Сушка кукурузы

Автор: Александр Николаевич Головков, завлабораторией испытания машин для уборки и послеуборочной подработки зерновых и технических культур, ФГБУ «Центрально-Черноземная государственная зональная машиноиспытательная станция». E- mail: chmis1@yandex.ru

 

В большинстве сельскохозяйственных районов России уборка культур осуществляется при повышенной влажности зерна. По статистическим данным многих лет, около 40%, а в отдельные годы и до 60% свежеубранного зерна находится во влажном состоянии и требует сушки. В зависимости от расположения регионов страны влажность зерна (зерновые колосовые, бобовые и крупяные культуры), предназначенного для длительного хранения, согласно ГОСТ Р 52325-2005 не должна превышать 14-16%, а на рапс и подсолнечник — 7-10%.

Уборка кукурузы на зерно и некоторых других культур, распространенных в южных и центральных районах нашей страны, вследствие позднего срока созревания или, как правило, неблагоприятных погодных условий осуществляется при влажности до 30%, а иногда и свыше этого значения.

Только сушка может сохранить убранное и заготовленное зерно и улучшить его качество. В поточной технологии послеуборочной обработки зерна сушка является сложной и энергоемкой операцией, и в тоже время — это самый универсальный, быстрый и эффективный способ приведения зерна в его кондиционное для хранения состояние. Основная цель сушки сельскохозяйственных продуктов — повышение их стойкости при хранении и консервировании.

Сушка — это технологический процесс, влияющий не только на содержание влаги в материале, но и на его свойства. Так, например, сушка семенного зерна улучшает условия послеуборочного дозревания, при этом энергия прорастания и всхожесть семян сохраняется, а сушка товарного зерна помимо улучшения качества продуктов его переработки, способствует повышению производительности мукомольно-крупяных и маслослоперерабатывающих предприятий, увеличивает выход продукта, уменьшает износ технологического оборудования и расход электроэнергии, снижает себестоимость переработки.

Для реализации этих задач, на наш взгляд, руководитель хозяйства обязан иметь в наличии зерносушильную технику. Такая техника прошла длительный путь развития: от примитивных способов сушки зерна в снопах на поле и в овинах до автоматизированных и различной производительности зерносушилок, способных за один пропуск через нее довести материал до необходимого по ГОСТ состояния.

В настоящее время, как правило, очень распространены конкурирующие между собой шахтные и колонковые сушилки, отличающиеся конструкцией и принципом действия. Например, ООО «ОКБ по теплогенераторам» (г. Брянск) выпускает шахтные зерносушилки серии СП для хлебоприемных пунктов и крупных зерноперерабатывающих предприятий и колонковые зерносушилки производительностью от 2,5 до 45 т/ч для хозяйств малого и среднего бизнеса.

Специалисты нашей станции проводили в хозяйствах Брянской области приемочные испытания зерносушилки колонковой СЗТ-45 и шахтной СП-100 на сушке озимой пшеницы и кукурузы.

Приведем в виде таблиц условия испытаний и качество выполнения технологического процесса.

 

 

Таблица 1. Условия испытаний

Показатель

Значение показателя при лабораторно-хозяйственных испытаниях

фон 1

фон 2

фон 1

фон 2

СЗТ-45

СП-100

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Режим

продов.

семен.

продов.

семен.

продов.

семен.

продов.

семен.

Культура, сорт

оз. пшеница «Элегия

кукуруза

гибрид «Днепровс-кий 56»

оз. пшеница «Элегия

кукуруза

гибрид «Днепровский 56»

Температура, 0С, :

- поступающего агента сушки

 

 

98,6

 

 

67,0

 

 

105,0

 

 

49,8

 

 

102,0

 

 

70,0

 

 

110,0

 

 

50,0

- наружного воздуха

26,0

25,5

-5,4

-6,2

24,5

25,7

-4,3

-5,0

Относительная влажность наружного воздуха, %

38,0

36,0

75,0

74,0

32,0

35,0

73,0

75,0

Чистота исходного материала, %

98,81

98,86

96,12

96,14

98,87

98,92

97,10

96,66

Натура зерна, г/л

742

-

757

-

753

-

750

-

Всхожесть семян, %

-

98,3

-

93,7

-

98,5

-

94,0

Качество сырой клейковины:

- цвет

- группа

 

норм.

II

  

-

-

 

-

-

 

-

-

 

норм.

II

 

-

-

 

-

-

 

-

-

Влажность исходного материала, %

19,9

20,3

32,4

29,8

21,3

19,6

33,7

28,7

Испытания проводились согласно нормативному документу (НД) и на сушке наиболее распространенных сортов озимой пшеницы ‚Элегия‘ и кукурузы гибрида ‚Днепровский 56‘ для продовольственного и семенного назначения этих культур.

При выборе температуры агента сушки зерна разного назначения критерием являлось получение на выходе кондиционного зерна по влажности с сохранением посевных качеств семян и хлебопекарных качеств продовольственного зерна при максимальной производительности, без превышения допустимой температуры нагрева зерна и при оптимальном расходе топлива.

 

Таблица 2. Лабораторно-хозяйственные испытания

Показатель

Значение показателя при лабораторно-хозяйственных испытаниях

фон 1

фон 2

фон 1

фон 2

СЗТ-45

СП-100

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Режим

продов.

семен.

продов.

семен.

продов.

семен.

продов.

семен.

Культура, сорт

озимая шеница ‚Элегия

кукуруза

гибрид ‚Днепровс-кий 56‘

озимая шеница ‚Элегия

кукуруза

гибрид ‚Днепровс-кий 56‘

Производительность, пл. т/ч

45,7

45,3

46,0

44,8

101,0

99,5

102,5

102,1

Влажность материала, %,:

·        до сушки

·        после сушки

19,9

13,8

20,3

14,0

32,4

13,8

29,8

13,9

21,3

13,8

19,6

13,9

33,7

13,7

28,7

13,8

Неравномерность сушки (предельное отклонение от среднего), ±%

— 0,9

+0,8

— 0,6

+0,8

— 1,2

+1,1

— 0,7

+1,0

— 0,7

+0,9

— 0,8

+0,7

— 0,9

+1,0

— 1,0

+1,0

Неравномерность нагрева зерна, ± ºС

— 1,1

+1,6

— 1,0

+1,2

— 1,2

+1,6

— 1,1

+1,3

— 1,2

+1,5

— 1,1

+1,2

— 1,8

+1,0

— 1,5

+1,2

Дробление зерна (семян) без норий, %

0,09

0,08

0,10

0,09

0,09

0,08

0,10

0,10

Всхожесть семян, %,:

— до сушки

-

98,3

-

93,7

-

98,5

-

94,0

— после сушки

-

98,7

-

94,0

-

98,7

-

94,4

Снижение влажности, %

6,1

6.3

18,6

15,9

7,5

5,7

20,0

14,9

Количество испаренной влаги, кг/ч

3234

1612

2632

1256

7639

3396

5934

2938

Расход топлива, м3/ч

348

152

353

150

610

333

732

392

 

Приведенные в таблице 2 показатели качества выполнения технологического процесса позволяют сделать следующие выводы:

  • зерносушилки СЗТ-45 и СП-100 в данных условиях эксплуатации обеспечивают заданные по ТУ производительности: 45±10% и 100±5% соответственно;
  • неравномерность сушки и неравномерность нагрева зерна при этом получены на уровне предъвляемым требований ТУ, а именно: соответственно не более 1,5% и ±2ºС;
  • поджаренных, распаренных и обугленных зерен не отмечено, а снижение энергии прорастания, всхожести семян, количество и качество сырой клейковины после сушки не изменилось;
  • приведенный к t0=15ºС расход тепла на 1 кг испаренной влаги (пшеница — продовольственный режим) удовлетворяет предъявляемым требованиям ТУ (не более 4800 кДж);
  • дробление зерна (семян) транспортирующими органами зерносушилок также получены (без норий) в пределах допустимых значений по ТУ.

Исходный материал озимой пшеницы сорта ‚Элегия‘ при определении эксплуатационно-экономических показателей на сушке озимой пшеницы того же сорта для продовольственных целей не отличался от условий данного режима при проведении лабораторно-хозяйственных испытаниях.

Испытываемые СЗТ-45 и СП-100 вписываются в технологическую линию приемного отделения очистки и хранения зерна, так и в состав зерноочистительно-сушильного комплекса.

Анализ экономического расчета показал, что удельная остаточная стоимость — 46,03 и 46,27 руб./пл.т. Это объясняется тем, что технический ресурс предприятия-изготовителя выше технического ресурса, рассчитанного по амортизационным нормативам Министерства сельского хозяйства.

Показатели качества работы зерносушилок СЗТ-45 и СП-100 на сушке кукурузы для продовольственного и семенного назначения были получены на уровне предъявляемых требований ТУ, но сушка кукурузы в отличии от других культур имеет свои особенности. Они обуславливаются как строением самого злака (початка, в отличие от колоса или метелки у других культур) так и строением самого зерна. Большую, а иногда и определяющую роль в особенностях сушки играют погодные условия, и в связи с ними влажность зернового вороха. Так, если на своей родине в Америке кукуруза произрастает в основном в зонах с жарким или теплым климатом и имеет послеуборочную влажность в пределах 20%, то в нашей стране кукурузу возделывают в зоне умеренного климата, а также в зоне рискованного земледелия, где влажность зерна доходит до 40%.

В настоящее время кукурузу убирают двумя способами: в початках для получения семян и на зерно для продовольственно-фуражных целей. В первом случае уборку начинают при влажности зерна 40%, а во втором рекомендуется начинать при влажности до 32%. Зерно кукурузы в початке созревает не равномерно, особенно в Нечерноземной зоне и при обилии осадков. Зерно, завязывающееся в плодах нижних ярусов, созревает на 7-20 дней раньше, чем в плодах верхних ярусов.

Биологический процесс формирования урожая зерна завершается в основном при наличии на растениях 35-38% семян не полной спелости. Это приводит к неравномерной влажности свежеубранного вороха зерна и, как следствие, усложняет условия сушки.

Главная особенность сушки зерна кукурузы — его низкая влагоотдача по сравнению с зерном других зерновых культур. Интенсивность влагообмена зерна различных сортов кукурузы неодинакова, поскольку зависит от размеров зерен, их формы, физического строения, химического состава.

Удельная поверхность испарения зерна кукурузы вдвое меньше, чем у пшеницы. Плотная оболочка кукурузного зерна затрудняет процесс испарения. Влага, проникая в зерно преимущественно через зародыш, неравномерно распределяется всеми частями зерновки. Поэтому при сушке возникают неодинаковые внутренние напряжения, что приводит к различной усадке тканей и образованию в эндосперме внутренних трещин, которые не нарушают целостности оболочек.

Допустимая скорость сушки зерна кукурузы почти в два раза ниже, чем зерна других зерновых культур. Таким образом, регулируя количество теплоносителя и скорость прохождения его через зерно, за один час без ущерба для качества зерна и независимо от первоначальной влажности можно снимать 9% и более влаги, при условии нагрева его не более критического.

После сушки кукурузы для ее хранения сроком на 6 месяцев влажность должна быть 14%, а сроком на год — 13%.

Режимы сушки кукурузы с начальной влажностью до 26% позволяют сушить за один пропуск через сушилку, при этом соблюдать температурные режимы теплоносителя (не более 120ºС) и нагрева зерна (не более 50ºС). 

Сушить кукурузу влажностью более 26% необходимо в два приема. Первый период сушки — температура нагрева зерна не более 35°С и температура теплоносителя не более 80°С. Второй период — с температурой нагрева зерна не более 45°С и температурой теплоносителя не более 120°С с промежуточным охлаждением между периодами сушки. В противном случае будет происходить растрескивание зерна, что допустимо, если после сушки зерно сразу идет на производство комбикормов.

Технологически такой процесс может быть организован несколькими способами. Если в хозяйстве есть промежуточные технологические емкости, то сушилка настраивается на получение влагосъема, равного половине необходимого, и просушенное зерно поступает в технологические емкости. После их заполнения прием свежеубранного зерна прекращается, и в сушилку подается зерно на досушку из технологических емкостей.

При наличии двухшахтной сушилки процесс сушки удается организовать в потоке с последовательной сушкой и охлаждением сначала в одной, а затем в другой шахтах. При влажности зерна порядка 36% и более или большой неравномерностью влажности из-за разного созревания зерен в початке, следует производить сушку за три или даже четыре прохода.

Большинство хозяйств сушат кукурузу в два этапа. Первый этап — ‚снимают‘ бóльшую влажность, которая на входе составляет до 40%, а на выходе она должна не превышать 23-24%. Между первым и вторым этапом кукуруза должна отлежаться несколько суток. Она может лежать в бункерах или в напольных складах, но на наш взляд правильнее в бункерах, так как при ее ‚оплежке‘ в складах в дальнейшем потребуется погрузочное средство и автотранспорт.

Вот почему ООО ‚ОКБ по теплогенераторам‘ (г. Брянск) при проектировании и строительстве той или иной зерносушилки в технологическую линию сушки зерна в обязательном порядке ‚закладывает‘ два вентилируемых бункера: БВ-160 или БВ-120; БВС-160 или БВС-120.

Большую роль в сдерживании уборки кукурузы на зерно играет наличие в хозяйствах малопроизводительных зерносушилок, так как влажность при уборке кукурузы колебалась от 28 до 35%, что в 3-4 раза снижало производительность зерносушилок по сравнению с сушкой зерновых колосовых культур.

Это еще раз доказывает необходимость иметь для сушки кукурузы высосокопроизводительную зерносушильную технику.

В ближайшее время необходимо увеличить производство и переработку кукурузы и сои, что позволит исключить зависимость от импортных поставок их семян низкого качества, в том числе и генно-модифицированной, а для этого нужны свои селекции устойчивые и высокоурожайные сорта этих культур, не уступающие импортным аналогам по всем показателям.

Литература

  1. Жердев М.Н., Головков А.Н. Научно-аналитический обзор результатов испытаний на Центрально-Черноземной МИС зерносушильной техники. ФГБУ ‚Центрально-Черноземная МИС‘. № 1, 2016, С 64.
  2. Куьмина Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. Москва, Колос, 1976, С 374.
  3. 3 Захаренко И. В. Послеуборочная обработка семян в Нечерноземной зоне. Москва, Россельхозиздат, 1983, С 263.
  4. Самочетов В.Ф., Джороян Г.А. / Зерносушение. Москва, Колос, 1970, С 255.
  5. Птицын С. Д. / Зерносушилки. Москва, Машиностроение, 1962, С 211.
  6. Протокол приемочных испытаний зерносушилки шахтной СП-50: протокол № 88.14.2004 (1070202) / ФГУ ‚Центрально-Черноземная государственная зональная машиноиспытательная станция‘. Пос. Камыши, 2004, С 63.
  7. Протокол приемочных испытаний зерносушилки колонковой СЗТ-45: протокол № 54.14.2016 (1070052) / ФГБУ ‚Центрально-Черноземная государственная зональная машиноиспытательная станция‘. Пос. Камыши, 2016, С 63.
  8. Протокол приемочных испытаний зерносушилки шахнтой СП-100: протокол № 58.14.2016 (1070032) / ФГБУ ‚Центрально-Черноземная государственная зональная машиноиспытательная станция‘. Пос. Камыши, 2016, С 66.
 
Настоящее Пользовательское соглашение регулирует отношения между Администрацией сайта (Администрация) и Пользователем сайта www.rynok-apk.ru (Рынок АПК), на указанных в Пользовательском соглашении условиях.
Принятием данного предложения Администрации в адрес Пользователя о заключении договора оферты является совершение Пользователем действий, направленных на использование сайта Рынок АПК.
Независимо от факта регистрации или авторизации Пользователя на сайте Рынок АПК, означает согласие Пользователя с настоящим Пользовательским соглашением.
Пользователю необходимо внимательно ознакомиться с условиями настоящего соглашения, которое рассматривается Администрацией как публичная оферта в соответствии со ст. 437 Гражданского кодекса Российской Федерации.
Настоящая Оферта считается акцептованной Пользователем, а Договор между Администрацией и Пользователем заключенным, с момента использования Пользователем услуг сайта.
Договор может быть заключен только с Пользователем, являющимся дееспособным физическим лицом либо юридическим лицом или индивидуальным предпринимателем, возраст Пользователя 16+.
Пользовательское соглашение может быть изменено Администрацией в любое время без какого-либо специального уведомления об этом Пользователя. Новая редакция Пользовательского соглашения вступает в силу с момента ее размещения на сайте Рынок АПК.
Использование сайта после вступления в силу новой редакции Пользовательского соглашения означает согласие с ней Пользователя.

Пользовательское соглашение