Капелярные конденсации - самый опасный вид сорбции - способность образовывать жидкую влагу при пониженном давлении.

Способность з.м. к сорбции объясняется скважистостью, капиллярно-пористым строением зерновки. Из-за сорбционной способности можно приобрести различные запахи:легкоустраняемые(эфирных.масел,чесночный,полынный),неустраняемый(нефтепродуктов),трудноустраняемый(дымный).

При хранении зерна происходит 2 процесса одновременно: сорбция и десорбция. Преобладание одного или другого зависит от условий. Движ. сила-разность давления у поверхности зерна и в воздухе Влага всегда перемещается из зоны большего давления в зону меньшего.Давление у поверхности выше, чем в воздухе- десорбция, наоборот, сорбция. Если давление выравнивается, то процесс водообмена прекращается, т.е. наступает состояние динамичного равновесие. Скорость процессов сорбции и десорбции зависит от толщины слоев.10-15см:10-15суток.

Сорбционный гистерезис - несовпадение кривых сорбции и десорбции.

13.Равновесная влажность- влажность з.м., которая устанавливается при соответствующих параметрах воздуха(его влагонасыщенность, температура и давление).

При нагреве воздуха на 1градус относительная влажность уменьшается на 4-5,химический состав влияет на влажность(у масленых влажность меньше, чем у зернобобовых). Состояние неустойчивого хранения –разница во влажности 1,2-1,3%. 13. Равновесная влажность зерна. Ее значение в практике работы с зерном (график).

Равновесная влажность. Влагообмен между зерновой массой и соприкасающимся с ней воздухом в той или иной степени идет непрерывно. В зависимости от параметров воздуха (его влажности и температуры) и состояния зерновой массы влагообмен происходит в двух противоположных направлениях:

1) передача влаги от зерна к воздуху; такое явление (десорбция) наблюдается, когда пардиальное давление водяных паров у поверхности зерна больше пардиального давления водяныx паров в воздухе;

2) увлажнение зерна вследствие поглощения (сорбции) влаги из окружающего воздуха; этот процесс происходит, если парциальное давление водяных паров у поверхности зерна меньше парциального давления водяных паров в воздухе. Влагообмен между воздухом и зерном прекращается, если парциальное давление водяного пара в воздухе и над зерном одинаково. При этом наступает состояние динамического равновесия. Влажность зерна, соответствующая этому состоянию, называется равновесной. Иначе говоря, под равновесной понимают влажность, установившуюся при данных параметрах воздуха - его влага<:l -насыщенности, температуре и давлении.

Как показали исследования, для достижения полного равновесия требуется стационарный режим в течение довольно длительного времени (9 суток, а иногда и намного больше). Конечно, такого положения в производственных условиях не бывает, поэтому наружные участки насыпи зерновой массы, соприкасающиеся с воздухом, непрерывно изменяют свою влажность, в зависимости от его параметров. Однако закономерности влагообмена сохраняются и представляют большой интерес для практики.

При длительном хранении зерновых масс с повышенной влажностью в условиях низкой относительной влажности воздуха происходит постепенное снижение их влажности. Наоборот, сухая зерновая масса при хранении в складе с воздухом, более насыщенным водяными парами, увлажняется, и ее масса увеличивается. Подобные изменения носят и сезонный характер, так как насыщенность воздуха влагой в разные месяцы различна. В связи с различными условиями созревания и разной сорбционной емкостью влажность зерна и семян при уборке урожая и перед их хранением колеблется от 7 до 32-36 Равновесная влажность у семян масличных намного ниже, чем у злаковых и бобовых. Это объясняется меньшим содержанием в них гидрофильных коллоидов.

Максимальная равновесная влажность зерна, устанавливающаяся при его пребывании в воздушной среде, насыщенной водяными парами (относительная влажность ер = 100 %), является тем пределом, до которого зерно может сорбировать пары воды из воздуха дальнейшее увлажнение может происходить только при впитывании капельно-жидкой влаги. Установить точно равновесную влажность зерна при ер = 100 % довольно трудно, так как при длительном выдерживании его в воздухе, насыщенном водяными парами, оно подвергается активному воздействию микроорганизмов и покрывается колониями Плесеней. Равновесная влажность 3ерна и семян зависит также от т температуры воздуха: с понижением ее величина равновесной влажность в возрастает. При понижении температуры с 30 до О равновесная влажность увеличивается на 1,4 %. Нужно также иметь в виду, что равновесная влажность отдельных зерен или семян зерновой массе неодинакова вследствие различия их размеров, выполненности и т. д. Даже отдельные анатомические части зерновки или семени характеризуются неодинаковой влажностью. Зародыш у всех злаковых имеет более высокую влажность, чем эндосперм, и т. д.

При изучении равновесной влажности зерна было обнаружено и явление сорбционного гистерзиса. У зерна и продуктов его переработки изотерма десорбции в системе координат располагается выше, чем изотерма сорбции. Поэтому равновесная влажность зерна, характеризуемая изотермой сорбции, будет всегда меньше, чем характеризуемая изотермой десорбции, при одной и той же относительной влажности воздуха. Наибольшее расхождение между изотермами сорбции и десорбции наблюдается на участке с относительной влажностью воздуха от 20 до 80 %. Разница в равновесной влажности по изотермам достигает в среднем 1,2-1,3 %.

Явление сорбции и десорбции влаги и изменение равновесной влажности зерна и семян хорошо наблюдаются в полевых условиях. Так, влажность отдельных зерен в колосе в уборочный период сильно варьирует по часам суток, достигая максимума в ранние утренние часы и снижаясь до минимума к полудню и началу второй половины дня целесообразней начинать уборку в наиболее благоприятные часы.

14. Теплофизические св-ва зерновой массы. Их значение при хранении и обработке зерна.

Удельная теплоемкость-кол-во тепла, которое нужно сообщить телу массой 1 кг, чтобы температура тела увеличилась на 10С.

Чем выше влажность зерна, тем выше удельная теплоемкость.

Теплопроводность-количество тепла в Дж, которое перемещается за 1 с, через поверхность 1 м2 при участии температур 10 на 1 м2.Она проявляется только при разности температур. З.м. обладает очень низкой теплопроводностью, хорошо держит тепло. Низкая теплопроводность способствует поддержанию температуры зерна.

«-» плохая теплопроводность мешает рассеиванию зерна.

Температуропроводность - проявление свойства теплопроводности в материалах с разной удельной теплоемкостью. -1 м3

Технологическое значение: плохая Температуропроводность мешает выравниванию температуры в зерне, что способствует самосогреванию.

Тепловлагопроводность - процесс перемещения водяных паров в след за потоком тепла, при этом однород. по влажности з.м. становится неоднород. Более холодные слои з.м. увлажняются, более теплые - подсыхают. Расслоение по влажности не превосходит в слое толщиной 30-40см.

Ограничения, которые накладывают теплофизические свойства на хранение з.м.:

1)хранилище должно иметь хорошую теплоизоляцию

2)если хранилище имеет плохую теплоизоляцию, не рекомендуется размещать з.м. вплотную к стенам хранилища.

3)температура зерна при закладке на хранилище не должна превышать 150С.

4)разница между температурой зерна и стен, пола не должна превышать100С.

5)при хранении необходимо проводить выравнивание температур з.м. Применяется активное вентилирование и механическое перемещение зерна.

6)желательно закладывать зерно с наиболее низкой влажностью.

 

15. Явление термовлагопроводности. Его значение в практике хранения.

Изучение возникновения и развития процесса самосогревания, показало, что влага в зерновой массе перемещается вместе с потоком тепла. Такое явление миграции влаги в зерновой массе, обусловленное градиентом температуры, получило название термовлагопроводности.

Практическое значение этого явления огромно. В зерновых массах, обладающих плохой тепло- и температуропроводностью. В отдельных участках, особенно периферийных (поверхность насыпи, части насыпи, прилегающие к стенам или полу хранилища), происходят перепады температур, приводящие к миграции влаги (главным образом в виде пара) по направлению потока тепла.

В результате влажность того или иного периферийного слоя зерновой массы повышается с образованием на поверхности зерен конденсационной влаги.

Многочисленные опыты показали, что явление термовлагопроводности наблюдается в зерновой массе с любой влажностью. Так, в опыте А. В. Лыкова и автора при нагревании зерновой массы в верхней части цилиндра и охлаждении в нижней наибольшую влажность приобретал слой зерна в зоне охлаждения, а наименьшую - в зоне нагрева независимо от исходной влажности зерновой массы.

 

16. Общая характеристика физиологических процессов, протекающих в зерновой массе.

1)дыхание зерна – з.м. явл. живым объектом хранения. Крахмал в рез-те гидролиза жиров.

1)В присутствии кислорода аэробное дыхание.

С6 Н12 О6 + 6О2 + 6Н2О + 2824 Кдж/моль

2)анаэробное

С6 Н12 О6 = 2СО2 + 2С2Н5ОН + 118.4 Кдж/моль

2)послеуборочное дозревание зерна – свежеубранное зерно явл. биологич. незрелым. Такое зерно имеет повышенную интенсивность жизнедеятельности. Такое зерно имеет пониженную всхожесть. Обычно отмеч. 4 причины пониж. всхожести.

3)прорастание зерна – с биохимической т.зрения сущность – активный гидролиз, ограничение в-в зерна. В результате гидролиза клейковина отмывается. В начале прорастания характерно увеличение технологических св-в.

4)Жизнедеятельность микроорганизмов з.м. На зерне присутствует 10-100 тыс.м.о.

 

17. Дыхание зерновых масс. Характеристика процессов и факторов, влияющих на его активность.