Тема 2. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ХРАНЕНИЯ СЕМЯН
ВВЕДЕНИЕ
Студенты агробиологического факультета заочного отделения изучают дисциплину «Технология хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов» на 6-м курсе согласно учебному плану и программе, утвержденной научно-методическим советом БГСХА.
Задача курса – вооружить студента, будущего специалиста сельского хозяйства, необходимыми знаниями в области хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов: зерна, плодоовощной продукции, технических и других культур, так как организация хранения и переработки сельскохозяйственной продукции является важным фактором при решении проблем, связанных с бесперебойным круглогодовым снабжением населения качественными продуктами питания, промышленности – качественным сырьём.
При изучении данного курса внимание должно быть сосредоточено не только на усвоении основных теоретических положений, но и на вопросах, имеющих важное практическое значение для сельскохозяйственного производства. По учебному плану на изучение дисциплины «Технология хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов» отводится 24 часа.
Студенты заочного отделения агробиологического факультета выполняют контрольную работу, номера вариантов которой приведены в табл.1.
Тема 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ХРАНЕНИЯ
И КОНСЕРВИРОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ПРОДУКТОВ
Изучение теоретических основ хранения продуктов, совершенствование существующих способов их размещения и разработка новых в обязательном порядке должны увязываться со свойствами продукта.
Нужно учитывать, что устойчивость продукта при хранении зависит от его химического состава, физической структуры и реакции на воздействие факторов окружающей среды.
Переходя к изучению принципов хранения, необходимо хорошо ознакомиться с химическим составом сельскохозяйственных продуктов (зерна, плодов, овощей и т.д.) и особое внимание обратить на содержание в них воды, а также на возможные изменения в химическом составе в процессе хранения и переработки.
Т а б л и ц а 1. Варианты контрольной работы
| Послед-няя цифра шиф-ра | Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
| 5,22, 57,75, | 6,23, 58,74, 89 | 7,24, 59,76, 87 | 8,25, 54,73, 92 | 4,21, 56,71, 91 | 3,20, 53,72, 92 | 2,19, 54,73, 94 | 10,29, 48,67, 86 | 1,19, 55,74, 93 | 9,28, 47,66, 85 | |
| 3,20, 40,55, | 4,21, 41,56, 72 | 5,22, 41,57, 73 | 6,23, 42,58, 74 | 7,24, 45,59, 75 | 8,25, 49,60, 76 | 12,29, 48,64, 80 | 10,27, 46,62, 78 | 11,28, 47,63, 79 | 9,26, 45,77, | |
| 15,33, 52,71, | 16,34, 53,72, 90 | 19,37, 56,74, 92 | 13,31, 50,69, 87 | 17,35, 54,73, 91 | 13,31, 50,69, 87 | 2,22, 40,59, 77 | 20,38, 57,75, 35 | 1,21, 39,58, 76 | 18,36, 55,74, | |
| 9,21, 51,66, | 2,19, 39,54, 70 | 4,16, 46,61, 87 | 8,20, 50,65, 91 | 11,23, 53,68, 93 | 7,19, 49,64, 90 | 10,22, 52,67, 91 | 1,18, 38,69, 53 | 2,19, 39,54, 70 | 5,17, 47,62, | |
| 11,31, 44,65, | 12,32, 50,71, 87 | 8,28, 47,68, 83 | 3,23, 41,60, 78 | 6,26, 47,66, 81 | 10,30, 49,70, 85 | 5,25, 43,62, 80 | 7,27, 46,57, 82 | 6,26, 45,66, 81 | 4,24, 42,61, | |
| 23,40, 56,73, | 1,24, 41,57, 74 | 2,25, 42,58, 75 | 3,26, 43,59,76 | 4,27, 44,60,77 | 5,28, 45,61, 78 | 6,29, 46,62, 79 | 7,30, 47,63, 80 | 8,31, 48,64, 81 | 9,32, 49,65, | |
| 20,37, 53,71, | 21,38, 54,72, 89 | 22,39, 55,72, 90 | 19,36, 52,70, | 18,35, 51,69, 86 | 17,34, 50,69, 85 | 16,33, 49,68, 84 | 15,32, 48,67, 83 | 14,31, 54,66, 82 | 13,30, 50,65, | |
| 15,45, 53,74, | 18,48, 56,77, 93 | 3,15, 45,60, 86 | 13,33, 51,72, 88 | 16,46, 54,75, 91 | 13,33, 51,72, 88 | 1,13, 42,58, 77 | 14,44, 52,73, 89 | 3,15, 45,60, 86 | 2,14, 43,59, | |
| 1,21, 39,58, | 2,22, 40,59, 77 | 14,32, 51,70, 88 | 13,31, 50,69, 87 | 17,35, 54,73, 91 | 19,37, 50,74, 93 | 20,38, 57,75, 91 | 15,33, 52,71, 89 | 18,36, 55,74,92 | 16,34, 53,72, | |
| 7,25, 44,63, | 8,26, 45,64, 82 | 9,27, 46,65, 83 | 6,24, 43,62, 80 | 5,23, 43,62, 80 | 3,21, 40,59, 77 | 11,29, 48,67, 85 | 12,30, 49,68, 86 | 3,21, 40,59, 77 | 11,29, 48,67, |
Большая часть сельскохозяйственных продуктов является живыми организмами, в клетках и тканях которых протекают различные физиолого-биохимические процессы с участием ферментных систем. Все они находятся в тесной взаимосвязи с окружающей средой, поэтому режимы и способы хранения продуктов базируются на изучении взаимосвязей между хранимым объектом и окружающей средой.
Необходимо знать, что из себя представляют продукты сельского хозяйства как объекты хранения, а также изучить влияние различных факторов (влажности самого продукта и окружающей среды, температуры и состава окружающей его атмосферы) на интенсивность протекающих в них биологических, физиолого-биохимических и физических процессов.
Следует изучить четыре принципа хранения продуктов по Я.Я. Никитинскому: биоз, анабиоз, ценоанабиоз, абиоз; знать использование их в сельском хозяйстве, внимательно следует отнестись к изучению термической, химической, механической и лучевой стерилизаций, которые применяются для консервирования сельскохозяйственных продуктов.
Тема 2. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ХРАНЕНИЯ СЕМЯН
РАЗЛИЧНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
И ЗЕРНА ПРОДОВОЛЬСТВЕННО-ФУРАЖНЫХ ФОНДОВ
Для правильной организации хранения зерна различного целевого назначения необходимо иметь ясное представление о зерновой массе как объекте хранения, о компонентах, входящих в состав зерновой массы и придающих ей специфические свойства, которые при хранении обязательно должны быть учтены.
Технология хранения, обработки и переработки зерна может быть правильно понята на основе знания физических и физиологических свойств зерновой массы.
Для практики хранения представляют интерес следующие физические свойства зерновой массы: сыпучесть, самосортирование, скважистость, теплофизические и сорбционные свойства (способность к сорбции и десорбции паров и газов).
При изучении этого раздела следует обратить внимание на факторы, оказывающие то или иное влияние на изменения физических свойств. Основными факторами являются влажность, количество примесей, относительная влажность воздуха, температура и др. Они оказывают действие также на биохимические и физиологические процессы и в значительной мере определяют успех хранения зерновых масс.
При благоприятных условиях хранения в свежеубранном зерне протекают процессы послеуборочного дозревания, в результате чего повышается всхожесть, энергия прорастания, улучшаются технологические качества.
Необходимо обратить внимание на преобладание процессов синтетического характера, на изменение углеводов, белков, содержание воды в зерне, активность ферментов и условия, влияющие на ход процессов послеуборочного дозревания.
Ведущим процессом жизнедеятельности зерна и семян при хранении является дыхание. С точки зрения организации хранения зерновых масс представляет интерес изучение преобладающего вида диссимиляции при хранении, факторов, влияющих на интенсивность процессов диссимиляции, и влияние этих процессов на качество и состояние зерновых масс при хранении. Важно уяснить значение основных факторов, оказывающих влияние на интенсивность дыхания, уметь управлять этим сложным процессом с тем, чтобы свести к минимуму потери органических веществ за счет дыхания.
При дыхании зерна наблюдаются не только потери сухого вещества, но и происходит увеличение влажности зерновой массы, изменение состава воздуха межзерновых пространств и накопление тепла.
В зерновой массе при хранении происходят одновременно процессы аэробного и анаэробного дыхания:
СбН1206 + 6О2 = 6СО2 + 6Н20 + энергия (2763,4 кДж),
С6Н12О6 = 2СО2 + 2С2Н5ОН + энергия (114,8 кДж).
Первый процесс преобладает при достаточном доступе к зерновым массам воздуха. При плохом уходе за хранящейся зерновой массой за счет скопления в межзерновом пространстве углекислого газа, выделяющегося зерном в результате дыхания, и увлажнения зерновой массы водой, также выделяющейся в результате процесса диссимиляции, создаются условия, вынуждающие клетки зерен и другие организмы переходить на анаэробный вид дыхания. Этот процесс крайне нежелателен, так как происходит образование этилового спирта, который угнетающе действует на жизненные функции клеток зерна и приводит к потере его жизнеспособности.
Высококачественное, однородное и сухое зерно, в соответствующих условиях выдерживает продолжительные сроки хранения, так как биохимические, физиологические и другие процессы в подобной зерновой массе сведены к минимуму – зерно находится в анабиотическом состоянии.
Постоянным и существенным компонентом зерновой массы являются микроорганизмы, которые при благоприятных условиях проявляют свою активную жизнедеятельность в виде дыхания, питания и размножения, что ведет к потере сухих веществ и снижению посевных и товарных качеств зерна.
В связи с этим следует изучить причины, обусловливающие накопление микроорганизмов в зерновой массе, условия их размножения и возможные изменения качества зерна в результате их жизнедеятельности.
Неменьший вред зерну причиняют амбарные вредители, которые развиваются в условиях складов и элеваторов. Важно знать, какой вред зерну причиняют клещи, амбарный долгоносик и другие, а также пути заражения и способы уничтожения вредителей.
Одной из причин потерь в весе, снижения посевных, продовольственных и кормовых достоинств зерна считается самосогревание, являющееся следствием физиологических и физических свойств зерновой массы – дыхания живых компонентов и плохая тепло- и температуропроводность. Необходимо изучить это крайне нежелательное явление, его сущность, причины возникновения, виды самосогревания и фазы его развития. Одновременно следует сосредоточить внимание на мероприятиях, направленных к предотвращению, а при возникновении – к ликвидации самосогревания зерновых масс.
Режимы хранения зерновых масс следует проработать на основе изучения физических и физиологических свойств зерна. Существующие в настоящее время режимы хранения зерна основаны на регулировании таких факторов, как влажность зерновой массы и окружающей среды, температура и степень аэрации.
Наиболее надежным и широко применяемым в производственных условиях для долгосрочного хранения зерна является режим хранения в сухом состоянии. В зерне с влажностью ниже критической не создаются условия, способствующие размножению микроорганизмов и вредителей хлебных запасов.
Зерно повышенной влажности не обладает стойкостью при хранении из-за интенсивно протекающих в нем биохимических и физиологических процессов и, в частности, процесса дыхания. Поэтому одним из наиболее важных мероприятий в практике подготовки зерна к хранению является сушка.
Важно уяснить цели и задачи, которые ставятся при сушке зерна, изучить вопрос, связанный с подготовкой зерна к хранению на токах.
Особенно благотворно сказывается на состоянии зерна воздушно-солнечная сушка, которая способствует дозреванию свежеубранного зерна, стерилизации зерновой массы от микроорганизмов и частичному, а в некоторых случаях и полному обеззараживанию ее от клещей и насекомых. Кроме того, солнечная сушка повышает качество зерна как посевного материала и улучшает его хлебопекарные достоинства.
Следует обратить внимание на особенности работ с семенным зерном на токах и условия, от которых зависит успех воздушно-солнечной сушки.
Основным и наиболее производительным способом сушки является искусственная или тепловая сушка зерна и семян в зерносушилках. При проведении тепловой сушки необходимо прежде всего учитывать физические и физиологические свойства зерна как живого организма. Особенно важно правильно организовать сушку семенного зерна, строго поддерживая температуру зерна и теплоносителя с параллельной систематической проверкой посевных его качеств. Нужно уяснить влияние повышенных температур в процессе сушки на качество посевного и продовольственного зерна, особенно недозревшего и с повышенной влажностью.
Очень важное значение в период сушки имеет температурный режим. Нагрев зерна выше установленных пределов резко снижает всхожесть семян, энергию прорастания, понижает хлебопекарные качества зерна (уменьшается количество и ухудшается качество клейковины).
Температурный режим сушки устанавливается в зависимости от рода зерна и семян, целевого назначения и конструктивных особенностей зерносушилок. Поэтому необходимо изучить допустимые предельные температуры нагрева зерна, температуры теплоносителя (агента сушки) для семенного и продовольственного зерна различных культур и разобраться в конструктивных особенностях основных типов зерносушилок. Необходимо ознакомиться с наблюдением и контролем за условиями сушки, температурным режимом, за показателями качества зерна как на отдельных этапах сушки, так и после высушивания.
Наряду с режимом хранения в сухом состоянии широко распространен режим храпения в охлажденном состоянии, когда температура зерновой массы понижена до пределов, оказывающих значительное тормозящее влияние на жизнедеятельность живых компонентов зерновой массы.
При изучении режима хранения зерновых масс в охлажденном состоянии важно понять, как реагирует семенное зерно различной влажности на низкие температуры и какое влияние они оказывают на посевные качества семян. Следует изучить способы охлаждения зерна в хозяйствах. Хранение зерновых масс без доступа воздуха в нашей стране практикуется только для фуражного зерна и является разновидностью силосования, где создание бескислородных условий достигается естественным накоплением углекислого газа в межзерновом пространстве и потерей кислорода за счет дыхания живых компонентов.
Нужно ознакомиться с практическими мероприятиями, проводимыми на току по подготовке зерна к длительному хранению.
Технология поточной послеуборочной обработки семенного и продовольственно-фуражного зерна успешно внедряется в сельскохозяйственное производство.
Использование поточных линий заводского и кустарного изготовления позволяет получить высококачественные семена и продовольственное зерно, снижает себестоимость обработки в 1,5 – 2,0 раза и повышает производительность труда в 8 – 10 раз.
Необходимо изучить основные технологические схемы обработки семян и продовольственно-фуражного зерна, применяемые в хозяйствах республики.
Прогрессивным технологическим приемом, получившим за последние годы широкое распространение, является активное вентилирование. Проведение этого приёма возможно благодаря скважистости зерновой массы.
При изучении активного вентилирования следует обратить внимание, в каких конкретных условиях возможно его применение и какие установки служат для осуществления этого приема. Для определения возможности вентилирования зерна разработаны специальные таблицы и номограммы. Самостоятельно (на нескольких примерах) необходимо проработать вопрос о возможности вентилирования зерна того или иного качества, используя при этом номограмму.
Особым приемом, позволяющим сохранять партии зерна с повышенной влажностью, предназначенного на кормовые цели, является химическое консервирование. При рассмотрении этого вопроса необходимо изучить консерванты, которые используются в производственных условиях, и способы их применения.
При изучении способов хранения зерновых масс следует ознакомиться с классификацией и типами зернохранилищ, особое внимание нужно обратить на предъявляемые к ним требования. Необходимо уяснить основные конструктивные особенности отдельных типов зернохранилищ, так как последние могут оказывать влияние (положительное или отрицательное) на зерновую массу в период хранения. Обратить внимание на вопросы, связанные с подготовкой зернохранилищ к приему нового урожая и условиями приема, размещения, ухода и наблюдения за ним при хранении.
Нужно изучить причины изменения массы и качества зерна и семян при хранении. При рассмотрении вопроса об инвентаризации зерна и семян необходимо уяснить порядок определения и списания норм естественной убыли этой продукции.