на. Плотность определяют при помощи пикнометра. Пшеница-1.33-1,55 г/м3, рож-1.26-1.42 г/см3, гречиха1.22-1.32 г/см3.

9 плёнчатость и лузжистость. Плёнчатость - сод-е в % в з-не цветковых оболочек (ячмень, просо, рис, овёс), плодовых(гречиха) или семенных (клещевина) оболочек, при х-ке масличных культур плёнчатость заменяется на лузжистость. Сод-е оболочек х-т ценность з-на при переработке. Чем меньше оболочек, тем больше в з-не эндосперма, а след. и пит. вещ-в. В крупном з-не содержится меньше оболочек, чем в мелком. Имеется несколько способов определения плёнчатости для просо и сорго применяются лабораторные шелушители, для некоторых культу применяются шелушильное устойство ГДФ. Овёс-18-46%, ячмень-7-15, просо-12-25%, рис- 16-24% гречиха-18-28, подсолнечник 35-78%.

10 натура з-на- масса 1л з-на в граммах определяется на пурке. На вел-ну натуры влияет : влажность, сод-е и состав примесей, , ф-ма з-на , состояние поверхности , крупность, выравненность, зрелость, выполненность, М1000, плотность и плёнчатость. 1 высоконатурное(пшеница> 785 г/л, ячмень> 605 г/л, рож> 715 г/л, овёс > 510 г/л, подсолнечник> 460 г/л ) 2-средненатурное 3 низконатурное (пшеница< 745 г/л, ячмень><543 г/л, рож< 675г/л, овёс < 460 г/л) физические св-ва зерновой массы.

К физическим свойствам относятся сыпучесть, самосортирование, скважистость и плотность укладки, сорбционные свойства и тепло-массообменные свойства(теплофизические).

---

Сыпучесть. Зерновая масса представляет собой дисперсную двухфазную систему: зерно-воздух и относятся сыпучим материалам.

Сыпучесть или подвижность зерновой массы объясняется тем, что в своей основе зерновая масса состоит из отдельных твёрдых мелких частиц: зерно основной культуры, фракции зерновой примеси.

Хорошая сыпучесть зерновых масс имеет огромное практическое значение. Потому что правильное использование этого свойства позволяет полностью избежать затрат ручного труда.

Зерновая масса легко перемещается различными транспортными средствами (конвейерами, пневмотранспортными установками), легко помещать зерновую массу в различные по размерам и формам автомобили, суда, ёмкости (склад, бункер, силос). Благодаря сыпучести зерновые массы можно перемещать самотёками. На основе принципа самотека построены все технологические процессы.

Сыпучесть зерновой массы характеризует показателями, которые называют углом трения - наименьший угол, при котором зерновая масса начинает скользить по какой-либо поверхности. При скольжении зерна по зерну этот угол трения называется углом естественного откоса.

Сыпучесть и угол естественного откоса зависит от многих факторов: форма, размеры, состояние поверхности зерна, влажность, количество примесей и их видовой состав, материал и состояние поверхности, по которой перемещается зерновая масса.

Наибольшей сыпучестью обладает зерновая масса состоящая из зёрен шарообразной формы, чем больше форма зерна отклонена от формы шара, тем будет меньше его сыпучесть.

Чем более шероховата поверхность зерна, тем меньше сыпучесть, тем больше угол естественного откоса.

Примеси в зерновых массах могут увеличить либо уменьшить сыпучесть и это зависит от их характера количества. Если примеси имеют гладкую поверхность( шарообразной формы), то такие примеси будут повышать сыпучесть, однако обычно встречаются примеси( солома, семена сорняков). Они уменьшают её сыпучесть, вплоть до полной её потери такие зерновые массы без предварительной очистки нельзя загружать на хранение.

С увеличением влажности зерновой массы ее сыпучесть уменьшается. Это явление характерно для всего зерно, но для шарообразной формы оно меньше выражено.

На сыпучесть оказывает влияние различные факторы, от которых она уменьшается или увеличивается, и потому угол естественного откоса для одной и той же культуры будет лежать в пределах: для пшеницы 23 - 38°, просо20-27°.

---

Самосортирование – способность зерновых масс терять однородность при перемещении или в свободном падении, т.е. расслоение зерновых масс, происходящее в результате различия свойств составляющих ее частиц (плотность, аэродинамические св-ва).

Явление самосортирование проявляется при загрузке и выпуске зерна из емкостей, при перевозках.

Явление самосортирования в практике хранения зерна является резко отрицательными и особенно при загрузке, т.к. происходит расслоение: наиболее тяжелые выполненные, крупные зерна сосредотачиваются в нижних и центральных слоях, в то время как мелкие, щуплые, мелкие зерна сосредоточены возле стен и на поверхности силоса.

Таким образом, в результате самосортирования нарушается однородность зерновой массы закладываемой на хранение, что способствует различным неблагоприятным процессам приводящих к порче зерна, т.к. мелкие, щуплые зерна имеют большую влажность.

Таким образом перед загрузкой, зерно обязательно нужно очистить. Существуют также проблемы с выпуском зерна из емкостей, так вследствие самосортирования качество зерновых отдельных порций, выпускаемых из силоса будут не однородными, что сказывается на эффективность переработки зерна, поэтому на мукомольных и крупяных заводах проектируется несколько выпускных отверстий.

Скважистость (S). Зерна укладывается не плотно и между ними имеются пространства заполненные воздухом – скважины.

Скважистость – это часть зерновой массы заполненная скважинами, т.е воздухом.

,

V₁ – общий объем зерновой массы;

V – истинный объем твердых частиц

Параллельно со скважистостью используется плотность укладки (t), которая определяется:

Плотность укладки – это часть объема зерновой массы, занятая твердыми частицами.

S+t=100%

Такое св-во как скважистость имеет огромное значение в хранении зерна:

1. Скважины заполненные воздухом, а это влияет на многие процессы протекающие в зерне (процессы переноса тепла, влаги, процессы дыхания, обеспечения жизненных функций зерна.

2. За счет скважин обеспечивается газопроницаемость зерновых масс, что позволяет проводить такие технологические операции как активное вентилирование, газацию, дегазацию. За счет скважин могут осуществляется сорбционные св-ва.

3. Важна не только величина скважистости, но и ее структура. Структура скважистости - это ее размер и форма. Структура скважистости влияет на уровень воздуха, газопроницаемости зерна, на уровень сопротивления воздуха при активном вентилировании, а также на уровень адсорбции

4. Чем больше объем занимают скважины в зерновой массе, тем меньше зерна в хранилище и поэтому необходимо увеличивать емкость склада для загрузки всей партии.

---