Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ хозяйственной деятельности

2. Анализ научно-технической информации

2.1 Технологические свойства пшеницы

2.2 Условия хранения

2.3 Анализ влияния условий хранения зерна на его качество

3. Основная часть

3.1 Характеристика качественных показателей зерна по ИСО 7970-1989 «Пшеница. ТУ»

3.2 Методика определения влажности

3.3 Определение натуры

3.4 Определение содержания примесей

3.5 Определение числа падения

3.6 Сравнительный анализ требований НД на зерно

4. Экспериментальная часть

5. Экономическая эффективность

6. Охрана труда

7. Охрана окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Прогрессивные в технологическом и экономическом отношениях способы приемки, обработки, хранения и переработки зерна обеспечивают снижение потерь, способствуют сохранности и улучшению его качества и позволяют эффективнее использовать этот важнейший продукт питания. В связи с реформированием сельского хозяйства в республике возникло ряд вопросов, решение которых назрело и требует безотлагательного решения. Это также обуславливается еще рядом причин. Первая и основная - стремление Казахстана вступить в ВТО. А это возлагает на наших товаропроизводителей большую ответственность

Стандартизация, метрология и сертификация является инструментами обеспечения качества продукции. Овладения методами обеспечения качества, базирующимися на триаде - стандартизация, метрология и сертификация, является одним из главных условий выхода производителя, поставщика на рынок с конкурентоспособной продукцией. Соблюдение правил метрологии в различных сферах коммерческой деятельности позволяет свести к минимуму материальные потери от недостоверных результатов измерений. Очень остро стоит вопрос о гармонизации отечественных правил стандартизации, метрологии и сертификации с международными правилами, поскольку это является важным условием вступление во Всемирную Торговую организацию (ВТО) и дальнейшей деятельности страны в рамках этой организации.

Итак, переход страны к рыночной экономике с присущей ей конкуренцией, борьбой за доверие потребителя заставит специалистов коммерции шире использовать методы и правила стандартизации, метрологии и сертификации в своей практической деятельности для обеспечения высокого качества товаров, работ и услуг.

Объект дипломной работы: хранение зерна на элеваторе.

Предмет: условия хранения зерна на элеваторе ТОО «Иволга»

Цель написания дипломной работы: оценить влияние условий зерна на элеваторе на его качество и провести экспертизу основных показателей качества зерна на соответствии ИСО 7970-89 в условиях ТОО «Иволга».

Задачи:

- дать анализ хозяйственной деятельности ТОО «Иволга»;

- сделать обзор научно-технической информации по теме исследования;

- рассмотреть требования, устанавливаемые к качеству зерна ИСО 7970-1989 и методику их определения;

- охарактеризовать причины, повлиявшие на качество зерна в 2005-2008 гг.;

- дать сравнительный анализ качественных показателей зерна яровой пшеницы при приемке её на элеватор от некоторых товаропроизводителей и соответствие этих показателей по годам исследования ИСО 7970-1989.

1. Анализ хозяйственной деятельности

ТОО “Иволга” является коммерческой организацией, зарегистрировано в Управлении юстиции Костанайской области 16 августа 1999 года за №7129-1937.

Уставной капитал хозяйствующего субъекта сформирован полностью и составляет 500000 тенге.

Организационная схема предприятия представлена в Приложении А.

Товарищество является юридическим лицом по законодательству Республики Казахстан на основании самофинансирования и самоокупаемости, обладает обособленным имуществом, имеет самостоятельный баланс и счета в кредитных учреждениях, круглую печать со своим наименованием, эмблему, фирменные бланки и другие реквизиты. Предприятие может от своего имени заключать договора, приобретать имущественные и неимущественные права, быть истцом, ответчиком и третьим лицом в суде.

ТОО “Иволга” относится к группе предприятий по среднегодовой численности 223 человека, к классу средних предприятий. Увеличение числа работников на предстоящий период не планируется.

Костанайский элеватор ТОО “Иволга” был организован в 1930 году и имел на балансе деревянный элеватор ёмкостью 16,5 тысяч тонн. Свое первоначальное развитие получил в период освоения целинных и залежных земель в 1954-1958 годах, были построены зерносклады емкостью 76,7 тысяч тонн.

Наиболее интенсивное развитие материально-технической базы элеватора произошло в 1975 году. Был построен и введен в эксплуатацию элеватор нового типа СКС-ЗХ144 со встроенной рабочей башней ёмкостью 86,5 тысяч тонн. В 1978 году введен в эксплуатацию 4-й корпус ёмкостью 22,3 тысяч тонн.

В настоящее время на предприятии имеются два основных производственных участка; ремонтно-технические мастерские, включающие токарный цех, электроцех, столярные мастерские; производственно-техническая лаборатория; автомобильная и железнодорожная весовые; авто гараж; и гараж мотовозов; пункт вневедомственной охраны; медпункт.

В 1996 году построена и введена в эксплуатацию мельница, цех по производству макаронных изделий, масло цех.

Основным видом деятельности является оказание услуг по приёмке, хранению, сушке, очистке и отгрузке зерна, параллельно с этим осуществляются помол муки, производство макаронных изделий и подсолнечного масла, торговые операции, оказание транспортных услуг предприятиям и гражданам.

ТОО “Иволга” расположено в городе Костанае, поэтому основными клиентами являются предприятия Костанайского и других близлежащих районов. Принятое зерно отгружается для отправки, как на территории Казахстана, так и за его пределы (Россия).

Отгруженное зерно характеризуется высокими качественными показателями, подтверждаемыми Государственной хлебной инспекцией РК, лабораториями стран - импортёров зерна.

В целом персонал управления предприятия является довольно опытным. Исполнительный директор, а также его заместитель имеют реалистичные намерения относительно развития производства и переработки. Они показали, каковы их менеджерские способности, так как организация и управление работой двух производственных участков, мельницы, масло и макаронных цехов, мехмастерской и т.д. требует высокого уровня менеджмента, большой гибкости и быстроты принятия решений.

Занятость рабочей силы в целом по предприятию в данное время находится на оптимальном уровне. Размеры зарплаты не высокие, но выдается регулярно и вовремя. Модальность зарплаты позволяет стимулировать работу нанимаемых работников и гарантирует определенное качество работ.

Главной целью деятельности товарищества является увеличение дохода.

В связи с этим перед предприятием стоят следующие задачи:

1. Обеспечить выполнение вышеперечисленных услуг и производимой продукции при наименьших затратах;

2. Увеличить объёмы услуг и производимой продукции;

3. Увеличить объём реализации продукции. Рабочие принципы ТОО “Иволга”;

4. Ежемесячная выплата заработной платы персоналу предприятия;

5. Своевременная оплата налогов и других обязательных платежей в бюджет;

6. Качество и быстрота оказываемых услуг потребителям;

7. Индивидуальный подход к каждому клиенту.

Для современного состояния сельскохозяйственного производства Казахстана становится актуальным не только количественный рост производимой продукции, но и организация систем и служб, обеспечивающих наиболее эффективное функционирование всех вовлекаемых в производство сельскохозяйственных ресурсов, т.е. развитие производственной инфраструктуры. Характерной особенностью инфраструктуры является пространственная рассредоточенность отрасли. Производство зерна в Костанайской области ведется на обширной территории в различных и сложных природных условиях. Поэтому для уборки и закупки зерна необходимо наличие ёмких зернохранилищ. Если раньше заготовка, хранение, транспортировка произведенной сельскохозяйственной продукции осуществлялось в централизованном масштабе, то с переходом к рынку ситуация существенно изменилась. Функционирование данной отрасли на рыночной основе предполагает дальнейшее совершенствование предоставляемых услуг на основе учета спроса и предложения. Однако еще долгое время в этой сфере услуг Костанайской области будет существовать монополизм, так как ввод и строительство новых зернохранилищ, а также подвод к ней железнодорожной ветви требует больших капитальных вложений.

Общая площадь элеватора 17 гектаров. Элеватор линейный (пристанционный, станция Костанай Целинной железной дороги). Расстояние до пограничной станции Тобол 96 километров, что предоставляет возможность отгрузки зерна за рубеж. Элеватор расположен по адресу: город Костанай, улица Дощанова, 157.

Описание технологии производства. Зерно после уборки еще обычно непригодно для хранения. Как правило, требуется особые меры, чтобы защитить зерно от порчи.

Следует проводить немедленно послеуборочную обработку, чтобы зерно стало годным для хранения и, сохранило свое качество и потребительскую ценность.

Поступившее зерно после взятия образца и взвешивания выгружается для транспортировки его в силосный корпус или зерносклад согласно определённого в ходе анализа вида и качества. Зерно, поступающее на элеватор, подвергается обработке в сроки, обеспечивающие сохранность его качества.

Уровень влажности хранящегося зерна не превышает 15 %. Всё свежеубранное зерно подвергается очистке в процессе приёмки. Просушенное зерно перед закладкой на хранение охлаждается до температуры хранения, то есть близкой к температуре наружного воздуха.

В зимний период на элеваторе проводится работа по переводу зерна на зимние условия хранения. Охлаждение зерна проводится путём пропуска зерна через ЗСМ-50, ЗСМ-100, РД 2*25 путём проветривания помещений и перемещения зерна из силоса в силос.

При повышении температуры хранящегося зерна, его немедленно охлаждают или сушат, используя технику по очистке, сушке и активному вентилированию.

Установки послеуборочной доработки и зернохранилища на элеваторе отвечают следующим требованиям:

1. обеспечено полное сохранение качества зерна во время хранения и оснащены техникой охлаждения;

2. партии зерна хранятся отдельно по качеству, репродукции и сортам;

3. ёмкости хранения большие по размеру, что способствует высокой производительности при загрузке и разгрузке;

расположены в удобном расположении к путям сообщения.

В течение всего периода хранения зерна производится систематический контроль за качеством зерна и состоянием каждой партии (температура, влажность, заражённость, запах, цвет и т.д.).

В настоящее время на предприятии имеются два основных производственных участка.

Первый включает четыре силосных корпуса:

1 - 23,3 тысячи тонн;

2-27 тысяч тонн;

3 - 31,2 тысячи тонн;

4 - 22,3 тысячи тонн.

Две рабочие башни, один пункта приёма зерна с 5-ю проездами,3 подъемника, 2 зерносушилки РД-2*25, УКЗ-40, монтируется ДСП-50, 4 точки загрузки железнодорожных вагонов.

Второй производственный участок состоит из двух линий механизированных складов (18 штук), двух точек автоприёма, сушильно-очистительной башни, зерносушилки РД- 2*25, автовесов (6 штук), одних железнодорожных весов, одной визировочной, производственно-технической лаборатории. Также на территории имеются:

- автогараж;

ремонтно-техническая мастерская (включающая токарный цех, электроцех, столярные мастерские);

- административные здания;

- мельница.

Для проведения операций с зерном имеются механизмы по очистке, сушке и транспортировке зерна. Нории типа НЦ-175 - 6 штук, НЦ-350 -3 штуки, а также имеются нории НЦ-100 и ТИС-100.

Для взвешивания зерна в рабочей башне элеватора имеются автоматические весы ДГ-2000. Для очистки зерна элеватор оборудован аппаратами типа ЗСМ-100 и ЗСМ-50. В силосном корпусе установлены четыре аппарата типа А1-БЦС-100.

Для сушки зерна на элеваторе имеются зерносушилки РД-2*25. Элеватор имеет систему ДАУ, для дистанционного контроля, термометры зерна, на элеваторе установлен МАРС-1500.

Из передвижных механизмов на элеваторе имеются ленточные транспортёры, ковшовые зернопогрузчики.

Для загрузки железнодорожных вагонов применяют телескопические трубы.

На элеваторе произведена реконструкция автомобилеразгрузчика ГУАР-30 и У15- УРВС под большегрузные автомобили типа “КАМАЗ”.

Производственная ёмкость элеватора 178 тысяч тонн, элеватор является перевалочным, и его основными функциями являются:

1. приёмка и размещение зерна от хлебосдатчиков с автомобильного транспорта;

2. доведение зерна до кондиции путём сушки и очистки, в процессе которых производится снижение влажности, сорности и зерновой примеси до установленных параметров;

3. хранение зерна до его востребования клиентами предприятия;

4. отгрузка зерна автомобильным транспортом (1000 тонн в сутки) и железнодорожным транспортом (1500 тонн в сутки). Элеватор обеспечивает сохранность зерна и недопущение ухудшения качества.

Дополнительная деятельность:

5. помол давальческого зерна на муку высшего и первого сортов
позволяет удовлетворить потребность клиента в переработке зерна для дальнейшего применения;

6. переработка собственного зерна, полученного за помол давальческого зерна, а также за оказание услуг по приёмке, сушке, подработке, отгрузке обеспечивает собственные нужды:

а) работникам предприятия муку под заработную плату;

б) помощь пенсионерам;

в) бартерные сделки (при расчёте за оказанные услуги, приобретённые товары);

* производство макаронных изделий, предназначенных для реализации, как своим работникам, так и на сторону;

* производство подсолнечного масла;

* работа крупоцеха.

2. Анализ научно-технической информации

2.1 Технологические свойства пшеницы

Строение зерна. Все зерно злаковых, имея различия по внешнему виду (форме, размерам и окраске), сходно между собой по внутреннему строению. Зерно всех злаковых состоит из оболочек, зародыша и эндосперма. Оболочки пшеницы делятся на плодовую и семенную. Наружная оболочка зерна называется полосой. Плодовая оболочка бесцветна. Она состоит из нескольких слоев клеток: верхнего (эпидермиса), среднего, в который входят продольные и поперечные клетки, и нижнего (трубчатого).

Под плодовой оболочкой находится семенная оболочка.

Плодовые и семенные оболочки защищают семена от вредных внешних условий, они предохраняют зародыш от механического повреждения.

Оболочки состоят из веществ, не усваиваемых организмом человека (главным образом из клетчатки), но ценных для питания животных. При выработке большинства сортов муки оболочки отделяются и составляют основную часть отрубей [27].

Эндосперм (рис.1) -- это внутренняя часть зерновки. В эндосперме различают два слоя: наружный алейроновый и внутренний. Эндосперм считается наиболее ценной частью зерна, из него вырабатывают лучшие сорта муки.

Зародыш содержит много питательных веществ (жира, белков, сахара и витаминов). При выработке сортовой муки зародыш удаляют и направляют в отходы, так как он придает ей более темную окраску. Кроме того, если при размоле зародыш будет попадать в муку, то значительное количество жира, содержащегося в нем, разлагаясь при хранении, может ухудшить качество муки.

По данным Е.Д. Казакова, в зерне пшеницы на долю эндосперма приходится от 80 до 84%, зародыша -- от 1,4 до 3,2, алейронового слоя -- от 6,8 до 8,8 плодовых и семенных оболочек -- от 5,6 до 8,9%. В зерне ржи эндосперма от 70,4 до 76,0%, зародыша от 2,5 до 3,7, алейронового слоя от 10,8 до 11.3, плодовых и семенных оболочек от 7,4 до 15%.

По своему строению зерно бобовых культур отличается от злаковых отсутствием эндосперма и наличием семядолей. Зерно заключено в двухстворчатую коробку -- боб, внутри боба находятся семена. Каждое семя состоит из двух половинок, называемых семядолями, между которыми размещен зародыш. Семена бобовых покрыты толстой и прочной оболочкой.

Химический состав зерен и семян. Зерно и семена состоят главным образом из органических веществ: белков, углеводов, жиров и некоторых других соединений. В каждом зерне или семени содержатся вода и соли [36].

Химический состав зерна одной и той же культуры зависит от многих причин: природы зерна (сорта), степени созревания (времени уборки), района произрастания, характера почвы, количества и качества вносимых удобрений, климатических условии (количества сухих и жарких дней) и т. д. Поэтому все данные среднего химического состава зерна сугубо условны (таблица 1).

Химический состав зерна бобовых культур отличается от злаковых большим содержанием белковых веществ и значительно меньшим углеводов (таблица 2).

Таблица 1 Средний химический состав зерна основных зерновых культур, % (по данным Н. П. Козьминой и В. Л. Кретовича)

Культура	Белки	Углеводы (кроме клетчатки)	Клетчатка	Жиры	Зола	Вода
Пшеница озимая	10	70	1,6	1,7	1,7	15
Пшеница яровая	13,2	66,1	1,8	2	1,9	15
Рожь	7,2	73,2	1,6	1,5	1,5	15
Ячмень	9,5	67	4	2	2,5	15
Овес	10,3	56	10,3	4,8	3,6	15
Кукуруза	9	68,1	2,2	4,4	1,3	15
Просо	10,6	58,6	8,1	3,9	3,8	15

Таблица 2 Химический состав основных бобовых культур, % (по данным Н. П. Козьминой и В. Л. Кретовича)

Культура	Белка	Крахмал	Клетчатка	Жары	Зола
Горох	19,3--34	20-48	2,2--10	0,6--5,5	1,9-4
Чечевица	23-32	47--60	2,4-4,9	0,6--2,1	2,3--4,4
Фасоль	10,4--31,7	50--60	2,3--7,1	0,7--3,7	3,1--4,7
Чина	23-34	24--45	4,0--4,5	0,5--0,7	2,5--3
Нут	12,7--31,2	47--60	2,4--12,2	4,1-7,2	2,4-5

В зерне разных культур содержатся различные по своим свойствам белки. Глазные белки пшеницы -- глиадин и глютенин при соединении с водой (при замесе теста) образуют нерастворимый в воде студень, известный под названием клейковины.

Клейковину пшеницы можно изолировать от теста, удалив из него крахмал промыванием в воде. Отмытая клейковина представляет собой упругое эластичное образование, напоминающее комок резины. Клейковина пшеницы оказывает большое влияние на хлебопекарные качества муки.

Клейковина имеется в небольшом количестве также и в эндосперме ржи и ячменя. Однако ее физические качества хуже, чем у пшеницы.

Окраска зерна и семян зависит от содержания в них тех или иных пигментов. В семенах чаще всего содержатся следующие пигменты: каротин, ксантофилл (желтые, оранжевые) и хлорофилл (зеленые).

При сжигании зерна образуется зола - остатки минеральных веществ, которые разлагаются в зерне в виде солей преимущественно фосфорной кислоты (кальция, магналия и др.). Наибольшая часть минеральных веществ находится в оболочках зерна алейроновом слое. В эндосперме пшеницы золы очень мало.

Химический состав зерна и факторы, его определяющие, имеют большое значение правильного хранения и технологии его переработки.

Зерно, прежде чем достигнуть окончательного размера и химического состава проходит определенный путь развития. Развитие зерна начинается после цветения растений и заканчивается в зависимости от вида культуры, сорта и условий погоды в сроки от 21 до 35 дней.

Принято различать четыре этапа (фазы) зрелости зерна: формирование, молочную и полную (техническую). Между отдельными фазами зрелости нет четкой грани. Они постепенно переходят одна в другую [3].

Фаза формирования зерна начинается с момента оплодотворения. Во время формируются составные элементы зерновки (зародыш, эндосперм и оболочки). Зерновка интенсивно растет, увеличивается количество воды. Прирост сухих идет относительно слабо.

Содержание зерна жидкое, влажность составляет 70--75%.Фаза формирования заканчивается достижением зерном окончательных размеров по длине.

Фаза молочной, или зеленой спелости. Зерно вполне сформировалось, продолжается приток сухих веществ. Зерно имеет зеленую окраску. Содержание воды 35-52%. При сдавливании зерна пальцами оболочки легко разрываются, и выделяется жидкость молочно-белого цвета. Нижние листья хлебного растения желтеют, остальные части его остаются зелеными.

Фаза восковой, или желтой спелости. Зерно приобретает нормальный для сорта внешний вид. Оно становится желтым и только вдоль бороздки сохраняет зеленоватую окраску. К началу восковой спелости приток сухих веществ прекращается, зерно содержит еще много воды и остается мягким. К концу фазы большая часть воды удаляется, зерно становится плотным. Содержание влаги снижается до 22-30%.Зерно приобретает консистенцию, подобную воску, гнется, разрезается ногтем.

Хлебное растение в целом становится желтым, и только верхние междоузлия соломины еще сохраняют зеленую окраску. Кукуруза, просо и сорго обычно остаются еще зелеными. Иногда между молочной и восковой спелостью выделяют еще одну фазу зрелости -- тестообразную.

Фаза полной, или технической, спелости. Зерно усыхает, твердеет, несколько уменьшается в размерах и не режется ногтем. Содержание влаги в зерне снижается в зависимости от погоды до 7--16°/о. В фазе полной спелости зерно у хлебных злаков осыпается, кроме кукурузы, сорго и риса. Все хлебное растение темнеет, листья отмирают [16].

По мере созревания меняется и химический состав. В зерне молочной спелости значительно меньше крахмала и клейковины, чем в зерне более поздних стадии созревания, и больше веществ, растворимых в воде (Сахаров).

Академик Н. Н. Кулешов предложил фазы развития и созревания зерна определять контролем за его влажностью. Он разработал следующую классификацию состояния зерна в зависимости от влажности (таблица 3).

Таблица 3 Классификация состояния зерна в зависимости от влажности

Фаза	Влажность зерна, %
Молочное состояние	65 - 62
Конец молочного состояния	52 - 50
Тестообразное состояние	50 - 40
Начало восковой спелости	40 - 35
Конец восковой спелости	22 - 20
Начало полной спелости	20 - 18

Весь период роста, развития и созревания зерна был разделен на три этапа: формирование, налив и созревание.

Формирование продолжается от оплодотворения до достижения зерном максимальной длины. В этот период зерно интенсивно растет в длину, но накопление сухого вещества идет сравнительно медленно.

В период налива зерна происходит увеличение его толщины и ширины. В это время наблюдается наиболее интенсивное накопление сухого вещества. К концу налива (тестообразное состояние) темпы накопления урожая падают (рис. 2).

Созревание зерна начинается с наступлением восковой спелости. Поступление пластических веществ в зерно в этот период резко падает, однако оно продолжается почти до полной спелости. Синтез белковых молекул в зерне за счет поступающих из других тканей веществ идет до конца восковой спелости, хотя темпы этого процесса максимальны в конце молочной спелости.

Характер накопления урожая зерна изменяется в зависимости от условий года выращивания, предшественника, агротехники, а также сортовой особенности зерна. В годы с сухой и жаркой погодой в период налива зерна приток пластических веществ в зерно прекращается в середине воскобой спелости. При более влажной прохладной погоде накопление сухого вещества продолжается до полной спелости.

По данным А. С. Созинова и В. Г. Козлова, обычно к началу восковой спелости в зависимости от погодных условий накапливается 96--98% урожая и 91--95% клейковины, остальные 5--9% клейковины образуются в период созревания. Хлебопекарные качества зерна пшеницы улучшаются по мере созревания почти до наступления полной спелости. Перестой пшеницы на корню, как правило, ухудшает качество зерна [24].

Если зерно в силу каких-либо причин было убрано недозревшим, по своему химическому составу оно будет значительно отличаться от нормально вызревшего.

Не созревшее зерно очень чувствительно к различным внешним воздействиям. Если его захватят ранние морозы, то оно прекращает дальнейшее развитие. Такое зерно после сушки становится щуплым, плохо выполненным. Щуплым зерно получается также и в том случае, если его нормальное развитие было задержано какими-либо другими причинами: повреждением клопом-черепашкой, при поражении растений грибковыми заболеваниями и т. п.

2.2 Условия хранения

Обширная территория страны с большим разнообразием климатических особенностей предопределяет значительное различие поступающего на хлебоприемные предприятия зерна, а также условия и технологию его хранения. При хранении должно сохраняться качество и количество зерна. Выбор режима хранения определяется рядом условий, которые должны предусматривать качество и целевое назначение партии зерна, вместимость и тип зернохранилища, технические возможности предприятия по приведению зерна в стойкое для хранения состояние, климатические условия, экономическую целесообразность технологии обработки зерна, условия хранения. Опыт показывает, что наилучшие результаты получаются при хранении сухого зерна в охлажденном состоянии. Даже в хорошо подготовленном к хранению зерне могут начаться процессы порчи под влиянием внешних условий, развития вредителей хлебных запасов и микроорганизмов. Возможность возникновения и развития нежелательных процессов в зерновой мессе зависит от степени ее защиты, которую обеспечивает зернохранилище. Только при хорошей изоляции от осадков, грунтовых вод, резких перепадов температуры, проникновения влажного воздуха, защите от внешних биотических факторов -- грызунов, вредителей хлебных запасов, птиц -- зерно может длительно храниться без изменения качества и количественных потерь. Выбор места зернохранилища, материалов, особенностей конструкций в значительной степени определяет защиту хранящегося зерна от климатических и биотических факторов. Требования к зернохранилищам зависят от климатических условий, вида культуры, преобладающих видов вредителей в этой географической зоне. Строительные конструкции должны сводить к минимуму влияние внешних климатических и биотических факторов на хранящееся зерно [35].

повреждая зерно, создают хорошие условия для мукоедов, которые практически не способны питаться целым зерном.

Самосогревание зерновых масс

Явление самопроизвольного повышения температуры зерновой массы называют самосогреванием или самонагреванием. Самосогревание зерновой массы -- следствие ее физиологических и физических свойств. Дыхание всех живых компонентов зерновой массы сопровождается выделением тепла. Плохая тепло - и температуропроводность зерновой массы приводит к аккумулированию выделяемого тепла и повышению температуры. Начавшийся процесс самосогревания самостоятельно не прекращается, является самостимулирующимся и может привести в полную непригодность все зерно в хранилище. Чем больше масса зерна, тем труднее прекратить самосогревание. Самосогревание представляет собой наиболее опасный вид порчи зерна. Это одна из основных причин снижения продовольственных, семенных, кормовых достоинств зерна и его потерь в массе.

Самосогревание наблюдается в практике хранения зерна во всех странах, поэтому изучено глубоко и подробно как в нашей стране, так и за рубежом. Установлены источники образования тепла в зерновой массе, характер развития и виды процесса самосогревания, влияние его на качество зерна и зернопродуктов, методы и способы борьбы с самосогреванием.

Многочисленные наблюдения за хранящимся зерном в различных типах зернохранилищ позволили изучить закономерности возникновения и характер развития процесса самосогревания. Виды самосогревания и основные причины его возникновения приведены на рис. 3.

Гнездовое самосогревание может возникнуть в любой части зерновой насыпи. Чаще всего оно вызывается неравномерной влажностью зерна, засыпаемого на хранение, в результате чего образуются зоны, очаги с повышенной влажностью зерна. Увлажнение какого-то участка зерновой насыпи и появление очага самосогревания может вызвать и недостаточная гидроизоляция крыши, стен, пола зернохранилища. Появление очага самосогревания может вызвать и засыпка в одно зернохранилище зерна с большой разницей в его температуре.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3 Виды и основные причины самосогревания зерна в зернохранилищах

По целому ряду причин в каком-то участке зерновой массы могут скапливаться насекомые и клещи, что также может привести к гнездовому самосогреванию.

В отдельных участках зерновой насыпи может образоваться скопление примесей, пыли, щуплого, невыполненного, недозрелого зерна. Это может быть вызвано загрузкой в зернохранилище резко разнородного по содержанию примесей зерна и самосортированием зерновой массы, особенно не подвергавшейся очистке. Интенсивность дыхания всех компонентов зерновой массы в таких участках повышена, что может привести к гнездовому самосогреванию [39].

Пластовое самосогревание возникает в виде горизонтального или вертикального греющегося пласта в любом зернохранилище или в бунтах, оно может возникнуть и при перевозке зерна в судах и вагонах. Пласт греющегося зерна находится на периферийных участках насыпи: в верхней, нижней ее части или возле стен. Эти слои в первую очередь подвержены влиянию температуры наружного воздуха. Перепады температур в периферийных зонах насыпи создают условия для перемещения влаги от более теплых участков к более холодным и даже ее конденсацию.

В зависимости от того, где повышается влажность зерна вследствие градиента температуры, различают верховое, низовое или вертикальное пластовое самосогревание.

Верховое самосогревание. При хранении зерновых масс верховое самосогревание наблюдается чаще всего поздней осенью или весной. Верховому самосогреванию особенно подвержены партии свежеубранного и недостаточно охлажденного зерна. В нем протекают еще достаточно интенсивные физиологические процессы. Воздух межзерновых пространств в результате этого постепенно нагревается, увлажняется и поднимается вверх. При охлаждении верхних слоев насыпи под действием атмосферного воздуха в них повышается влажность и даже может произойти конденсация паров теплого и влажного воздуха, постоянно перемещающегося из насыпи зерна, конденсация происходит при охлаждении верхних слоев зерновой насыпи до температуры ниже точки росы. Перемещению влаги вверх от теплого к холодному зерну способствует и явление тепловлагопроводности. Температура нижней части увлажнившегося зерна благоприятна для развития микроорганизмов и жизнедеятельности самого зерна, что в конечном счете приводит к его самосогреванию. Весной или ранним летом атмосферный воздух теплый, а зерновая масса холодная и может иметь даже отрицательную температуру (после зимы с сильными морозами). Обогревание зерна идет сверху вниз, от верхнего обогреваемого слоя к нижнему холодному. По направлению потока тепла перемещается и влага из поверхностного слоя зерна. Теплый и влажный воздух попадает в холодное зерно, создаются условия для конденсации влаги, увлажнения зерна и активизации процессов жизнедеятельности в зерновой массе, что повышает ее температуру и может вызвать самосогревание [45].

При резких весенних перепадах температур атмосферного воздуха и хранящегося зерна самосогревание может возникнуть даже в сухих, длительно хранящихся партиях зерна. Верховому самосогреванию обычно подвергается пласт зерна на глубине 0,5...1,5 м.

При верховом самосогревании в связи с пониженными тепломассообменными свойствами зерновой массы температура под пластом греющегося зерна повышается медленно, большая часть выделяемого тепла конвективными потоками уносится из зерновой массы, количество греющегося зерна возрастает медленно.

Низовое самосогревание развивается в нижнем слое насыпи на глубине 0,2...0,5 м от пола или днища силоса. Этот вид самосогревания наиболее часто встречается осенью при засыпке свежеубранного и недостаточно охлажденного зерна на холодный пол. Возникнуть самосогревание может и при засыпке зерна на сырой грунт или площадку без должной гидроизоляции. В слое зерна, соприкасающемся с холодным полом, температура понижается, возникает градиент температуры в насыпи зерна и перемещение влаги из теплого к холодному зерну. Влага конденсируется на зерне и на полу, что приводит к активизации физиологических процессов и самосогреванию зерна. Низовое самосогревание часто приводит к прорастанию зерна в нижнем слое. Низовое самосогревание может возникнуть и в силосах элеватора. При понижении температуры атмосферного воздуха охлаждаются все конструкции подсилосного этажа, в том числе и выпускные воронки, особенно изготовленные из металла, что создает предпосылки для перепада температуры и перемещению влаги в зерновой массе к зерну, находящемуся в воронке и прилегающих слоях. Низовое самосогревание -- самый опасный вид пластового самосогревания. Тепло и влага, образующиеся в нижнем греющемся участке насыпи, перемещаются и вышележащие слои и вся зерновая масса за короткий период подвергается самосогреванию. Низовое пластовое самосогревание без принятия экстренных мер по его устранению быстро переходит в сплошное самосогревание.

Вертикально-пластовое самосогревание возникает в силосах, складах и бункерах в виде вертикального греющегося пласта возле стены зернохранилища. Вызывается охлаждением или нагревом одной из стен зернохранилища, что приводит к возникновению градиента температур в зерновой насыпи и перемещению влаги к более холодным ее участкам. Перепад температур может быть вызван нагревом одной стены зернохранилища солнцем или соседним греющимся силосом. Охлаждение наружной стены атмосферным воздухом в осенний или зимний период также может вызвать вертикально-пластовое самосогревание в недостаточно охлажденном зерне. Такие причины и вид самосогревания наиболее характерны для зерна, хранящегося в металлических силосах. Причиной вертикально-пластового самосогревания может быть и недостаточная гидроизоляция стен силосов и складов, приводящим к увлажнению стен и прилегающего к ним зерна, что иногда наблюдается, например, в наружных силосах из сборного железобетона без требуемой гидроизоляции швов.

Возникновению вертикально-пластового самосогревания способствует самосортирование зерновой массы при засыпке в зернохранилище. Скатывающиеся к стенам примеси, щуплые зерна, пыль, семена сорных растений и другие компоненты зерновой массы имеют повышенную физиологическую активность и могут вызвать вертикально-пластовое самосогревание [17].

Сплошное самосогревание характеризует такое состояние, когда греется вся зерновая массы за исключением самых периферийных участков. Является следствием запущенных форм любого вида самосогревания (гнездового или пластового). Может возникать и самостоятельно при хранении зерна с высокой влажностью или с содержанием большого количества примесей и недозрелых зерен. Такое зерно нестойко при хранении, интенсивные физиологические процессы протекают одновременно во всей массе зерна, и за короткий промежуток времени она вся подвергается самосогреванию.

Иногда причиной сплошного самосогревания является неправильный способ ликвидации гнездового или пластового самосогревания: например, недостаточная удельная подача воздуха при активном вентилировании или когда зерно из очага самосогревания, даже обработанное, смешивается с остальной массой зерна.

Из рассмотрения всех возможных видов самосогревания совершенно очевидно, что физиологической основой процесса является повышенная интенсивность дыхания самого зерна и компонентов зерновой массы, а физической основой является плохая тепло - и температуропроводность зерновой массы и способность ее к самосортированию.

Все вышеперечисленные источники теплообразования весьма существенны, однако основными являются само зерно и микроорганизмы, их жизнедеятельность. Подтверждением этому является самосогревание партий зерна, очищенных от примесей и без признаков заражения вредителями хлебных запасов.

Л.А. Трисвятский считает, что микроорганизмам принадлежит ведущая роль в развитии процесса самосогревания, это хорошо подтверждают его данные, приведенные в таблице 4. Обладая огромной интенсивностью дыхания, они используют только 5... 10% выделяемой при дыхании тепловой энергии [35].

Энергия, выделяемая самим зерном в результате гидролитических процессов и дыхания при прорастании, вероятно, используется в основном на процессы развития

Таблица 4 Повышение температуры в прорастающих семенах подсолнечника

Срок хранения, сутки	Температура, 0С
	окружающего воздуха	В сосудах Дьюара
		со стерильными проростками	с нестерильными проростками
1	21	26	26
2	20	22,5	50
3	23	23	58,5
4	20	23	52

клеток и тканей зародыша. В результате многочисленных исследований можно считать доказанным, что микроорганизмам принадлежит основная роль в образовании тепла в зерновой массе.

Одним из источников образования тепла в зерновой массе могут служить насекомые и клещи при их массовом скоплении в отдельных, наиболее благоприятных для их жизнедеятельности участках насыпи. Интенсивность дыхания, например, долгоносиков при равной их массе с зерном превышает интенсивность дыхания самого зерна в 20...130 тыс. раз. Интенсивность их дыхания зависит от влажности и температуры зерна. Так как насекомые и клещи могут проявлять жизнедеятельность и при пониженной влажности хранящегося зерна (9...10%), они могут быть основной причиной самосогревания сухого зерна. С повышением температуры греющегося участка насыпи зерна выше оптимальной для данного вида насекомых или клещей они перемещаются в соседние, менее прогретые участки, продолжают активную жизнедеятельность, постепенно увеличивая тем самым зоны греющегося зерна. Кроме непосредственного выделения тепла и участия в самосогревании, насекомые и клещи разрушают покровные ткани зерна, способствуют при этом развитию микроорганизмов, что ускоряет процесс самосогревания.

Ранее отмечалось, что зерновая масса при наличии высокого процента зерновок с повреждениями или другими дефектами либо с большим содержанием семян сорных растений чаще согревается, чем здоровое, очищенное зерно. Объясняется это тем, что интенсивность дыхания таких компонентов зерновой массы гораздо выше, чем самого зерна. Л. А. Трисвятский приводит, например, данные, показывающие, что интенсивность дыхания примесей в 14...40 раз выше, чем основного зерна.

Таким образом, явление процесса самосогревания зерновых масс носит комплексный характер. Самосогревание является следствием жизнедеятельности зерна, микроорганизмов, примесей, насекомых и клещей. Активизация жизнедеятельности любого источника тепла в зерновой массе повышает жизнедеятельность всех других компонентов, процесс является взаимовлияющим и самостимулирующимся.

Условия хранения зерна, приводящие к возникновению и развитию процесса самосогревания. Возникновение и интенсивность развития процесса самосогревания зависит от многих причин, обычно объединяемых общим названием «условия хранения». При этом имеют в виду состояние зерновой массы, состояние зернохранилищ, условия содержания в них зерна, методы ухода за ним. Условия хранения играют определяющую роль в самосогревании зерна. При одних условиях самосогревание может развиваться медленно, а при других -- очень быстро. Для понимания влияния определенных условий хранения на процесс самосогревания следует дать его общую характеристику, рассмотреть развитие процесса во времени [34].

Общая характеристика развития процесса самосогревания. Самосогревание зерновой массы может начаться при ее температуре не ниже 10...15°С. При более низких температурах самосогревание обычно не возникает, так как в этом случае интенсивность процессов жизнедеятельности компонентов зерновой массы близка к нулю даже при высокой ее влажности.

Развитие любого вида самосогревания имеет общую закономерность (рис. 4). В начале процесса температура повышается примерно до 25...300С -- отрезок АВ. Температуры до 250С являются далеко не оптимальными для газообмена в зерновой массе. Образование тепла незначительно превышает его отдачу в окружающую среду, повышение температуры идет медленно. При достижении температуры 25...30°С создаются оптимальные условия для развития мезофильной микрофлоры и прежде всего плесневых грибов. Происходит бурное нарастание плесневых грибов Aspergillus и Penicillius, и видом, продуцирующим токсичные вещества (афлотоксины) -- Aspergillus flavus. Бактерии Е. herbicola вытесняются грибами, появляются и начинают быстро развиваться микрококки и спорообразующие бактерии, при этом общая численность микроорганизмов постепенно снижается. При температуре 25-300С резко возрастает также Кривая, характеризующая интенсивность дыхания зерна и семян. В зерновой массе, и прежде всего от жизнедеятельности микроорганизмов, накапливается большое количество тепла, и она очень быстро нагревается до температуры 50...55°С -- участок ВС.

Дальнейшее повышение температуры греющегося зерна идет значительно медленнее, интенсивность повышения температуры снижается до достижения температурного максимума 60...650С (реже 70...74°С) -- участок СD. Тепло на последних этапах выделяется термофильными микроорганизмами и самим зерном. При такой температуре прекращается жизнедеятельность всех компонентов зерновой массы из-за их гибели. В дальнейшем начинается медленное естественное охлаждение зерна. Однако к этому времени вся зерновая масса уже полностью утратила пищевые, посевные, кормовые качества и уже не пригодна для какого-либо хозяйственного использования.

В семенах масличных культур высокие температуры на последней стадии самосогревания могут служить импульсом для быстрого химического разложения жиров. Процесс проходит при наличии кислорода, сопровождается сильным повышением температуры, возможно даже самовозгорание семян -- участок DF [35].

Активно развивающиеся при самосогревании плесневые грибы разрушают покровные ткани зерна, поэтому партии зерна, ранее подвергавшиеся самосогреванию, неустойчивы при хранении и требуют постоянного контроля.

Состояние зерновой массы. Физиологическая активность зерновой массы зависит от ее влажности, температуры и состава микрофлоры. Ранее описано влияние влажности и температуры на интенсивность дыхания и выделения тепла. Все процессы жизнедеятельности, приводящие к повышению температуры хранящегося зерна, интенсивно развиваются при его влажности выше критической, при наличии слабосвязанной и свободной влаги и температурах выше 10...15°С. Поэтому процессы самосогревания развиваются в первую очередь в партиях зерна, заложенного на хранение в сыром или влажном состоянии. Особенно усиливают жизнедеятельность микроорганизмов и выделение ими тепла появление капельно-жидкой влаги.

На устойчивость зерна при хранении влияет множество факторов: условия, при которых произошло развитие, созревание и уборка зерна, степень зрелости его во время уборки, способы уборки, методы обработки перед закладкой на хранение. В свежеубранном зерне, не прошедшем послеуборочного дозревания, интенсивность дыхания зерновой массы всегда повышена, такое зерно может быстро начать самосогреваться. В партиях зерна недозрелого, морозобойного, с наличием проросших зерен, большим количеством примесей и семян сорных растений, а также ранее подвергавшихся самосогреванию, интенсивность дыхания зерновой массы может быть очень велика и они чаще и быстрее самосогреваются, чем здоровое зерно той же влажности.

Таким образом, чем больше свободной влаги содержится в зерне в примесях, чем больше в зерне дефектных зерен и примесей, тем интенсивнее идет процесс самосогревания. Если самосогревание начинает развиваться в зерне с температурой около 250С, какая характерна для многих регионов страны в момент уборки урожая и закладки его на хранение, то интенсивность развития процесса возрастает во много раз, а продолжительность может исчисляться несколькими часами [40].

Множество влияющих факторов, их нестабильность в различных партиях, во времени и пространстве, зависимость от зернохранилища и климатических условий не только не позволяют математически описать процесс хранения зерна, но даже не позволяют установить максимальную безопасную влажность или безопасный срок хранения любого зерна или зернопродукта при хранении.

Конструкция и состояние зернохранилищ. Возможность возникновения и развития процесса самосогревания хранящегося зерна во многом зависит от степени его защиты, от воздействия внешних факторов, которую обеспечивает зернохранилище. Чтобы сохранить количество и качество зерна, его необходимо защитить от неблагоприятных погодных условий, увлажнения, высоких температур, вредителей хлебных запасов, загрязнения. Чем лучше гидроизолировано зернохранилище, чем меньше теплопроводность строительных конструкций, чем оно герметичнее и тем легче регулировать в нем доступ воздуха к зерновой массе, тем лучше можно организовать в нем процесс хранения и тем меньше опасность возникновения самосогревания.

При недостаточной гидроизоляции пола, крыши и стен вода может попасть в зерновую массу, увлажнить ее и создать условия для самосогревания. При высокой теплопроводности стен, пола и крыши зернохранилища в зерновых массах возникает перепад температур между внутренними и наружными участками насыпи, что приводит к перемещению влаги из теплого к холодному зерну, его увлажнение и возможность самосогревания.

Легкий доступ наружного воздуха в зернохранилище также может вызвать перепад температур в отдельных участках зерновой насыпи и привести к ее самосогреванию. Если конструкция зернохранилища позволяет ограничить доступ воздуха в него, что особенно важно весной и осенью, то уменьшается возможность возникновения очага самосогревания. Конструкция зернохранилищ должна также предохранять хранящееся зерно от всех видов вредителей хлебных запасов.

Условия хранения и методы ухода за зерном. Устойчивость хранящегося зерна в значительной степени зависит от высоты насыпи соблюдения рекомендуемых режимов при сушке, очистке и активном вентилировании.

Высота зерновой насыпи зависит от ее состояния. Чем выше влажность зерна, а следовательно, и его физиологическая активность, тем меньше должна быть высота насыпи. Сухое и охлажденное зерно устойчиво при хранении и может длительное время сохранять все исходные качества при размещении в силосах элеватора высотой 30 м и более.

Такое зерно хорошо хранится и в полностью загруженных складах при высоте насыпи 4...6 м. Партии влажного и сырого зерна с повышенной физиологической активностью размещают меньшим слоем, однако это не гарантирует их от самосогревания даже при высоте насыпи до 1 м. Хранение такого зерна может быть только временным до его сушки или охлаждения при систематическом контроле.

Нарушение технологических режимов и правил ведения процесса в различных операциях с зерном может не только не предотвратить возможность возникновения самосогревания, но даже спровоцировать и форсировать его [27].

Недостаточное снижение влажности зерна в процессе сушки, большая ее неравномерность при выходе из зерносушилки, недостаточное снижение температуры просушенного зерна могут привести к началу процесса самосогревания зерна, заложенного на хранение.

При неудовлетворительной работе зерноочистительных машин в зерновой массе может остаться большое количество примесей, что приведет к самосортированию при загрузке зернохранилища, скоплению примесей в отдельных участках насыпи и к возможному появлению очага самосогревания.

При активном вентилировании в насыпи хранящегося зерна необходимо подавать достаточное количество воздуха, в насыпи не должно быть застойных зон, относительная влажность воздуха должна быть не выше равновесной влажности зерна.

При нарушении этих требований зерно может увлажниться, температура в массе не снизится, зерновая масса будет только аэрироваться, что может спровоцировать процесс самосогревания или бурное его развитие, если активное вентилирование применялось с целью ликвидации начавшегося процесса.

Зная природу самосогревания, условия его развития, учитывая невозможность самоликвидации процесса, необходимо с момента поступления зерна на предприятие работать с ним, приводить его в стойкое состояние, осуществлять постоянный контроль за хранящимся зерном.

Слеживание зерновых масс

Под слеживанием понимают явление частичной или полной потери сыпучести зерновой массой. В зависимости от причин слеживания могут изменяться и другие свойства зерновой массы, а также и ее качество. Слеживание может иметь физический или физиологический характер (рис. 5).

Зерновая масса может полностью потерять сыпучесть, превратиться в монолит, прочные глыбы при смерзании сырого зерна, хранящегося на площадке или в складе. При оттаивании при повышении температуры атмосферного воздуха такое зерно может быстро начать самосогреваться.

Физический характер носит также уплотнение и слеживание зерновых масс под давлением насыпи зерна. Такое уплотнение чаще всего наблюдается в силосах элеваторов с большим поперечным сечением и при большой высоте насыпи. Однако зерно может слеживаться и в складах при высоте насыпи 2...4 м. Уплотнение происходит уже во время заполнения силосов. Под влиянием уплотнения зерновки приходят в очень тесное соприкосновение, между ними возникает значительное сцепление, в результате чего зерновая масса частично теряет сыпучесть. Особенно это характерно для нижних слоев насыпи и зерна в углах силосов. Такое слеживание наблюдается не всегда, а при его длительном хранении (больше года) без перемещения. При выпуске зерна на внутренних стенках силосов образуются сплошные или гнездовые наросты зерна, которые удаляются механическим воздействием. Следует иметь в виду, что культуры более тяжелые (пшеница и др.) уплотняются меньше, чем легкие пленчатые (овес и др.) [41]. Очищенная пшеница может уплотняться на 0,6% своего объема, а уплотнение легковесного овса может составлять 28% объема. Зерно влажное и сырое слеживается даже при непродолжительном хранении значительно быстрее, чем сухое. Поэтому такое зерно не рекомендуется размещать в силосах элеватора при большой высоте насыпи происходит запрессовывание зерна в силосе, может измениться даже форма зерновок -- на них образуются вмятины.

Стены силосов под давлением зерна могут несколько оседать, а зерно подвергаться дополнительному уплотнению - осадке, что также является одним из проявлений физического характера слеживания зерна в силосах. Особенно характерно такое явление при низкой несущей способности грунтов, например в плавневых зонах.

Физиологический характер слеживания зерновых масс является следствием жизнедеятельности их компонентов. Особенно сильно зерновая масса слеживается в процессе самосогревания. Ранее отмечалось, что при запущенных формах самосогревания сыпучесть полностью теряется, зерна склеиваются между собой, запрессовываются под давлением верхних слоев, и зерновую массу становится трудно выгрузить из хранилища, особенно из силосов элеватора.

Засоренность зерна. Общая характеристика примесей

На хлебоприемные предприятия, мукомольные, крупяные и комбикормовые заводы поступают партии зерна, представляющие собой зерновую массу, состоящую из зерна основной культуры и различных примесей в разном количестве.

...