Физические свойства зерновой массы, муки, крупы и комбикормов
Физические свойства зерновой массы
Физические свойства зерновой массы
Хлеб — самый популярный продукт питания. С давних времен его состав неоднократно менялся, однако хлеб был и остается традиционной и привычной пищей. С его помощью с Говядина — самый распространенный вид мяса. Употребляют его практически все люди. Говядина является отличным источником пищевых белков. В ней содержатся ничем не Соответственно утверждениям врачей, можно питаться сбалансированно и правильно вообще без хлеба. Но при этом нужно включить в рацион овощи, фрукты, цельные злаки, В основе классификации тракторов, действующей в нашей стране, лежат тяговые характеристики техники. Это ключевой параметр, соответственно которому осуществляется Любая женщина должна понимать то, что путь к сердцу мужчины лежит через его желудок. Блюда должны быть разнообразными, со значительным содержанием белка, поскольку В данной теме дано понятие о зерновой массе и ее физическом составе, а также указаны причины неоднородности состава. Неоднородность составных компонентов зерновой массы обусловливают также ее физические свойства, которые необходимо учитывать в практике транспортирования, при разработке технологических схем механизации и автоматизации обработки зерна в потоке, а также при его хранении. К физическим свойствам зерновой массы, на основе которых разработаны режимы и способы хранения зерна, относят: Способность зерна перемещаться по наклонной поверхности под действием своей массы веса называется сыпучестью. Зерновая масса представляет собой механическую смесь, состоящую из твердых тел различной крупности, формы и состояния поверхности, обладает хорошей сыпучестью, поэтому при погрузке, разгрузке, очистке и переработке зерна широко используют гравитационный способ его перемещения самотек. Степень сыпучести зерновой массы неодинакова и зависит от формы, размера, состояния и характера поверхности зерна и примесей, состава примесей, качества хранящейся партии, а также от формы и состояния поверхности, по которой перемещают зерно. Наибольшую сыпучесть имеют партии, состоящие из зерна шарообразной формы с гладкой поверхностью горох, просо и др. При наличии большого количества органической примеси, а также при самосогревании зерна сыпучесть резко снижается, а иногда теряется совсем. Большое влияние на сыпучесть зерновой массы оказывает ее влажность. Сыпучесть зерновой массы характеризуется двумя показателями — углом естественного откоса и углом трения. Под углом естественного откоса понимают угол между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при свободном падении зерна на горизонтальную плоскость. Чем меньше угол естественного откоса, тем больше сыпучесть. Углом трения зерна о поверхность считается наименьший угол, при котором зерно начинает самотеком перемещаться по наклонной плоскости. Величина угла естественного откоса будет равна углу трения зерна по зерну. Колебания угла естественного откоса для отдельных культур приведены в таблице При проектировании уклона днищ силосов, бункеров, а также при выборе угла наклона самотеков выбирают наибольшие углы трения. В лабораторных условиях угол, естественного откоса определяют следующими методами. Метод высыпания зерна из воронки. Для определения угла естественного откоса применяют прибор рис. Воронку закрепляют на штативе так, чтобы расстояние между выпускным отверстием и столом составляло 25 см. После заполнения воронки зерном открывают задвижку, и зерно высыпается на стол под углом естественного откоса, который замеряют транспортиром. Угол естественного откоса зерна определяют по тангенсу рис. Зерно испытываемой культуры насыпают в деревянный ящик 1 с выдвижной стенкой 2 и продолжающимся дном 3. При подъеме выдвижной стенки ящика зерно высыпается и располагается под углом естественного откоса на дне 3. При определении величины угла естественного откоса нужно выполнить не менее трех параллельных определений и взять из них среднеарифметическое значение. Мука, отруби и рассыпные комбикорма состоят из дробленых частиц различной формы и размера и имеют большой коэффициент трения, поэтому их сыпучесть меньше, чем сыпучесть зерна. С повышением влажности этих продуктов сыпучесть резко снижается. Комбикорма мелкого размола обладают меньшей сыпучестью, чем среднего и крупного. Резко снижается сыпучесть комбикормов, в состав которых входит кровяная мука. Под самосортированием понимают способность зерновой массы при транспортировании, загрузке и разгрузке транспортных средств и зернохранилищ расслаиваться в соответствии с плотностью, парусностью и коэффициентом трения ее составных частей. При загрузке хранилищ тяжелое зерно и тяжелые примеси, обладающие меньшей парусностью и большей плотностью, располагаются ближе к центру падения у вершины образующегося конуса , а легкие примеси и щуплое зерно удаляются от центра рис. Особенно сильно самосортируется зерно при загрузке силосов, высота которых достигает 30 м. Наблюдается самосортирование и при разгрузке зерна из силосов. В первую очередь вытекает тяжелое зерно, расположённое в центре силоса. Самосортирование может вызвать самосогревание периферийного слоя зерна в силосах. При загрузке складов передвижными транспортерами самосортирование может привести к гнездовому самосогреванию. Загрузка механизированных складов с верхней галереи может вызвать вертикально-пластовое самосогревание у стен складов, так как в эти участки попадают щуплые, более влажные зерна и органическая примесь рис. Явление самосортирования необходимо учитывать при отборе проб для анализа качества зерна, поэтому разовые пробы из автомобилей и вагонов надо отбирать в соответствии с требованиями стандарта. Вследствие самосортирования создаются благоприятные участки для размножения микроорганизмов и вредителей хлебных запасов. Самосортирование наблюдается также и при перемещении рассыпных комбикормов. Более тяжелые ингредиенты соль, дробленое зерно перемещаются вниз, а легкие отруби, шроты, мучки — вверх, что не только снижает их питательность, но и может вызвать отравление животных. В муке и крупе самосортирование не наблюдается, так как частицы почти одинаковы по размеру и плотности. Зерновая масса, размещенная на хранение, укладывается неплотно. Между отдельными зернами и примесями всегда остаются промежутки, заполненные воздухом. Часть объема зерновой массы, занятую непосредственно зерном и примесями, называют плотностью, а часть объема, занятую воздухом, называют скважистостью. Следовательно, скважистость — это отношение объема межзерновых пространств к общему объему зерновой массы, а плотность равна объему зерновой массы за вычетом скважистости. Выражают эти показатели в процентах по отношению к зерновой массе. Величина скважистости зависит от формы, размеров, состояния поверхности зерна, его качества влажности и засоренности , а также от размера зернохранилища. Культуры с большей объемной массой и продолговатой формы пшеница, рожь имеют меньшую скважистость. Овес, ячмень, подсолнечник, рис имеют большую скважистость. Чем больше влажность зерна, тем больше его скважистость. Крупные легковесные примеси колоски, обломки стеблей и т. Наличие скважин в зерновой массе при хранении имеет как положительное, так и отрицательное значение. Положительное значение скважистости — скважины, заполненные воздухом, сохраняют жизнеспособность зерна, т. Отрицательное значение скважистости в том, что в межзерновых пространствах создаются условия для активной жизнедеятельности микроорганизмов и вредителей хлебных запасов, снижающих качество хранящихся партий зерна. Практически скважистость определяют для установления объема межзерновых пространств при выборе режима активного вентилирования. В процессе хранения плотность муки, крупы и рассыпных комбикормов увеличивается, что приводит к слеживанию и сводообразованию этих продуктов. В нижних рядах штабелей с упакованной мукой и мелкой дробленой крупой слеживание наступает быстрее, поэтому в практике хранения упакованных продуктов периодически перекладывают штабеля — мешки из нижних рядов укладывают в верхние, а из верхних — в нижние. Семена всех культурных растений, сорняков и зерновая масса в целом обладают способностью поглощать сорбировать пары различных веществ и газы из окружающей среды. Процесс поглощения зерновой массой газообразных и парообразных веществ называют сорбцией, а степень поглощения зерновой массой этих веществ — сорбционной емкостью. Зерновой массе свойствен и обратный процесс — десорбция, т. Поглощающие тела, например зерно, называют сорбентами. Хорошую сорбционную способность зерновой массы можно объяснить следующими причинами: На стойкость зерна при хранении оказывает влияние его, способность к сорбции и десорбции. Способность поглощать или отдавать в окружающую среду водяные пары принято называть гигроскопичностью. Степень поглощения водяных паров зависит прежде всего от относительной влажности воздуха, а также от химического состава, размера зерна, целостности оболочек и весового соотношения частей. Под относительной влажностью воздуха понимают степень насыщения его водяными парами и выражают ее в процентах. Зерно поглощает водяные пары не беспредельно. Поглощение прекращается при наступлении так называемого гигроскопического равновесия, т. Установившуюся влажность зерна при определенной относительной влажности и температуре воздуха называют равновесной. Из вышеизложенного можно заключить, что определенной относительной влажности воздуха и его температуре соответствует определенная равновесная влажность зерна. Меньшая равновесная влажность масличных культур и сои объясняется большим содержанием в их семенах жира. Таким образом, при хранении, транспортировании и вентилировании зерна необходимо учитывать способность его активно поглощать пары и газы. He следует применять активное вентилирование зерна наружным воздухом при высокой относительной влажности его, так как это приведет к увлажнению партии, а следовательно, к активизации отрицательных процессов. Мука и крупа обладают большей сорбционной способностью, так как влаголюбивые вещества белок и крахмал не защищены оболочками и быстрее поглощают пары и газы. В муке и крупе при одинаковых условиях хранения с зерном установившаяся равновесная влажность будет всегда меньше, так как капиллярная влага здесь почти отсутствует в результате частичного удаления пористых оболочек. Малая газопроницаемость муки и дробленых круп затрудняет проникание водяных паров в мешок, штабель или силос, поэтому внутренние слои в процессе хранения почти не изменяют свою влажность. Высокие сорта муки менее гигроскопичны, чем мука второго сорта и обойная. Комбикорма обладают высокой гигроскопичностью, так как отдельные виды сырья соль, мел, солодовые ростки, сухой свекловичный жом и др. Гранулированные комбикорма менее гигроскопичны и сохраняют свое высокое качество длительное время. Физические свойства зерновой массы, муки, крупы и комбикормов.
Общая характеристика свойств зерновой массы. В зернохранилища поступают партии зерна и семян более различных зерновых, бобовых, масличных и кормовых культур. Несмотря на большое по внешним признакам разнообразие партий зерна их свойства как объектов хранения во многом сходны. Под одной партией зерна принято понимать однородную по внешним признакам и показателям качества зерновую массу. В состав каждой зерновой массы входят:. Кроме этих постоянных компонентов в отдельных партиях зерна, зараженных вредителями, появляется еще одно живое начало - насекомые и клещи. Поскольку зерновая масса для них является средой, в которой они существуют и влияют на ее состояние, их следует рассматривать как пятый, дополнительный и крайне нежелательный компонент зерновой массы. Таким образом, необходимо помнить, что каждая зёрновая масса - это комплекс живых организмов. Свойства зерновой массы с учетом сказанного могут быть разделены на две группы: Уметь точно определить качество каждой партии зерна, составить на основании документов, сопровождающих зерно, осмотра и анализа правильное представление о его особенностях, определить наиболее эффективные методы обработки и своевременно их осуществить, установить рациональный режим хранения - в этом заключается первоочередная задача работников ХПП и элеваторов. Основой зерновой массы является зерно. Кроме того, в зерновой массе находятся минеральные и органические примеси. Все это обеспечивает легкую подвижность зерновой массы, ее сыпучесть. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет довольно легко перемещать их с помощью норий, транспортеров и пневмотранспортных установок, загружать в различные по размерам и форме хранилища силосы элеваторов, вагоны, суда и т. Обычно сыпучесть зерновой массы характеризуется углом трения или углом естественного откоса. Под углом трения понимают наименьший угол, при котором зерновая масса начинает скользить по какой-либо поверхности. Под углом естественного откоса понимают угол между диаметром основания и образующей конуса, получающегося при свободном падении части зерновой массы на горизонтальную плоскость. На сыпучесть влияют такие факторы, как форма, размеры, характер и состояние поверхности зерен; влажность, количество примесей и их видовой состав; материал, форма и состояние поверхности, по которой самотеком перемещают зерновую массу. Наименьшим углом трения и естественного откоса, т. Примеси, как правило, снижают сыпучесть зерновой массы. С увеличением влажности зерновой массы сыпучесть ее значительно понижается. В процессе хранения сыпучесть зерновых масс может меняться, а при неблагоприятных условиях хранения может быть потеряна совсем в результате самосогревания, слеживания и других причин. При проектировании в каждом отдельном случае используют те значения углов, которые дают наиболее неблагоприятные результаты при решении поставленной задачи. Так, при статических расчетах следует брать наименьшие углы трения, а при проектировании углов наклона самотеков и для определения емкости хранилищ - наибольшие углы. Всякое перемещение зерновой массы сопровождается ее самосортированием, т. Самосортирование происходит по удельной массе, а при свободном падении самосортированию способствует и парусность - сопротивление, оказываемое воздухом перемещению каждой отдельной частицы. При загрузке силосов в результате самосортирования у стен скапливаются главным образом мелкие и щуплые зерна, легкие примеси, пыль и микроорганизмы. Влажность этих участков обычно выше средней влажности всей партии зерна, поэтому в них легче развиваются микроорганизмы и клещи. В центральной части силоса размещаются наиболее крупные, выполненные зерна и минеральные примеси, имеющие большую удельную массу. При загрузке складов картина аналогичная. Выпуск зерновой массы также сопровождается ее значительным самосортированием. В результате отдельные части партии, выпущенные из силоса в различное время, могут быть резко разнородными по качеству. Характер самосортирования при истечении из силоса зависит от характера истечения, который, в свою очередь, обусловлен формой силоса, отношением его высоты к поперечному сечению и местоположением выпускного отверстия. Герасимов установил три случая истечения: Постепенно в этот слой втягиваются верхние боковые слон в силосах с симметрично расположенными загрузочным и выпускным отверстиями с относительно большим диаметром. Асимметричный характер истечения рис. Оно характеризуется одновременным движением всей зерновой массы с несколько более быстрым движением центрального столба. Когда в силосе остается примерно половина зерна, характер истечения становится нормальным. Таким образом, в результате самосортирования в зерновой массе, засыпанной на хранение, нарушается ее однородность, и создаются условия, способствующие развитию различных физиологических процессов, приводящих к частичной или полной порче зерна. В случае недостаточного наблюдения возможно широкое распространение этих активных в физиологическом отношении очагов, приводящих к общему самосогреванию. Скважистость S есть отношение объема, занятого промежутками скважинами между твердыми частицами зерновой массы, к общему объему, занятому зерновой массой:. V - истинный объем твердых частиц зерновой массы. Скважистость может быть выражена также формулой:. Зерновая масса обладает меньшей скважистостью, укладывается более плотно, если она имеет в своем составе крупные и мелкие зерна. Выравненные зерна, а также шероховатые или со сморщенной поверхностью укладываются менее плотно. При прочих равных условиях тонкие и короткие зерна укладываются более плотно, чем зерна другой формы. Крупные примеси обычно увеличивает скважистость, мелкие легко размещаются в межзерновых пространствах и уменьшают ее. С увеличением влажности скважистость возрастает. В случае увлажнения уже сложенного в хранилище зерна оно набухает, увеличивается в объеме, и в связи с этим зерновая масса несколько уплотняется. В результате значительно снижается сыпучесть, и создаются предпосылки к слеживанию. Скважистость зависит также от формы и размера зернохранилища, высоты насыпи, продолжительности хранения. С увеличением этих параметров скважистость уменьшается до определенного предела. Таким образом, зная объем, занимаемый зерновой массой, и процент ее скважистости, легко установить объем находящегося в скважинах воздуха. При активном вентилировании это количество воздуха принимается за один обмен. Воздух, перемещающийся по скважинам, способствует передаче тепла путем конвекции и перемещению влаги через зерновую массу в виде пара. В связи с самосортированием скважистость в различных участках зерновой массы может быть неодинаковой. Это приводит к неравномерной обеспеченности воздухом отдельных участков зерновой массы. Термоустойчивость - способность зерна к сохранению в процессе сушки семенных, продовольственных и других качеств. Например, при определенных тепловых режимах белки свертываются денатурируются , что приводит к потери их способности к набуханию. Как следствие резко ухудшаются технологические свойства зерна при помоле, приготовлении теста, резко снижается способность семян к прорастанию. Происходит его частичный распад с образованием декстринов, что приводит к понижению качества муки и снижению всхожести семян. Теплопроводность - способность тел проводить тепло. Температуропроводность связана со скоростью изменения температуры в зерновой массе и характеризуется коэффициентом температуропроводности потенциалопроводности. Зерновая масса имеет низкую теплопроводность и температуропроводность. Это обусловлено ее органическим составом и наличием воздуха в межзерновых пространствах. Большая теплоинерционность зерновой массы, медленные естественное охлаждение и прогревание зерновой массы имеют как положительное, так и отрицательное значение. С теплофизическими свойствами зерновой массы тесно связано явление термовлагопроводности - направленное перемещение влаги в зерновой массе, обусловленное градиентом температуры. Влага из зоны с повышенной температурой вместе с потоком тепла перемещается в менее нагретые участки, где и конденсируется. Это наблюдается, например, при осыпании теплой зерновой массы на асфальтированный или бетонный пол. При повышении влажности теплоемкость материала увеличивается, поскольку теплоемкость воды почти втрое превышает теплоемкость сухого вещества зерна, и для нагревания той же зерновой массы требуется значительно больший расход энергии. Гигроскопичность - способность зерновой массы поглощать сорбция и отдавать десорбция пары воды. Сорбционные свойства обусловлены капиллярно-пористой структурой и спо8бностью входящих в зерно химических веществ поглощать и удерживать строго определенное количество воды. Поглощение водяных паров происходит до тех пор, пока не наступит так называемое гигроскопическое равновесие, когда давление водяного пара в зерне и воздухе уравняется, обмен между зерном и воздухом прекратится, влажность зерна стабилизируется. Такая влажность зерна называется равновесной. Чем меньше относительная влажность, тем суше воздух, тем больше воды он может поглощать, и тем меньше равновесная влажность зерна. Таким образом, равновесная влажность - это такой уровень влажности зерна, который устанавливается при данной относительной влажности воздуха. Каждый организм для поддержания жизни нуждается в систематическом притоке энергии. У всех высших растений и многих микроорганизмов энергия освобождается в результате диссимиляции органических веществ, главным образом сахаров. При хранении зерна и семян в них наблюдаются два вида диссимиляции, конечный результат которой может быть выражен следующими уравнениями, получившими название уравнений дыхания:. При достаточном доступе воздухё в зерне и семенах преобладает процесс аэробного дыхания. Если же не обновлять воздух в межзерновых пространствах, в них накапливается выделяемый при дыхании углекислый газ. Клетки зерен и другие организмы, способные к анаэробному дыханию, вынуждены переходить на этот вид дыхания. Анаэробное дыхание в свою очередь приводит к образованию этилового спирта, угнетающе действующего на жизненные функции клеток зерна и приводящего к потере его жизнеспособности. В результате дыхания зерна в отдельных зернах и в целом в зерновой массе происходят существенные изменения:. При хранении зерна, особенно продовольственного и фуражного назначения, большое значение имеет не вид или характер дыхания, а интенсивность его. Чем выше интенсивность дыхания, тем ощутимее потери в массе сухого вещества и тем труднее уберечь зерновую массу от порчи. На интенсивность процесса дыхания оказывают влияние такие факторы, как влажность зерна и зерновой массы, их температура, ботанические особенности, зрелость зерна, выполненность и крупность зерен, наличие травмированных и проросших зерен. С увеличением влажности и температуры зерна интенсивность дыхания его возрастает. Недостаточный обмен воздуха в зерновой массе приводит к понижению интенсивности дыхания. Резкое увеличение интенсивности дыхания во влажном и сыром зерне объясняется не только усилением его жизнедеятельности, но и активизацией микробиологических процессов. В пределах уравненной критической влажности зерно кукурузы, овса, семян подсолнечника, просо, сорго проявляют большую интенсивность дыхания, чем зерно пшеницы, ржи, ячменя и семена бобовых культур. Пшеницы мягкие мучнистые дышат более интенсивно, чем стекловидные и твердые. Недозрелые, щуплые, травмированные и проросшие зерна имеют повышенную интенсивность дыхания по сравнению с нормально вызревшим, выполненным сухим и целым зерном. Интенсивность семян сорных растений имеет аналогичную зависимость от перечисленных факторов. В процессе хранения при определенных условиях может возникнуть процесс самосогревания зерна. Самосогреванием или самонагреванием зерновой массы называют явление повышения ее температуры вследствие протекающих в ней физиологических процессов дыхания всех живых компонентов и плохой теплопроводности. Процесс самосогревания завершается обугливанием зерна и полной потерей сыпучести зерновой массы, которая иногда превращается в монолит. Систематически и правильно организованное наблюдение за температурой зерновых масс в течение всего срока хранения позволяет своевременно ликвидировать процесс самосогревания. Выставки и конференции по аграрному рынку и продуктам питания. В состав каждой зерновой массы входят: Физические свойства зерна Сыпучесть. Углы и коэффициенты трения указаны в табл. Скважистость S есть отношение объема, занятого промежутками скважинами между твердыми частицами зерновой массы, к общему объему, занятому зерновой массой: Скважистость может быть выражена также формулой: Скважистость некоторых зерновых масс: Теплофизические свойства зерна Термоустойчивость - способность зерна к сохранению в процессе сушки семенных, продовольственных и других качеств. Гигроскопические свойства зерна Гигроскопичность - способность зерновой массы поглощать сорбция и отдавать десорбция пары воды. Жизнедеятельность зерна Каждый организм для поддержания жизни нуждается в систематическом притоке энергии. При хранении зерна и семян в них наблюдаются два вида диссимиляции, конечный результат которой может быть выражен следующими уравнениями, получившими название уравнений дыхания: В результате дыхания зерна в отдельных зернах и в целом в зерновой массе происходят существенные изменения: Перейти к списку новостей аграрного рынка. Введите слово или фразу: Состав и свойства зерновых масс. В процессе самосогревания изменяются следующие показатели качества зерна органолептические показатели свежести блеск, цвет, запах и вкус ; технологические, пищевые и фуражные достоинства в связи с происходящими изменениями в его химическом составе; посевные качества. По этой статье комментариев нет. Предложение для СМИ и авторов. Мы предлагаем СМИ и независимым авторам принять участие в формировании новостной ленты нашего сервера, посвященной проблемам агрорынка. Все присланные Вами материалы будут опубликованы, при условии соответствия тематике сервера и сопровождаться ссылками на Вас и Ваш ресурс в сети Интернет. По всем вопросам обращайтесь:
Виши каталог продукции с описанием
Сколько нужно мотков
Очень низкий гемоглобин причиныи последствия
Иконки windows ico
Днепр русло карта