Jaká je kritická vlhkost obilí?

20. Kritická vlhkost zrna a semen různých plodin. Jeho význam v teorii a praxi skladování (graf).

Čím je obilí vlhčí, tím intenzivněji dýchá. Rychlost dýchání velmi suchých zrn (pšenice, žita, ječmene, ovsa, kukuřice a luštěnin s vlhkostí do 11-12 % a vysokoolejnatých zrn s vlhkostí 4-5 %) je zanedbatelná. Naopak velmi syrové zrno (s vlhkostí 30 % a více) a olejná semena (s vlhkostí 15-20 % a více), která jsou v nechlazeném stavu s volným přístupem vzduchu, ztrácejí 0,05-0,2. % sušiny za den.

Tato situace je dobře vysvětlena. Teprve když se v zrnu nebo semenech objeví volná vlhkost, prudce se zvyšuje aktivita hydrolytických a respiračních enzymů, intenzita dýchání a následně i spotřeba sušiny.

Obsah vlhkosti zrna, při kterém se v něm objevuje volná vlhkost a prudce se zvyšuje rychlost dýchání zrna a semen, se nazývá kritický.

Pokud vyjádříme intenzitu dýchání zrn různých plodin v souřadnicových osách (při konstantní teplotě 20 °C), pak se každá z výsledných křivek skládá ze dvou částí: první probíhá téměř rovnoběžně s osou x s ​​a konstantní malá vzdálenost od něj, druhá prudce stoupá.

Bod obratu těchto křivek se shoduje s výskytem volné vlhkosti v zrnech a semenech a charakterizuje hodnotu kritické vlhkosti. Poprvé takové křivky získali a vysvětlili profesoři A.R. Kizil a V.L. Kretovich a americký profesor C. Bailey.

Hodnota kritické vlhkosti zrn a semen různých plodin se v souřadnicových osách posouvá především v důsledku vlastností jejich chemického složení, neboť hranice výskytu volné vody závisí na hmotnosti hydrofilních koloidů. Pokud je obsah hydrofilních koloidů v zrnech a semenech brán jako 100%, s vyloučením části, která je tučná z jejich hmoty, pak bude úroveň kritické vlhkosti pro zrna a semena jakékoli plodiny téměř stejná (13-15%) . Obrázky 26 a 27 ukazují údaje charakterizující vztah mezi obsahem vlhkosti olejnatých semen, jejich obsahem tuku a intenzitou dýchání.

Obilí a semena hlavních obilnin s obsahem vlhkosti do 14 %, tzn. tj. pod kritickou hodnotou je stabilní. Může být uložen v náspu velké výšky (až 30 m i více), což se praktikuje. Středně suché zrno, na hranici kritické vlhkosti, dýchá přibližně 2-4krát intenzivněji než suché zrno, ale stále má malou výměnu plynů, a proto je během skladování poměrně stabilní.

Vlhké zrno dýchá 4-8krát intenzivněji než suché zrno a surové zrno (s obsahem vlhkosti nad 17 %). Jak zrno dále vlhčí a hromadí se v něm volná voda, intenzita dýchání se ještě zvyšuje.

Téměř všemi autory citované údaje o vysoké intenzitě dýchání zrna a semen při vysoké vlhkosti v podstatě charakterizují celkovou intenzitu dýchání obilné hmoty, neboť za těchto podmínek mikroorganismy dýchají a množí se.

21. Posklizňové zrání zrna. Jeho podstata a smysl.

Posklizňové zrání je proces, který probíhá v zrnu v posklizňovém období a vede ke zlepšení klíčivosti a technologické vlastnosti stability při skladování.

2.snižuje se intenzita dýchání

3.dokončení procesu syntézy vysokomolekulárních organických látek (bílkoviny, sacharidy, tuky)

Čerstvě sklizené zrno má vysokou aktivitu klíčících enzymů, špatnou propustnost pro plyny a vodu a zvláštní stav cytoplazmy, ve kterém je klíčení nemožné.

Biochemická podstata spočívá v dokončení procesů sekundární syntézy.

Během zrání se zlepšují technologické vlastnosti (pšenice):

2.zvětšení objemu vlhkosti v chlebu v důsledku ztenčení pórů.

3.Barva chleba se zlepšuje a stává se světlejší.

4. být méně lepkavý a více přítomný na dotek.

6. Délka zrání závisí na plodině (pšenice – 2..3 měsíce, kukuřice – 2..5 dne)

1) vlhkost musí být nižší než kritická úroveň

3) dostatek kyslíku

4) proces syntézy musí převažovat nad procesem hydrolýzy.

22. Možnost klíčení zrna a semen při skladování.

Klíčení zrn – dochází k hydrolýze vysoce jemných zrn. spojení. Bílkoviny se štěpí na aminokyseliny, škrob na monosacharidy, tuky na glycerol a volné mastné kyseliny, čímž dochází k prudkému poklesu kvality, klíčivosti a zhoršení konzervace. Z naklíčených zrn je nemožné získat vysoce kvalitní produkty. Ke klíčení dochází při hrubém porušení podmínek skladování.

1.přítomnost vody ve formě kapek (pšenice-60-80%, jáhly 38-40%)

2.teplota (pšenice, oves, ječmen-2-4) někdy s náhlými změnami teploty

2.rozdíl teplot v z.m.

3.porušení plomby skladu.

Vlhkost zrna je základním ukazatelem kvality, který ovlivňuje bezpečnost obilí ve skladech. Pravidelně se stanovuje ve fázi snášky a při skladování obilných produktů. Tuto operaci je nutné provádět pravidelně a přesně, aby se předešlo zvýšení vlhkosti zrna a tím jeho znehodnocení.

Indikátor vlhkosti je spolehlivým nástrojem pro regulaci vitální aktivity obilné hmoty. Suché obilí prakticky nedýchá a se zvyšující se vlhkostí se aktivuje jeho metabolismus. Když plodina dosáhne úrovně vlhkosti 15%-16% (u většiny druhů), intenzita jejího dýchání se prudce zvýší.

Podle GOST se předpokládá, že vlhkost zrna během skladování je 13,5 – 15%, protože při takovém rozsahu množství vody v plodině je její znehodnocení nepravděpodobné. Systematické měření tohoto ukazatele všech zásilek obilí přicházejících do elevátoru je klíčem k jeho nejvyšší kvalitě. Na základě výsledků analýzy je stanoven optimální režim sušení. Během procesu sušení se každé 2 hodiny zjišťuje množství vlhkosti v zrnu.

Jak se voda váže na obilí?

GOST 27186-86 uvádí, že vlhkost zrna je voda spojená fyzikálně-chemickými a mechanickými vazbami s pletivem zrna, která se za standardních podmínek pro její stanovení odstraňuje.

Voda obsažená v molekulách bílkovin, tuků a sacharidů v přesně definovaném množství se nazývá chemicky vázaná.

Čtěte také: Pravidla pro zdobení, podávání a podávání jednohubek, prezentace lekce lehkých a složitých studených předkrmů

Fyzikální a chemické spojení vody s obilím je adsorpční spojení, osmotická a strukturní vlhkost. Takto vázaná voda se uvolňuje intenzivním sušením.

Mechanicky vázaná (volná) voda. Shromažďuje se v mikrokapilárách zrna a při sušení se snadno odpařuje. Hygroskopická voda se z hmoty zrna snadno odstraňuje, protože je ze zrna odstraněna při intenzivním sušení.

Kapková vlhkost by neměla být přítomna v zrnu po celou dobu skladování. To samozřejmě přímo závisí na správné organizaci skladovacích prostor: je nutné vyloučit náhlé změny teploty a vlhkost vstupující do skladu trhlinami ve stěnách nebo střeše. Takové momenty jsou považovány za porušení podmínek skladování.

Ale vlhkost zrna je množství hygroskopické vody vyjádřené jako procento hmotnosti zrna spolu s nečistotami.

Po sběru na polích je plodina odeslána do zpracovatelských linek továren, výtahů atd. Tam se provádí předběžné čištění a sušení zrn, po kterém jsou produkty zpracovávány a skladovány. Počáteční obsah vlhkosti zrn dosahuje 35% -40%. Zrno s vysokou vlhkostí je velmi náchylné k tvorbě plísní, samovolnému zahřívání, spékání a hnilobě. Aby se zabránilo těmto procesům a prodloužila se trvanlivost obilné plodiny, je nutné ji vyčistit a vysušit.

Při sušení je důležité snížit vlhkost zrna na 14% -15%. K tomuto účelu využívá zemědělský podnik KZS ─ vysoce výkonné speciální zařízení pro čištění a sušení obilí.

Vysoce kvalitní zrno, které odpovídá požadavkům trhu, lze získat po vysušení a při dodržení všech podmínek skladování.

Po sklizni obilných plodin stojí majitel firmy před otázkou, jak uvést plodinu na požadovanou vlhkost s minimálními ztrátami a „smrštěním“? Existuje druhá možnost: prodat mokrý produkt se slevou spojenou s budoucími náklady na jeho čištění a sušení.

Úloha vlhkosti zrna v technologickém procesu

Co určuje množství vlhkosti v obilí? Vlhkost čerstvě sklizené plodiny je ovlivněna její zralostí, počasím během sklizně (suché nebo deštivé) a schopností zrna absorbovat nebo uvolňovat vlhkost (hygroskopicita). Vlhkost pšeničného zrna je v raných fázích zrání 70-75 %. Když dozraje do plné zralosti, sníží se množství vody v zrnech na 16-20%.

Proces mletí obilí na mouku nebo cereálie závisí na obsahu vlhkosti původního produktu. Kvalita hotového výrobku a náklady na energii na zpracování zrna jsou optimální při vlhkosti zrna 15,5-16%. Se zvýšenou vlhkostí zpracovávaného produktu klesá produktivita mlýnů na mouku s rostoucí spotřebou energie. A pokud je zrno příliš syrové, jednoduše se zploští a nepromění se v mouku.

Podívejme se na opačný obrázek. V přesušeném zrnu skořápka postrádá pružnost, proto je značně rozdrcena a spolu s částicemi endospermu končí v hotovém výrobku. To může zvýšit obsah popela v mouce.

Skladování obilí v závislosti na jeho vlhkosti

Množství vlhkosti v obilné hmotě určuje možnost jejího skladování. Při vysoké vlhkosti se v zrnu aktivně vyvíjejí mikroorganismy, které uvolňují velké množství tepla. A nízká tepelná vodivost hmoty zrna jí nedovolí uniknout z tloušťky zrna. V důsledku těchto procesů stoupá teplota směsi zrn na 60-70°C. Proces samoohřevu vede ke znehodnocení celé hmoty zrna: ztrácí své vlastnosti a mění se v černý monolit.

Vlhkost zrna se zjišťuje při ukládání, přepravě a skladování zrna. Zrno s různým množstvím vlhkosti je umístěno odděleně. Zrno s obsahem vlhkosti vyšším než 22 % je umístěno po 6 % a rýže po 3 %. Není vhodné míchat různé šarže obilí, protože mají různé fyziologické aktivity.

V suchém zrnu je vlhkost nepohyblivá a pevně vázána na hydrofilní koloidy, takže se nemůže podílet na životní činnosti. Takové zrno je dokonale konzervováno, protože se v něm nevyvíjejí mikroorganismy. V silech může být skladován volně ložený až do výšky 25 metrů nebo více. Skladovací teplota obilí, stejně jako vlhkost, se pravidelně měří.

Čtěte také: Jak sušit hrušky doma, abyste je uchovali na zimu

Rozdíl v hmotnosti suché a surové pšenice

Málokdo přemýšlí o rozdílu hmotnosti mezi suchým a syrovým obilím. Na otázku, co je těžší: pytel čerstvě natrhaných obilných semínek nebo suchých, většina lidí rozhodně odpoví: „Čerstvě natrhané“. To však zdaleka neplatí. Během skladování suché zrno ztrácí vlhkost. Díky tomu se zvyšuje její hustota a s rostoucí hustotou se zvyšuje i hmotnost obiloviny.

Kritická vlhkost zrna

Středně suché zrno obsahuje malé množství volné vody, ve které mohou růst mikroorganismy.

Kritická vlhkost zrna je taková vlhkost směsi zrn, při které se objevuje volná voda a prudce se zvyšuje možnost aktivního rozvoje mikroorganismů. Procento vlhkosti, při které se objeví volná voda, závisí na druhu plodiny obilí a jeho chemickém složení.

Vysoký obsah vlhkosti v obilí vede ke ztrátě jeho cenných vlastností, takže směs vlhkého a surového zrna se suší na obsah vlhkosti 1-2 % pod kritickou hodnotu.

Vlhkost obilí ve výrobě lze stanovit přímými (destilační metoda) a nepřímými (vzduchotermální, elektrické a chemické) metodami.

Kritická vlhkost zrna je základním pojmem v teorii jeho skladování, který charakterizuje množství vlhkosti v zrnu. U hlavních obilnin je podkritická vlhkost až 14 %, kdy je voda uvnitř zrn pevně vázána koloidními látkami a mikrokapilárami a nepůsobí jako rozpouštědlo.

Kritická vlhkost je výskyt volné vody v zrnu a prudké zvýšení intenzity jeho dýchání. Pokud jsou získané výsledky měření vyšší než kritická vlhkost, existuje možnost rychlého rozvoje mikroorganismů v zrnité hmotě. V tomto případě je pro zajištění dlouhodobé konzervace nutné zrno po sklizni dosušit.

Kritická vlhkost různých plodin

Různé plodiny se liší v kritickém obsahu vlhkosti, který závisí na jejich chemickém složení. Pokud plodina obsahuje velké množství tuků, které nejsou schopny udržet vlhkost, pak je její kritická vlhkost mnohem nižší. Například slunečnice s vysokým obsahem oleje má 7-7,5 %. A pokud ve složení zrna převládají bílkoviny a škrob, je kritická vlhkost vyšší. Například kritická vlhkost zrna pšenice je 14-15%.

Pokud vypočítáme hydrofilní část zrna bez zohlednění obsahu tuku, zjistíme, že kritický obsah vlhkosti pro téměř všechny plodiny se blíží 15 %.

Je zvláštní, že nízká vlhkost celého zrna ho činí křehčím, a proto se během přepravy rychle zhroutí a narazí na stěny zařízení. K výrobě mouky se tedy zrno více suší: jeho slupky se dehydrují a rychle drtí v drtiči.

Metody stanovení vlhkosti

Existují přímé a nepřímé metody pro stanovení obsahu vlhkosti v obilných plodinách. Když obilí po sklizni dorazí do přijímacích stanic obilí, je důležité poslat každou dávku na své místo: k sušení v sušárně obilí, k aktivnímu větrání skladování, ke skladování ve výtahu. Pro urychlení procesu příjmu plodiny a provedení analýzy do 5 minut se používá expresní metoda.

Obsah vlhkosti obilí během a skladování se zjišťuje touto metodou po příjezdu k výtahu. Přístroj měří elektrickou vodivost zrna, která je ovlivněna přítomností vody v zrnu. Suché zrno nevede elektřinu (dielektrikum), zatímco vlhké se stává polovodičem.

Vlhkost zrna je měřena přístrojem TsVZ-3. V zařízení se zrno nachází v prostoru mezi elektrodami, kterým prochází elektrický proud. Vlhkoměr automaticky převádí získanou hodnotu elektrické vodivosti zrna na hodnotu vlhkosti. Zobrazuje se na digitální obrazovce v procentech. Druh plodiny zrna, chemické složení a fyzikální vlastnosti zrn a množství nečistot ovlivňují jeho elektrickou vodivost. Podle těchto údajů jsou vytvořeny tabulky, ze kterých se vybere požadovaný kód a režim pro provoz zařízení. Proces měření trvá 4-6 minut. Výhodou této metody je vysoká rychlost výzkumu. Všimněte si, že přesnost expresní metody je výrazně nižší než u standardní metody pro stanovení obsahu vlhkosti v dávce zrna.

Čtěte také: Projektová práce „O výhodách a škodách čokolády Kinder Surprise“

Dokončené projekty

Stavba výtahů, obilných komplexů. Výroba výtahových zařízení.

Standardní metoda měření vlhkosti

Při příjmu sklizně jsou předávány přesné údaje o vlhkosti obilné směsi získané standardní metodou. Jeho podstatou je dehydratace části drceného produktu. Proces se provádí ve skříni s ohřevem vzduchu při dané teplotě a době sušení. Poté se vypočítá úbytek hmotnosti vzorku mletého zrna.

Podniky na zpracování chleba používají tuto přímou metodu ke stanovení obsahu vlhkosti v zrnech pro různé účely.

Digitální přístroje pro měření vlhkosti obilí

Vlhkost zrna se měří pomocí přesných digitálních vlhkoměrů zrna. Tyto přístroje měří množství vody v semenech, trávě nebo mouce. Na přenosném elektronickém přístroji lze hodnotu obsahu vlhkosti přečíst v procentech z elektronického displeje. Přístroj má více než 15 vah, které jsou určeny k měření vlhkosti obilí, semen a mouky. Pokud potřebujete zjistit vlhkost ovsa, jetele apod., stačí zvolit plodinu na stupnici přístroje. Tento vlhkoměr je multifunkční zařízení a je vhodné pro rychlou analýzu vlhkosti obilných plodin v laboratořích i na poli.

Všimněme si hlavních funkcí digitálního vlhkoměru:

• názvy kultur na ruskojazyčném displeji;
• hodnoty vlhkosti zrna s přesností na desetiny;
• možnost přizpůsobení měřítek uživatelem;
• nastavení zařízení pro nové plodiny a potravinářské suroviny;
• podsvícení displeje a vypnutí napájení.

Výhodou digitálního zařízení je univerzálnost jeho použití.

Použitá přístrojová technika

pro měření vlhkosti obilovin, ale i rostlinných krmiv pro zvířata, vyvíjí a vyrábí vlhkoměr IVDM-2. Na základě GOST 29027-91 „Vlhkoměry pro pevné a sypké materiály. Obecné technické požadavky a zkušební metody“, přístroje řady IVDM-2 jsou přenosné (polní) vlhkoměry a lze je použít pro rychlou a spolehlivou kontrolu vlhkosti obilovin a rostlinných krmiv v období sklizně. Z hlediska počtu měřicích rozsahů je IVDM-2 jednorozsahové zařízení, z hlediska provedení – s dálkovými měřicími snímači, z hlediska pracovního režimu – diskrétní akce.