Гігроскопічні властивості зерна вплив на технологію зберігання 25-04-2019

Велике значення при зберіганні зерна і насіння мають погодні умови даної місцевості, зокрема, вони впливають на їх гігроскопічність. Так, зерно і насіння всіх культур здатні поглинати (сорбувати) з навколишнього середовища пари різних речовин і гази. При певних умовах можливий частково або повністю зворотний процес виділення (десорбції) цих же речовин в навколишнє середовище. Результатом сорбційної процесу є придбання зерном сторонніх запахів. Сорбція і десорбція парів води характеризує гігроскопічні властивості зерна. Вивчення їх є обов'язковою умовою підготовки висококваліфікованого фахівця з обробки та зберігання зерна. Закономірності, що відображають гігроскопічні властивості зерна, лежать в основі технології зберігання, сушіння, активного вентилювання і інших операцій по обробці і догляду за зерновими масами.

Сорбційні властивості зерна обумовлені його капілярно-пористою структурою і здатністю вхідних в нього хімічних речовин поглинати і утримувати строго певну кількість води. Зерно є пористе тіло, пронизане мікроскопічними каналами, за якими може переміщатися пароподібна волога. У зерна різних культур обсяг, яку він обіймав мікро- і макрокапилляров, становить 5 ... 12% і більше. Внутрішня поверхня стінок капілярів активна. На ній є велика кількість активних центрів (ділянок), що володіють вільною енергією, яка забезпечує поглинання і утримання молекул води. Площа активної поверхні капілярів дуже велика.

В процесі сорбції та десорбції зерно взаємодіє з повітрям атмосфери і між зернових просторів. Спрямованість влагообмена і його інтенсивність залежать від вологості зерна і повітря. Спонукає причиною влагообмена є різниця тисків парів води в повітрі і над поверхнею зерна. Якщо є зазначений градієнт, волога із зони більшого тиску прагнути перейти в зону з меншим тиском. Встановлено, що таке переміщення вологи відбувається в результаті перескока молекул води з одного активного центру поверхні капіляра на інший і т.д

Таким чином, підсушування відбуватиметься у всіх випадках, коли парціальний тиск водяної пари у поверхні зерна більше парціального тиску водяної пари в навколишньому повітрі. Якщо тиск пара у поверхні зерна нижче, ніж в повітрі, зерно зволожуватиметься. Технологічний процес роботи зерносушарок заснований саме на тому, щоб створити значне перевищення тиску парів води над поверхнею зерна в порівнянні з впливає на нього повітрям. Найчастіше цього досягають нагріванням зерна і повітря.
Процес сорбційної влагообмена триває до тих пір, поки не зрівняється тиск водяної пари в зерні і повітрі. Після встановлення рівності настає стан динамічної рівноваги, і вологість зерна стабілізується. Така вологість зерна називається р а в н о в е з н о м.

Поняття про рівноважної вологості є головним в характеристиці сорбційних властивостей зерна. У практиці рівноважну вологість зерна пов'язують не з величиною парціального тиску парів води, а з більш простим і доступним для виробничого використання показником відносної вологості повітря. Остання характеризує ступінь його насичених вологою в процентах від максимально можливої ​​величини вологопоглинання для даних умов. При відносній вологості 100% в повітрі міститься максимальна кількість води при даній температурі і атмосферному тиску і, отже, досягнутий максимум тиску парів води. При відносній вологості 50% в повітрі міститься половина маси парообразной вологи від максимально можливої ​​кількості і т.д. Чим менше відносна вологість, тим сухіше повітря і тим більше води він може поглинати.

Відносну вологість повітря вимірюють за допомогою психрометра. Він складається з двох однакових термометрів, але у одного з них кульку з ртуттю обгорнутий тканиною з батисту, нижня частина якої опущена в воду. Чим сухіше повітря, тим інтенсивніше випаровується вода з поверхні батисту і сильніше охолоджується термометр. За різницею температури сухого і змоченого термометрів за допомогою спеціальних Психрометричний таблиць визначають відносну вологість повітря. Найпростіший психрометр повинен бути в складі приладів будь-якого агрегату і комплексу для обробки зерна або зерносховища.

Гігроскопічні властивості зерна вплив на технологію зберігання 25-04-2017

Таким чином, рівноважна вологість-це такий рівень вологості зерна, який встановлюється при дачної відносної вологості повітря. Рівноважну вологість зерна широко використовують у повсякденній практиці обробки і зберігання зерна. Рівноважна вологість зерна різних культур неоднакова. Це обумовлено відмінностями в хімічному складі, головним чином, співвідношенням гідрофільних (схильних до поглинання вологи) і гідрофобних (не поглинає вологу) речовин. З компонентів зерна найбільш гідрофільних білки, які утримують до 180 ... 240% води від своєї маси. Крохмаль поглинає до 70% води, а жир гидрофобен і практично не утримує вологу. Тому рівноважна вологість насіння соняшнику, що містять до 50% жиру, майже в два рази менше, ніж у пшениці та жита. Якщо ж рівень рівноважної вологості перерахувати тільки на гідрофільну частину насіння, то майже у всіх культур вона буде приблизно однакова.

Максимальної рівноважної вологості зерно і насіння досягають при відносній вологості повітря 100%. Вона є тією межею, до якого зерно здатне поглинати пари води з повітря. Насіння пшениці зволожуються в цих умовах до 30 ... 32%. а соняшнику до 16 ... 19% .Дальнейшее зволоження зерна можливо тільки в результаті вбирання крапельно-рідкої вологи.

Рівноважна вологість зерна залежить також від температури середовища. При охолодженні зерна з 30 до 10 ... 5градусов вона збільшується приблизно на 1%. Однак для практики зберігання маси виключно важливим є те, що відбувається зміна його відносної вологості. При підвищенні температури зростає здатність повітря до поглинання і утримання парообразной вологи, тобто при незмінному влагосодержании він стає більш сухим і його відносна вологість знижується. При зниженні температури відносна вологість повітря відповідно зростає, так як знижується його здатність до поглинання вологи. Підвищення температури повітря на 1 градус викликає зниження його відносної вологості на 4 ... 5%, і навпаки.

Зниження температури повітря в нічні години завжди пов'язане зі зростанням і його відносної вологості, що викликає зволоження зерна на корені, а також небезпека зволоження зернової маси при нічному вентилировании атмосферним повітрям. Вдень повітря прогрівається і стає сухим, тому активне вентилювання для висушування зерна найбільш успішно можна проводити в денні та вечірні години, а охолоджувати зерно краще вночі і вранці. Однак в останньому випадку обов'язковий контроль за відносною вологістю повітря, щоб не допустити зволоження зерна при обробці.

Швидкість влагообмена між зерном і повітрям порівняно невисока. Зерно в невеликих наважках, поміщених в атмосферу з постійною відносною вологістю повітря, набуває рівноважної вологості через дві-три тижні. Процес прискорюється до декількох годин при примусовому продуванні повітря через зернову масу. У виробничих умовах це забезпечується активним вентилюванням.

У природних умовах відносна вологість повітря змінюється безперервно відповідно до добового ходом температури, а також в залежності від мінливих погодних умов, в тому числі, і за минулими сезонами року. Отже, в звичайному неопалюваному сховищі вологість зерна, що зберігається не може залишатися тривалий час в стабільному стані рівноваги. Вона безперервно змінюється відповідно до зміни відносної вологості навколишнього повітря. Однак це стосується лише самої верхньої частини зернового насипу або периферійних шарів зерна, розміщеного в мішках, активно взаємодіють з повітрям приміщення. Значна зміна вологості зерна під впливом мінливої ​​вологості повітря відбувається лише в поверхневому шарі товщиною 1 ... 2 см. Амплітудою зміни вологості зерна в цьому шарі протягом року становить 6 ... 8%, в 100 мм від поверхні насипу 1% і на глибині 200 ... 400 мм близько 0,1%.

Таким чином, безперервно змінюється відносна вологість зовнішнього повітря є визначальним чинником зміни вологості верхніх шарів насипу зерна. Усередині зернового насипу основним фактором є волога зерна, яка і визначає рівень відносної вологості повітря міжзернових просторів. Повітря всередині зернового насипу знаходиться в рівноважному стані по відношенню до вологості зерна. Це обумовлено тим, що зерно містить в 10 000 ... 20 000 разів більше кількості води, ніж повітря міжзернових просторів.

Внаслідок зазначених коливань відносної вологості зовнішнього повітря в виробничих умовах відбувається помітна зміна вологості і маси зерна. В осінньо-зимовий період зерно кілька зволожується, навесні і влітку, як правило, підсихає. Хоча зміни вологості і маси зерна відбуваються в результаті влагообмена периферійного (товщиною 5 ... 10 см) шару насипу, вони тим не менше позначаються на зміні маси і якості продукції.

Крім сорбційної зміни вологості в результаті поглинання або віддачі парообразной вологи через повітря можливо пряме зволоження або підсушування зерна при переміщенні крапельно-рідкої вологи (контактний вологообмін). Ці процеси можуть відбуватися одночасно. У зернової маси з вологістю вище її максимальної гігроскопічності, тобто вище 30 ... 36% для зернових і зернобобових культур, влагообмен може відбуватися тільки контактно в результаті переміщення крапельно-рідкої вологи.

У щойно зібраного зерновій масі, для якої характерна велика нерівномірність по вологості всіх її компонентів, одночасно спостерігається контактний і сорбційний влагообмен. В результаті порівняно швидко вирівнюється вологість, значно підсихають самі вологі фракції домішок і недозрілі зерна і помітно зволожується стигле зерно. Щоб не допустити такого зволоження стиглого зерна, треба негайно очистити щойно зібраному зерно. Точність цього показника зображують на графіку криві вирівнювання вологості зерна в межах зернового насипу.


Гігроскопічні властивості зерна вплив на технологію зберігання 25-04-2017

Знати ціни необхідно кожному гравцеві зернового ринку: закупникам - щоб не переплачувати вище середньоринкової ціни і знати всіх продавців і їх контакти; продавцям - щоб робити свою асортиментно-цінову політику більш вигідною, порівнюючи її з конкурентами.

Щоб вигідно закуповувати і продавати зерно підпишіться на моніторинг цін по зерну, борошні в Центральному ФО і Приволзькому ФО - 538 пропозицій від більш ніж 200 компаній. Інформація - найцінніше з конкурентних переваг!

Використання інформації, розміщеної на даному сайті, допускається тільки при розміщенні активного гіперпосилання на сайт Grainboard.Ru.

Схожі статті