Технология послеуборочной обработки зерна

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное  учреждение  высшего пРофессионального  образования российский государственный аграрный университет – МСха имени К.А. Тимирязева  (ФГОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

 

Факультет технологический

Кафедра переработки и хранения продукции растениеводства

Дисциплина технология производства и переработки продукции растениеводства

 

 

 

 

 

Курсовая  работа на тему:

«технология послеуборочной обработки зерна»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                    Выполнил:

студент Привезенцев  И.Ю.

факультет ВЗО и ДО

группа ЗТ-41, курс 4

                                                                                    Проверил:

__________________

__________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2012 г.

Оглавление

Введение.

Послеуборочная обработка – это комплекс технологических операций, выполняемых в послеуборочный период с целью повышения стойкости зерновой массы им ее качества.

Задачи послеуборочной обработки:

1.Привести зерно в  стойкое состояние;

2. Повысить качество, довести его до требований  целевых стандартов (производственное – базисные, семенное – семенные кондиции).

Основные операции послеуборочной обработки зерна:

1 задача – приведение  зерна в стойкое состояние

1. Предварительная очистка  зерна.

2. Сушка.

3. Временная консервация  зерна.

2 задача – повышение  качества

1.Первичная очистка.

2.Вторичная очистка  (сортировка) – семенное зерно.

Очистка зерна на току от примесей, щуплых, недозрелых и битых зерен улучшает его качество, повышает товарную ценность. Качество зерна улучшится, если очищенное и подсушенное зерно 10 – 15 дней полежит на току. Послеуборочную обработку проводят на специально оборудованных механизированных токах. Для четкой и слаженной работы тока необходимо знать продолжительность каждой операции и массу зерна, получаемую в результате ее проведения.

В районах с высокой  влажностью для сохранения зерна  до сушки применяют временную консервацию активным вентилированием и, кроме того, этой технологической операции подвергают зерно поздно убираемых культур в сухостепных районах. В районах с невысокой уборочной влажностью зерна послеуборочную обработку начинают с первичной очистки, минуя предварительную.

Очистка зерна.

 

Различают предварительную,  первичную и вторичную очистку. Вторичную очистку чаще называют сортировкой.

Предварительная очистка.

Проводится сразу после поступления зерна на ток. Ее цель состоит в снижении физиологической активности вороха и повышении его сыпучести за счет выделения наиболее влажных, крупных и легких фракций сорной примеси. Предварительную очистку проводят на самоходных и стационарных ворохоочистителях. Операция считается удовлетворительно выполненной в том случае, кода за один проход зерна через ворохоочиститель удается выделить все соломистые частицы, мелкие семена сорняков и до 60%  остальных фракций сорной примеси.  При этом потери полноценного зерна в отход не должны превышать 0,05%. Ворохоочистители рассчитаны на обработку зерновой массы с влажностью до 40 и содержанием сорной примеси до 20%. Их паспортная производительность составляет 20-25т/ч (самоходные) и 50т/ч (стационарные). Легкие мелкие и крупные примеси выделяют на воздушно-очистительных машинах, используя аэродинамические свойства семян. Зерновой ворох предварительно очищают на машинах ОВП-2ДА, ОВП-20, ОВП-20А, ЗВС-10, ЗВС-20А, МЗП-50-1, БТ-10 (эти машины кроме воздушной очистки имеют решетный стан), а также ЗД-10, МПО-50, МПО-50С, СЗГ-25 , входящих в состав оборудования зерноочистительных агрегатов и зернооистительно-сушильных комплексов.

Первичная очистка зерна.

Проводится после сушки.  Цель первичной очистки заключается в доведении зерновой массы по чистоте до требований стандарта на продовольственное зерно обрабатываемой культуры.  При проведении операции из зерна удаляется как сорная, так и зерновая примеси. Проводится первичная очистка на воздушно-решетных машинах типа ЗВС. При оптимальных режимах работы за один проход через машину из зерна выделяется порядка 60% примесей.  Потери полноценных зерен в отходы не должны превышать 1,5%.  Данный класс машин рассчитан на обработку зерновых масс с влажностью до 18% и содержанием сорной примеси до 8%. Их паспортная производительность составляет 20 т/ч. Машины выполняют не только очистку, но и сортирование по фракциям. Для этого в решетный стан включено дополнительно сортировочное решето, которое отделяет щуплые и мелкие зерна основной культуры. Исходный материал делится на 4 фракции:

1) очищенное зерно продовольственного назначения;

2) фуражное (щуплые и мелкие);

3) крупные и мелкие примеси;

4) мелкие отходы.

Технологическая эффективность  выделения крупных, мелких и легких примесей составляют 60%.

Суммарные потери основного  зерна во все фракции отхода не должны превышать 1,5% от массы основной культуры в исходном материале. В обработанном материале не должно содержаться более 3% примесей.

Вторичная очистка

или сортировка применяется  после проведения первичной очистке  при подготовке семенного материала,  или в случае необходимости выделения трудноотделимых примесей из партии продовольственного зерна. Сортировка отличается от всех видов очистки тем, что при ее проведении из зерновой массы помимо примесей выделяется зерно II сорта, неполноценное в семенном отношении. Для проведения этой операции используются воздушно-решетные машины типа СВУ с паспортной производительностью 5т/ч, триерные блоки,  пневмосортировальные столы, горки и т.п.  К операции предъявляются следующие требования:  количество полноценных семян, попадающих во все виды отходов не должно превышать 1%,  в зерно II сорта и при триееровании - не более 3%  в каждом случае. Общее дробление семян допускается в пределах 1%. Влажность и содержание сорной примеси в зерне, поступающем на обработку, должны быть менее 18% и 3% соответственно. Проводят вторичную очистку на воздушно-решетных машинах: СВУ-5, СВУ-5А, СВУ-10, ОСЗ-50, К-531, ОС-4,5А, СМ-4, «Петкус-Гигант». Их паспортная производительность составляет 5 – 50 т/ч. Использование сортировальных машин позволяет выделить из партии 60 – 75% семян, лучших по посевным качествам.

Исходный материал делится  на 4-е фракции: 1).семена; 2).зерно II сорта; 3).аспирационные отходы и прочие примеси; 4).мелкие примеси. К операции предъявляют следующие требования: потери семян во все фракции примесей не должны превышать 1%, и попадание полноценных семян во II сорт должно составлять не более 3% от массы основной культуры в исходном материале. Общее дробление семян допускается до 1%. Трудноотделимые примеси, по размерам и аэродинамическим свойствам близкие к семенам очищаемой культуры, выделяют в основном по плотности семян и характеру поверхности. По первому признаку ,например, дикую редьку, можно удалить на пневматическом сортировальном столе (ПСС-2,5, ПСС-25, ПСС-35, МОС-9) или триерном блоке. В некоторых случаях, например, чтобы освободить культуру от рожков спорыньи, их отделяют, используя разную плотность компонентов в растворах.

Различный характер поверхностей семян и примесей используют для разделения их на полотняных горках и цилиндрах, чаще всего с ворсистым материалом (выделение овсюга). Горки используют также для выделения трудноотделимых сорняков семян льна (на ОСГ-0,2А), трав и крупносемянных бобовых.

На змейках хорошо выделять горох и вику из зерновых (при смешанных посевах), а также гнилые, проросшие и битые семена гороха и вики.

В процессе триерования выделяют 2 фракции:

1). Очищенное зерно;

2). Короткие и длинные примеси.

Триерование.

При триеровании содержание полноценных зерен не должно в  отходах превышать 0,5% при обработке продовольственного зерна и 3% - при очистке семян. После сортирования и сушки зерно должно быть выровненным, чистым от семян сорняков и примесей, его влажность не должна превышать 14-16%, семенное зерно должно соответствовать требованиям ГОСТа.

Сушка зерна.

При увеличении влажности  зерна выше определенного уровня,  так называемой кондиционной влажности,  в зерне появляется свободная влага, что приводит к активизации жизнедеятельности зерна.  Задача сушки заключается прежде всего в снижении влажности зерна до кондиционной. Зерно —  хороший сорбент,  что объясняется высокой скважистостью зерновой массы и капиллярно-пористой структурой зерновок. Вся зерновка пронизана микрокапиллярами, вследствие чего активная поверхность зерна,  через которую происходит влагообмен с окружающей средой, в сотни тысяч раз превышает площадь геометрической поверхности зерна.  По микро-  и макрокапиллярам влага в виде жидкости или пара циркулирует из внутренних частей зерна к поверхности, и наоборот.

Сильно одревесневевшие  цветковые оболочки (ячмень,  рис,  овес)  в значительной степени затрудняют перемещение влаги как в одном,  так и другом направлении,  что ухудшает процесс сушки.  Плодовые оболочки имеют большое количество капилляров и микропор, поэтому они не служат препятствием при удалении влаги из зерна в процессе сушки. Прилегающие к плодовым семенные оболочки характеризуются относительно слабой проницаемостью паров воды и ухудшают процесс сушки. Характер удаления влаги из зерна зависит от форм связи влаги с материалом.

Для сушки зерна важны  его теплофизические и физические свойства: теплоемкость,  теплопроводность,  температуропроводность, удельная поверхность, скважистость, сыпучесть, скорость витания зерна.

Все процессы тепло-влагообмена  между зерном и агентом сушки осуществляются через поверхность зерна, поэтому большое значение имеет его удельная поверхность —  отношение поверхности всех зерен, содержащихся в одном килограмме, к объему этой зерновой массы. Процесс сушки протекает быстрее при увеличении удельной поверхности зерна, следовательно, чем мельче зерно, тем интенсивнее оно высушивается.

При сушке зерновая масса  продувается воздухом иди агентом  сушки, что возможно благодаря скважистости зерновой массы. Чем выше скважистость, тем легче агент сушки подводится к зерновке и тем интенсивнее и равномернее протекает сушка.

Учитывая то,  что  зерно —  живой организм,  важно  знать его термо- устойчивость,  т.  е.  способность сохранять в процессе сушки семенные и продовольственные свойства.  В процессе сушки зерно может снизить жизнеспособность или товарно-продовольственные качества.

Нагрев зерна по-разному  влияет на содержащиеся в нем органические вещества (белки, углеводы, жиры, ферменты, витамины). Более устойчивы к нагреву углеводы и жиры.  При влажности зерна 14%  они выдерживают нагрев до 60—65°С.  При более высокой влажности или температуре начинается процесс декстринизации крахмала,  приводящий к ухудшение цвета муки и разложению жиров,  в результате чего происходит повышение кислотного числа жира.

Белковые вещества более чувствительны к нагреву. Изменения связаны со сложными биохимическими преобразованиями белкового комплекса зерна, приводящими к денатурации белков,  потере ими способности поглощать воду.  Снижение посевных свойств семенного зерна,  уменьшение выхода и ухудшение качества клейковины,  снижение хлебопекарных достоинств продовольственного зерна,  снижение активности ферментов вызваны в первую очередь денатурацией белков.  Следует иметь в виду то,  что белки зародыша более чувствительны к нагреву,  чем белки эндосперма.  Поэтому семенное зерно обычно нагревают до 40°С,  в то время как зерно продовольственного назначения выдерживает нагрев до 50° С.

В процессе нагрева клейковина укрепляется,  поэтому сушка зерна  со слабой клейковиной приводят к ее укреплению и,  следовательно,  к улучшению качества.

При неправильном ведении  процесса сушки в зерне кроме  биохимических реакций могут произойти структурно-механические изменения:  уплотнение или разрыв оболочек, растрескивание ядра, запаривание и др.

Ко всем типам зерносушилок предъявляют следующие основные требования:

 

♦ обеспечение требуемого снижения влажности и сохранение качества зерна;

♦ охлаждение зерна после  сушки;

♦ исключение механического  травмирования зерна;

♦ удобство обслуживания и эксплуатации;

♦ соответствие требованиям  охраны труда,  противопожарным требованиям и санитарным нормам;

♦ полная механизация  всех работ, связанных с сушкой;

♦ оснащение приборами для контроля и регулирования процесса сушки;