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:

С_бН₁₂0₆ + 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.