Несовершенство двухярусных решетных схем плоскорешетных сепараторов не позволяет получить максимальный эффект разделения. Наиболее перспективной схемой является каскадное размещение решет. Такую схему решет имеет машина ОЗС-25. в сравнении с решетной схемой машины ОВС-25 площадь решет больше в два раза. Качество решетной очистки зависит от многих факторов: правильного подбора решет на соответствующую культуру, частоты колебаний решетных станов, скорости перемещения частиц по решету и других.
Триерная очистка необходима для выделения длинных и коротких примесей. Однако даже при самых благоприятных условиях полного разделения длинных и коротких компонентов смеси не происходит.
Недостатком некоторых типовых технологий является отсутствие важных технологических операций, особенно при подготовке семян (предварительной и окончательной очистки). В качестве машины окончательной очистки должен применяться пневмосортировальный стол (ПСС).
В основе процесса разделения материала на ПСС лежит свойство семян зерновых культур расслаиваться в вибропсевдоожиженном (виброкипящем) слое в зависимости от комплекса физико-механических свойств семян.
Сушка зерна или подсушка в бункерах активного вентилирования должны стать обязательной технологической операцией при послеуборочной обработке семян.
Итак, определены необходимые технологические операции для разработки технологии послеуборочной обработки семян и машины, входящие в эту технологию.
На первой стадии обработки производится очистка зернового вороха от всех сорных примесей: предварительная и первичная очистка производится на машине МПР-50С, настроенная а отделение от основного материала только сорных примесей; на второй стадии обработки производится сушка полученной смеси в бункерах активного вентилирования БВ-40А; на третьей стадии – вторичная очистка на воздушно-решетной машине ОЗС-50, имеющей четыре яруса решет, подбором решет, настроенных для вторичной очистки.
Для последующей очистки семян осуществляется на пневмосортировальном столе МОС-9Н.
Таким образом, внедренная технология показала высокую эффективность очистки семян, которые соответствовали высшим категориям нормы ГОСТ Р 52325-2005 г. на обрабатываемые культуры [8].
Сохранение зерна и семян с минимальными потерями возможно лишь при условиях, обеспечивающих состояние анабиоза всех живых компонентов. Этого можно добиться, зная свойства зерновых масс и характер процессов в них происходящих. Интенсивность этих процессов определяется главным образом температурой, влажностью зерновой массы и газовым составом воздуха межзерновых пространств.
Указанные факторы положены в основу режимов хранения. В сельскохозяйственной практике применяют следующие основные режимы хранения зерна и семян:
- в охлажденном состоянии (при температуре ниже 100 С резко снижается интенсивность дыхания зерна и семян, приостанавливается размножение насекомых и микроорганизмов);
- в сухом состоянии (при отсутствии свободной воды в зерне исключается возможность активного развития микроорганизмов, массового развития клещей и обеспечивается минимальный газообмен основного зерна и семян сорняков);
- без доступа воздуха (при отсутствии кислорода, зерно и живые компоненты лишаются возможности дышать аэробно, дыхание значительно снижается, принимает тип анаэробного. Образующийся при этом этиловый спирт способствует гибели любого зерна).
Кроме тех режимов хранения зерновых можно выделить четвертый – химическое консервирование. Оно основано на обработке кормового зерна различными химическими веществами, но чаще всего - низкомолекулярными кислотами (муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной, сорбиновой) или препаратами, полученными на их основе [1].
Актуальность применения искусственного холода при хранении зерна определяется следующими факторами.
Во-первых, использование в последнее время высокопроизводительных зерноуборочных машин и специализированных транспортных средств значительно сократило время заготовок, но создало проблемы, связанные с хранением значительных объемов влажного зерна.
Во-вторых, традиционные методы подготовки и хранения зерна (очистка, сушка, хранение в элеваторе или зерноскладе) связаны с потерями зерна на каждом из этапов. Вместе с тем использование искусственного холода на 25-30% экономичнее тепловой обработки зерна – потери сухого вещества во время дыхания зерна при температуре 20 0С втрое больше, чем при 10 0С. Охлажденное зерно не подвержено самосогреванию, в нем не развиваются вредители, отсутствует необходимость его перемещения из одной емкости в другую, то есть отсутствуют дополнительные отходы, меньше расход электроэнергии и износ оборудования.
В-третьих, традиционная сушка, как правило, проводится смесью топочных газов и воздуха, что вызывает загрязнение зерна канцерогенными веществами.
Установки для хранения зерна искусственным холодом могут периодически охлаждать зерно в силосах с помощью продуваемого через испаритель воздушного потока. В России были сделаны попытки использовать искусственный холод для хранения риса в Краснодарском крае с помощью стационарных рассольных холодильных машин.
Была проанализирована работа стационарных и мобильных систем охлаждения. Область применения стационарных холодильных машин – крупные элеваторы с длительным низкотемпературным хранением зерна, а мобильных – небольшие хранилища с кратковременным сроком хранения, в том числе в местах заготовки.
Исходя из величины требуемой холодопроизводительности (не менее 5 кВт), перспективно применение в мобильных системах для охлаждения зерна парокомпрессорных холодильных машин (ПКХМ) и газовых (воздушных) холодильных машин (ГХМ). К преимуществам ГХМ относят отсутствие проблем с рабочим агентом, так как воздух взрывопожаробезопасен и может подаваться непосредственно в охлаждаемое помещение. ГХМ просты в эксплуатации. Недостатки ГХМ – большие габариты и масса, низкая энергетическая эффективность при работе на температурном уровне минус 30 – минус 20 0С.
Проблемы использования ПКХМ в системах охлаждения зерна связаны с переходом на озонобезопасные хладагенты. В настоящее время предлагается целый спектр заменителей R12 – традиционного хладагента ПКХМ, в том числе и природных, например, аммиака.
Был проведен термодинамический анализ циклов ПКХМ для определения перспектив использования традиционных новых хладагентов. В результате было выявлено, что наибольшие перспективы в мобильных системах охлаждения зерна имеет природный хладагент – аммиак, обладающий к тому же хорошими экологическими характеристиками.
Несмотря на то, что в настоящее время наибольшее распространение получили мобильные холодильные установки с парокомпессионными холодильными агрегатами, определенные перспективы применения в стационарных системах охлаждения имеют и теплоиспользующие холодильные машины абсорбционного (АХМ) и пароэжекторного (ПЭХМ) типа.
Рассольно-бромистые установки АХМ обеспечивают охлаждение объектов от 6 до 12 0С, ПЭХМ – от 4 до 8 0С.
Следовательно, наибольшие перспективы в мобильных системах охлаждения зерна имеет природный хладагент – аммиак Применение искусственного [7].
В настоящее время проблема микотоксинов всем хорошо известна. Микотоксины – продукты метаболизма плесневых грибов, и проведение обработки сырья с целью предотвращения их развития, приводящего к плесневению и порче зерна, представляет собой особую практическую и экономическую значимость.
Споры плесеней и бактерий присутствуют повсюду: в окружающей среде, на поверхности зерна, в зернохранилищах и складах, на технологическом оборудовании. Даже в хорошо высушенном зерне под действием перепада температур и миграции влаги создаются зоны, где конденсируется влага. Создавшиеся очаги повышенной влажности приводят к самосогреванию зерна и служат «инкубаторами» плесени, где накапливаются микотоксины. От этих очагов плесневение распространяется на ближайшие слои. Процесс порчи стимулируется и усиливается, если в зерне находятся семена сорняков, амбарные вредители, грызуны и атмосферная влага (если хранилища негерметичны). Создаются оптимальные условия для роста и развития плесневых грибков, наиболее опасные из которых Аспергиллиус, Фузариум, Пенициллиум и др. [3].
Зерно размещают с учетом целевого назначения (продовольственное, кормовое, посевной материал), влажности, наличия примесей, признаков зараженности вредителями хлебных запасов и болезнями и по особо учитываемым признакам (например, повреждение клопами-черепашками, присутствие карантинных сорняков и т.д.). Если семена хранят в таре, то мешки укладывают в штабели, исключая возможность обвалов: «тройником» и «пятериком» высотой пять-восемь рядов.
Особенно тщательно размещают семенные фонды: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо. При засыпке в закром насыпь должна быть ниже стен на 15…20 см [10].
Важнейший показатель, характеризующий состояние зерновой массы при хранении – температура. Низкая температура на всех участках насыпи (8…100 С) свидетельствует о благополучном хранении. Повышение температуры зерна, не соответствующее изменению температуры воздуха, сигнализирует о начале самосогревания.
Для определения температуры зерновой массы, а также температуры воздуха в хранилищах и вне их используют спиртовые и ртутные термометры и термометры сопротивления.
Зараженность зерновой массы в складе проверяют раздельным исследованием проб по слоям насыпи (в верхнем, среднем и нижнем) т.к. вредители могут мигрировать в различные участки.