При управлении хранением зерна контроль влажности и мониторинг температуры являются двумя наиболее важными факторами, влияющими на качество зерна. После уборки зерно остается живым биологическим материалом. Он непрерывно обменивается влагой и теплом с окружающей средой.

Если содержание влаги, температура и условия хранения не контролируются должным образом, могут возникнуть такие проблемы, как нагрев зерна, рост плесени, активность насекомых, прорастание и ухудшение качества.

Понимание характеристик влажности зерна, условий прорастания и рисков конденсации имеет важное значение для обеспечения безопасного долгосрочного хранения зерна.

Вода внутри зёрен зерна существует в двух разных состояниях:

1. Бесплатная вода
2. Связанная вода

Разница между этими двумя видами влаги напрямую влияет на стабильность зерна при хранении.

Свободная вода, также известная как несвязанная вода, существует в основном в пространствах между зерновыми клетками и внутри капиллярных структур.

Этот тип влаги имеет свойства, схожие с обычной водой. Он может свободно перемещаться внутри зерна и легко обмениваться с окружающим воздухом в зависимости от условий окружающей среды.

Поскольку свободная вода нестабильна, она оказывает существенное влияние на безопасность хранения зерна.

Если в зерне содержится избыточное количество свободной воды, это создает благоприятные условия для:

Таким образом, контроль содержания свободной воды является одним из наиболее важных шагов в предотвращении порчи зерна.

Связанная вода, также называемая фиксированной водой, существует внутри клеток зерна и соединяется с компонентами зерна, такими как белки, крахмалы и другие органические вещества.

По сравнению со свободной водой связанная вода гораздо более стабильна и ее нелегко удалить при нормальных условиях хранения.

Сухое зерно содержит в основном связанную воду, которая мало влияет на рост микробов и порчу зерна.

В процессе сушки и кондиционирования зерна основной целью является удаление избыточной свободной воды при сохранении качества зерна.

Допустимый уровень влажности при хранении зерна зависит от сорта зерна, температуры хранения, относительной влажности и продолжительности хранения.

Различные уровни влажности обычно подразделяются на три категории:

Под безопасным содержанием влаги понимается уровень влажности, при котором зерно может безопасно храниться при нормальных условиях хранения.

Зерно в этом диапазоне влажности обычно может выдерживать длительные периоды хранения, включая летние условия с высокими температурами, без серьезного ухудшения качества.

Однако безопасное содержание влаги не является фиксированной величиной. Она меняется в зависимости от условий окружающей среды.

Например:

При 25 градусах и относительной влажности от 60% до 70%:

• Рис: примерно 12,2–13,4%.
• Пшеница: примерно 12,5–14,1%

При 15 градусах и относительной влажности от 60% до 70%:

• Рис: примерно 12,6–13,8%.
• Пшеница: примерно 13,1–14,5%

Более низкие температуры хранения обычно позволяют зерну безопасно поддерживать несколько более высокий уровень влажности.

Полубезопасное содержание влаги относится к зерну, которое можно безопасно хранить только в течение ограниченного периода времени.

Обычно зерно в таком состоянии можно хранить в прохладное время года, но оно может оказаться небезопасным в жаркие и влажные летние условия.

Могут потребоваться дополнительные меры управления, в том числе:

• Регулярный контроль температуры
• Аэрация
• Мониторинг влажности
• Переворачивание зерна

Без надлежащего управления полубезопасное влажное зерно может постепенно вызвать локальные проблемы с нагревом и плесенью.

Опасное содержание влаги относится к уровням влажности зерна, которые могут легко вызвать нагрев, рост плесени и потерю качества.

Зерно с высокой влажностью обеспечивает идеальные условия для:

• Рост микроорганизмов
• Усиление дыхания зерна
• Накопление тепла
• Деятельность насекомых

Как только внутри зерновой массы начинается нагрев, проблема может быстро распространиться, поскольку зерно имеет плохую теплопроводность.

Вот почему современные зернохранилища полагаются на системы непрерывного мониторинга, включая кабели датчиков температуры зерна и автоматизированные системы измерения температуры.

Зерно – живой биологический материал. Даже после сбора и сушки зерна зерна сохраняют биологическую активность и имеют потенциал прорастания при подходящих условиях.

Прорастание зерна — это процесс, при котором зародыш внутри ядра зерна становится активным и начинает развиваться в молодое растение. После завершения стадии постдозревания зерно обычно переходит в состояние покоя и остается стабильным при нормальных условиях хранения.

Однако, когда условия окружающей среды становятся подходящими, зерно может выйти из состояния покоя и начать прорастать.

Тремя основными условиями, необходимыми для прорастания зерна, являются:

• Достаточная влажность
• Подходящая температура
• Достаточное количество кислорода

Влага активирует биологические процессы внутри ядра зерна, температура контролирует скорость этих процессов, а кислород поддерживает дыхание во время роста.

Как только зерно начинает прорастать во время хранения, качество зерна значительно снижается. Питательные компоненты расходуются, производительность обработки снижается, а риск возникновения плесени возрастает.

Например, проросшая пшеница может иметь пониженные характеристики помола и выпечки, а проросшая кукуруза может потерять коммерческую ценность. Поэтому предотвращение прорастания является важной частью управления долгосрочным хранением зерна.

Поддержание стабильного влажностного и температурного режима гораздо эффективнее, чем борьба с прорастанием после его появления. Непрерывный мониторинг позволяет операторам складов выявлять ненормальные условия до того, как они перерастут в серьезные проблемы.

Конденсат – еще одна серьезная проблема при хранении зерна. Это происходит, когда воздух, содержащий водяной пар, охлаждается до температуры точки росы, в результате чего влага превращается из пара в жидкую воду.

Внутри зерновых бункеров и стальных силосов разница температур между различными участками зерновой массы может вызвать движение воздуха и миграцию влаги. Теплый воздух перемещается в сторону более холодных областей, и когда температура достигает точки росы, может возникнуть конденсация.

Несколько факторов могут способствовать конденсации зерна.

Первый фактор – разница температур. При сезонных изменениях температура у стенки силоса может меняться быстрее, чем температура в центре зерновой массы. Эта разница может вызвать движение влаги и увеличить риск образования конденсата.

Второй фактор – влажность зерна. Зерну с высокой влажностью требуется меньшая разница температур для образования конденсата по сравнению с правильно высушенным зерном.

Третий фактор – влажность воздуха. Во влажной среде, особенно в прибрежных и тропических регионах, влага в воздухе увеличивает вероятность образования конденсата при колебаниях температуры.

Важность систем мониторинга температуры зерна

Современные зернохранилища становятся все больше, имеют более высокие силосы и большую вместимость. Традиционных методов ручного контроля больше недостаточно для выявления изменений внутренней температуры.

Система мониторинга температуры зерна использует несколько точек измерения температуры, установленных внутри зерновой массы, для предоставления информации об условиях хранения в режиме реального времени.

Кабели датчиков температуры, установленные вертикально внутри силосов, могут контролировать различные слои зерна и помогать операторам определять:

• Локальный нагрев
• Миграция влаги
• Зоны конденсации
• Аномальное повышение температуры

Обнаружив эти изменения на ранней стадии, операторы могут оптимизировать аэрацию, сократить потери зерна и поддерживать стабильные условия хранения.

Для больших стальных силосов, зерновых складов и сельскохозяйственных хранилищ надежныкабели датчика температурыиавтоматизированные системы мониторингастали важным инструментом для безопасного долговременного хранения зерна.

Предыдущая статья:Методы хранения зерна и практические соображения по безопасному долгосрочному хранению