Приклад

Частина 2

для студентів денної форми навчання,

спеціальності 6.130.102

«Агрономія»

Мелітополь

Р

У посібнику наведені основні питання тем винесених для самостійного опрацювання, ключові поняття і терміни, індивідуальні завдання, питання для самоконтролю. До кожної теми наведено короткий теоретичний матеріал, який дозволить зорієнтувати студента у напрямку самостійної роботи. Наведено список літературних джерел у яких розгорнуто описані теми винесені на самостійне опрацювання.

Сердюк М.Є. к.с.-г.н., доцент, Безменнікова В.М., асистент. Навчально - методичний посібник для самостійної роботи з дисципліни «Технологія зберігання та первинної переробки продукції рослинництва», для студентів факультету агротехнологій та екології, спеціальності «Агрономія» -Мелітополь: ТДАТУ, Ч.2, 2009.- 112с.

Рецензент: д.с.-г.н., професор Калитка В.В.

Розглянуто та схвалено на засіданні кафедри ТПЗПСГ

" __" __________ 2009 р. протокол № __

Розглянуто та рекомендовано до друку методичною комісією факультету АТЕ

" __" __________ 2009 р. протокол № __
ЗМІСТ

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН САМОСТІЙНИХ ЗАНЯТЬ

ТЕМА 10. ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОНЕНТІВ ЗЕРНОВОЇ МАСИ

1 Основні питання теми

.1. Фізичні властивості зернової маси

.2. Фізіологічні властивості зернової маси

2 Ключові поняття і терміни

Зернова маса. Сипкість. Самосортування. Шпаруватість. Здатність до сорбції та десорбції різних парів і газів (сорбційна ємність). Тепло-, температуро- і термовологопровідність. Теплоємність. Біологічна, господарська, технологічна довговічність. Макробіотики. Мікробіотики. Мезобіотики. Дихання. Проростання зернової маси. Дозрівання зернової маси. Самозігрівання. Вологість зерна. Абсолютна вологість повітря. Відносна вологість повітря.

3 Індивідуальне завдання

3.1 Тип завдання: бібліографічний огляд навчально-методичної, наукової літератури за темою.

3.2 Мета завдання: вивчити фізичні та фізіологічні властивості зернової маси.

3.3 Самостійна робота: за індивідуальним завданням визначити основні фізичні показники зернової маси.

4 Форма подання звіту

Тема. Вирішення індивідуального завдання відповідно до свого варіанту.

5 Умови індивідуальних завдань

1. Розв'яжіть наступні приклади щодо визначення доцільності провітрювання зерна

1. t_з = 16°; W_ф = 16%; t_П = 12°С; S_П = 77%

2. t_з= 20°; W_ф = 17%; t_П = 18°С; S_П = 91%.

3. tз = 2°; W_ф = 16, 5%; t_П = 12°С; S_П = 51%.

4. t_з = 15°; W_ф = 16%; t_П = 12°С; S_П = 77%

5. t_з = 14°; W_ф = 15%; t_П = 20°С; S_П = 62%

6. t_з = 22°; W_ф = 14%; t_П = 18°С; S_П = 89%

7. t_з = 20°; W_ф = 15, 5%; t_П = 12°С; S_П = 67%

8. t_з = 13°; W_ф = 18%; t_П = 17°С; S_П = 50%

9. t_з = 6°; W_ф = 14%; t_П = 12°С; S_П = 57%

10. t_з = 5°; W_ф = 16%; t_П = 11°С; S_П = 52%

11. t_з = 6°; W_ф = 13%; t_П = 10°С; S_П = 57%

12. t_з = 7°; W_ф = 15%; t_П = 12°С; S_П = 47%

13. t_з = 8°; W_ф = 16%; t_П = 12°С; S_П = 77%

14. t_з = 9°; W_ф = 12%; t_П = 12°С; S_П = 87%

15. t_з = 10°; W_ф = 16%; t_П = 12°С; S_П = 88%

16. t_з = 1°; W_ф = 10%; t_П = 10°С; S_П = 57%

17. t_з = 22°; W_ф = 18%; t_П = 19°С; S_П = 92%

18. t_з = 16°; W_ф = 15%; t_П = 12°С; S_П = 71%

19. t_з = 26°; W_ф = 20%; t_П = 12°С; S_П = 77%

20. t_з = 23°; W_ф = 21%; t_П = 22°С; S_П = 97%

21. t_з = 18°; W_ф = 16%; t_П = 14°С; S_П = 67%

22. t_з = 16°; W_ф = 16%; t_П = 10°С; S_П = 47%

23. t_з = 15°; W_ф = 15%; t_П = 12°С; S_П = 77%

24. t_з = 1°; W_ф = 16%; t_П = 12°С; S_П = 77%

25. t_з = 4°; W_ф = 10%; t_П = 16°С; S_П = 90%

26. t_з = 6°; W_ф = 11%; t_П = 12°С; S_П = 92%

27. t_з = 12°; W_ф = 13%; t_П = 10°С; S_П = 60%

28. t_з = 10°; W_ф = 12%; t_П = 18°С; S_П = 72%

29. t_з = 8°; W_ф = 19%; t_П = 10°С; S_П = 82%

30. t_з = 7°; W_ф = 18%; t_П = 12°С; S_П = 80%

2. Визначити рівноважну вологість зерна за допомогою номограми та зробити висновок про доцільність вентилювання:

1. t_з=6 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

2. t_з=20 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=10, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

3. t_з=5 ⁰С, W_ф=18%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

4. t_з=10⁰С, W_ф=16%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

5. t_з=16 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

6. t_з=6, 5 ⁰С, W_ф=18%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

7. t_з=8 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

8. t_з=10 ⁰С, W_ф=18%, t_сух=8, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

9. t_з=11 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=7, 5⁰С, t_змоч=6, 5⁰С

10. t_з=11 ⁰С, W_ф=20%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

11. t_з=7С, W_ф=12%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

12. t_з=26 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=10, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

13. t_з=20 ⁰С, W_ф=18%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

14. t_з=20 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=11, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

15. t_з=21⁰С, W_ф=16%, t_сух=16, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

16. t_з=22⁰С, W_ф=16%, t_сух=13, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

17. t_з=20 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=16, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

18. t_з=21 ⁰С, W_ф=16%, t_сух=18, 5⁰С, t_змоч=19, 5⁰С

19. t_з=13 ⁰С, W_ф=17%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

20. t_з=17 ⁰С, W_ф=10%, t_сух=2, 5⁰С, t_змоч=4, 0⁰С

21. t_з=6⁰С, W_ф=16%, t_сух=2, 5⁰С, t_змоч=5, 0⁰С

22. t_з=16 ⁰С, W_ф=7%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=5, 5⁰С

23. t_з=6 ⁰С, W_ф=8%, t_сух=2, 5⁰С, t_змоч=3, 5⁰С

24. t_з=26 ⁰С, W_ф=6%, t_сух=16, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

25. t_з=16 ⁰С, W_ф=10%, t_сух=12, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

26. t_з=12 ⁰С, W_ф=11%, t_сух=6, 0⁰С, t_змоч=4, 0⁰С

27. t_з=7 ⁰С, W_ф=18%, t_сух=11, 5⁰С, t_змоч=6, 5⁰С

28. t_з=10 ⁰С, W_ф=10%, t_сух=2, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

29. t_з=5 ⁰С, W_ф=12%, t_сух=6, 5⁰С, t_змоч=4, 0⁰С

30. t_з=10 ⁰С, W_ф=8%, t_сух=12, 5⁰С, t_змоч=15, 5⁰С

3. На сушку надійшло 15000 кг зерна. Початкова вологість зерна W₁ дорівнює 18, 6%; кінцева вологість W₂ дорівнює 14, 2%. Визначити усушку і масу зерна після сушіння.

4. На сушку надійшло 30000 кг зерна. Початкова вологість зерна W₁ дорівнює 20, 6%; кінцева вологість W₂ дорівнює 14, 0%. Визначити усушку і масу зерна після сушіння.

6 Методика розрахунку основних фізичних показників зернової маси

Завдання 1. Проведіть розрахунки доцільності вентилювання зерна і зерноборошняних товарів по заданих вихідних параметрах, які дає викладач кожному студенту по окремих культурах і видах продуктів.

Методика проведення роботи. Доцільність провітрювання зерна і зерноборошняних товарів визначають за допомогою ряду показників, які характеризують вологість повітря.

Абсолютна вологість повітря виражається вагою водяної пари у грамах, що міститься в 1м² вологого повітря q, а також пружністю (парціальним тиском) водяної пари в міліметрах ртутного стовпчика І.

При даній температурі в повітрі може знаходитись різна кількість водяної пари, але не більше визначеної, граничної величини. Максимальне значення абсолютної вологості при даній температурі t, виражене в г/м³, позначимо Q_t, а вираження 1 в мм рт.ст. – через E_t. Воно відповідає повному насиченню повітря водяною парою. Чим вище температура повітря, тим більша кількість водяної пари потрібна для його насичення. Прослідкуємо закономірність за таблицею фізичних властивостей повітря при різній температурі.

Таблиця 10.1. – Фізичні властивості повітря при різній температурі

Отже, властивість повітря поглинати водяну пару при її нагріванні від -20°С до 100°С збільшується в 589, 5/1, 1=536, тобто 1 м³ повітря, взятий при температурі -20°С, навіть при повному насиченні водяною парою і нагрітим до 100°С, може додатково поглинути водяну пару. Аналогічно цьому зростає у міру підвищення температури й значення Е.

На властивості підігрітого повітря поглинати більшу кількість вологи засноване сушіння продуктів.

Відносна вологість повітря S - це відношення кількості (або парціального тиску) водяної пари, що надходить у повітря, до парціального тиску водяної пари, насиченого повітря тій ж температури, виражене у відсотках. Таким чином, відносна вологість показує ступінь насиченості повітря водяною парою. Воно виражається за формулою:

(10.1)

Під час зберігання продукції можливе різноманітне поєднання умов: різне значення температури зерна, його вологості, температури і відносної вологості зовнішнього повітря. У кожному конкретному випадку результати провітрювання можуть бути корисними, неправильними або шкідливими.

Мета наведених нижче розрахунків - показати, як завчасно визначити, тобто передбачити доцільність провітрювання продукції за даних умов. Для розрахунків потрібно знати температуру, наприклад, зерна або крупи (t_з), фактичну вологість зерна (W_ф), температуру повітря (t_п), відносну вологість повітря (S_в), і мати необхідне обладнання для вимірювання вказаних параметрів. Теплоємкість зерна в багато разів перевищує теплоємкість повітря, тому при дотику зовнішнього повітря з зерном під час провітрювання повітря практично приймає температуру зерна.

Абсолютна вологість повітря (q_п, I_п), що надходить в зерно і приймає його температуру, залишається на тому ж рівні. Однак його відносна вологість S_B, звичайно приймає нове значення S міжзернових просторів S_мзп, або знижуючись при t_з> t_п, або підвищуючись при t_з< t_n, і тільки у випадку рівнозначності t_з і t_п залишається на попередньому рівні.

Зерно під час провітрювання, в залежності від його вихідної вологості і рівня вологості повітря в міжзернових просторах (S_мзп), що встановилась, може змінювати свою вологість: підсихати або зволожуватись. Напрям цього процесу можна завчасно встановити за допомогою таблиці рівноважної вологості (додаток А1, А2).

Відносна вологість повітря міжзернових просторів, S_мзп, розраховується за формулою:

(10.2)

Рівноважну вологість зерна (W_p) знаходять з таблиць (додаток А1, А2) рівноважної вологості зерна S_мзп.

Якщо знайдена в таблиці (по S_мзп) рівноважна вологість зерна W_P буде нижче фактичної W_ф, то воно буде підсихати, в протилежному випадку (W_P> W_ф) - зволожуватись.

Наприклад, якщо фактична вологість зерна пшениці дорівнює 15%, то при вологості повітря міжзернових просторів, що дорівнює 60% (W_p= 13, 5%) зерно буде підсихати, а при вологості 80% (W_P= 17, 4%) - зволожуватись.

Приклад 1. (Осінні умови).

t, =26°C; W_ф= 16%; t_n= 18°C; Sn=65%.

Визначити доцільність провітрювання зерна в цих умовах.

Знаючи температуру і відносну вологість зовнішнього повітря t_п і S_п (додаток А 3), визначимо його абсолютну вологість (І_П):

Визначаємо відносну вологість повітря в міжзернових просторах (S_мзп), що встановилась у процесі провітрювання:

З таблиці рівноважної вологості встановлюємо, що відносній вологості повітря в міжзернових просторах, яка дорівнює 40%, відповідає рівноважна вологість зерна 10, 9% (таку вологість буде поступово набувати зерно в процесі провітрювання).

Порівнюючи фактичну вологість зерна 16% зі знайденою рівноважною вологістю 10, 9% (додаток А 1, А 2), робимо висновок: провітрювання зерна в даних умовах доцільне, тому що воно буде не тільки охолоджуватись, але і підсихати.

Приклад 2. (Весняні умови).

t_з= -2°C; W_ф = 17%; t_п=6 ⁰С; S_п=65%.

Визначити доцільність провітрювання зерна:

Висновок: провітрювання завдає шкоди, оскільки спричиняє конденсацію водяної пари в товщі зерна, що зберігається.

Завдання 2. Визначити доцільність вентилювання зерна за допомогою планшеток і номограм.

Методика проведення роботи. Наведені вище приклади можна розв'язати і за допомогою спеціальних планшеток і номограм.

При вентилюванні зерна потрібно знати його рівноважну вологість за певних умов. Для її визначення використовують планшетки і номограми (рисунок 10.1). За двома шкалами, з лівого боку шкали температур за сухим та мокрим термометрами визначають абсолютну вологість повітря; з правого боку залежно від абсолютної вологості та температури зерна визначають рівноважну вологість зерна. Техніка визначення така.

Для визначення рівноважної вологості на планшетку накладають лінійку так, щоб вона з'єднувала показники сухого і змоченого термометрів (психрометра) на шкалах 1 і 2 і перетинала шкалу 3.

У точці перетину шкали 3 знаходять величину абсолютної вологості повітря. Потім з'єднують лінійкою цю точку з точкою, що відповідає температурі зерна на шкалі 4, і продовжують пряму лінію до її перетину зі шкалою 5. У точці перетину знаходять величину рівноважної вологості зерна. Порівнявши її з фактичною вологістю зерна, дізнаються, буде воно підсихати або зволожуватись під час провітрювання.

Методика визначення можливості та доцільності вентилювання за допомогою планшетки для від'ємних температур аналогічна. При користуванні планшетками враховують поправки щодо партій сухого вівса з вологістю до 13% від показника рівноважної вологості віднімають 1%, а щодо жита і ячменю з вологістю 15% і більше додають 1%.

Необхідність проведення вентилювання слід перевіряти через кожні 6, а за нестійкої погоди - через кожні 3 години. Якщо немає планшетки ретельно стежать за показами сухого і мокрого термометрів: чим більше різниця між показниками, тим ефективніше сушіння. Водночас навіть за високої температури повітря (понад 25°С), але при невеликій різниці температур за психрометром, ефективність сушіння низька (може призвести навіть до підвищення вологості зерна) (рисунок 10.2).

Завдання 3. Визначити інтенсивність і тривалість вентилювання зерна.

Методика проведення роботи. Для сушіння вентилюванням необхідно, щоб рівноважна вологість зерна була нижча за фактичну, а також щоб швидкість сушіння забезпечувала високу якість зерна. Це залежить як від температури і вологості повітря і зерна, так і від питомої подачі повітря.

Інтенсивність вентилювання зерна виражають кількістю кубічних метрів повітря, що подасться на 1 т зерна за годину

(10.3)

де q - питома подача;

Q - кількість повітря, що подається в насип зерна, м³/год;

L - вага вентилюємої маси, т.

Кількість повітря, яке необхідне при активному вентилюванні зерна залежить від його вологості, можна визначити за графіком (рисунок 10.3), але в ньому не врахована температура повітря і зерна.

Тривалість вентилювання до одержання бажаних результатів (зниження температури або вологості) залежить не тільки від питомої подачі, а й від поєднання таких показників як температура повітря зернової маси, відносна вологість повітря й вологість зерна.

Рисунок 10.1. - Номограма РостНДІЗ для визначення можливості вентилювання зернової маси при температурі вище 0⁰С

Рисунок 10.2. - Діаграма, що характеризує випадіння конденсату вологи за різних умов

Рисунок 10.3 - Мінімальна кількість повітря, що необхідна для вентилювання зерна різної вологості

Методика проведення роботи. Висушене зерно повинно відповідати всім вимогам стандарту. Контроль якості сушки здійснюється по таких основних елементах (до і після сушіння); вологість зерна; засміченість (особлива наявність піджарених, запарених, здутих та інших дефектних зерен після сушіння); зараженість амбарними шкідниками; запах, колір і характер оболонок зерна; кількість і якістю клейковини для пшениці.

Після закінчення сушіння визначають втрати маси X (%) за формулою:

(10.4)

де W₁, W₂ - вологість зерна відповідно початкова і після сушіння, %.

Масу партії зерна (М₂) (в кілограмах) після сушіння вираховують за формулою:

(10.5)

де М₁ - маса зерна до сушіння, кг.

7 Література

1. Трисвятський Л.А., Лесик Б.В., Курдина В.Н. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов/ Под ред. Л.А. Трисвятского. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Колос, 1983. – 383с.

2. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва: Практикум: Навч.посібник/ Л. Ф. Скалецька, Т.М. Духовська, А.М. Сеньков. – К.: Вища школа, 1994. – 301с.

ТЕМА 11. ЗБЕРІГАННЯ І ОСНОВИ ПЕРЕРОБКИ

ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

1 Основні питання теми

1.1 Цукрові буряки, як об’єкти зберігання

1.2 Процеси, які відбуваються при зберіганні цукрових буряків

1.3 Зберігання цукрових буряків

2 Ключові поняття і терміни

Цукрові буряки. Хімічний склад. Дихання. В’янення. Мікроорганізми. Кагати. Траншеї.

3 Індивідуальне завдання

3.1 Тип завдання: бібліографічний огляд навчально-методичної, наукової літератури за темою.

3.2 Мета завдання: ознайомитися з особливостями цукрових буряків як об’єктами зберігання, процесами, які відбуваються при їх зберіганні; умовами і режимами зберігання цукрових буряків.

3.3 Самостійна робота: зміни хімічного складу цукрових буряків при зберіганні, технологію та режими зберігання цукрових буряків.

4 Форма подання звіту

Тема. Коротке теоретичне обґрунтування. Основні поняття та визначення.

Питання для самоконтролю

5.1 Опишіть хімічний склад цукрових буряків

5.2 Які основні процеси відбуваються при зберіганні цукрових буряків?

5.3 Як зберігають цукрові буряки?

6. Короткий теоретичний матеріал

Цукрові буряки як об’єкти зберігання та переробки

Цукровий буряк (Beta vulgaris) – це рослина, що належить до родини маревих. Це дворічна, посухостійка рослина. В перший рік із насіння вирощують коренеплід з масивною кореневою системою. В наступному році із висаджених в ґрунт коренеплодів виростає стебло, квітки та насіння.

Для виробництва цукру використовують коренеплоди першого року розвитку. Коренеплід уявляє собою м’ясисту, щільну частину кореневої системи. Маса коренеплодів у середньому складає 200-500 г.

Середній хімічний склад коренеплодів цукрових буряків наведений на рис.11.1:

Рисунок 11.1 - Середній хімічний склад коренеплодів цукрових буряків

Сахароза (С₁₂Н₂₂О₁₁) є основною складовою частиною сухих речовин цукрових буряків. Вміст її у свіжозібраних коренеплодах найчастіше коливається в межах 16 — 20 %. Відомо, що в різних частинах коренеплоду міститься неоднакова кількість цукру (рис. 11.2). Це пояснюється неоднаковими фізіологічними функціями, які виконують різні групи клітин кореня. У вертикальному напрямі максимальна кількість цукру міститься в середній частині коренеплоду (18 - 19 %) і особливо на межі кореня і шийки (19 - 20 %). Менше цукру в головці (14 - 15 %) і хвостику буряку (15 %). У горизонтальному напрямі (поперечний перетин) найменше цукру в центрі кореня і частинах, які прилягають до покривних тканин. Крім сахарози, в цукрових буряках є моноцукри — глюкоза і фруктоза.

Рисунок 11.2 – Розподіл сахарози у зонах коренеплоду цукрового буряка

У свіжих здорових коренеплодах кількість їх становить 0, 04 — 0, 1 %, а за несприятливих умов зберігання коренеплодів вміст моноцукрів може збільшуватись за рахунок зменшення вмісту сахарози. Під дією ферментів та органічних кислот сахароза у водних розчинах гідролізується і розщеплюється на глюкозу та фруктозу. Цей процес називають інверсією, а утворюваний продукт — інвертним цукром. При виробництві цукру підвищений вміст цих речовин у буряках небажаний, тому що це ускладнює кристалізацію сахарози і спричиняє втрати її в патоці. На зміну кількості інвертного цукру істотно впливають умови зберігання коренеплодів. Висока температура, ураження мікроорганізмами, заморожування і наступне розморожування, різка зміна температури в кагатах сприяють нагромадженню інвертного цукру. Половина всіх нерозчинних речовин (м'якоті), або 2, 4 — 2, 5 % від маси коренеплоду, припадає на пектинові речовини. У буряковому виробництві пектинові речовини гідролізуються з утворенням галактуронової кислоти, метилового спирту та інших речовин. Пектини буряків дуже чутливі до дії лугів. Галактуронова кислота, яку отримують при гідролізі, утворює з Са(ОН)2 драглистий осад, що утруднює фільтрування бурякового соку. Пектин бубнявіє у воді і збільшує в'язкість розчинів, утруднюючи дифузію соку. Особливо небажані явища спостерігаються при переробці буряків, уражених грибними захворюваннями. У цьому разі ферменти, що виділяються мікроорганізмами, гідролізують протопектин, збільшуючи кількість розчинного пектину. При переробці підгнилих буряків у процесі дифузії виділяються значні кількості пектинових речовин, які переходять у сік, що різко знижує його якість. Крім того, наявність їх у соку призводить до закупорювання шпарин фільтрів, що ускладнює фільтрацію.

Вміст азотистих органічних речовин у цукрових буряках становить 1, 1 — 1, 2 % (азотисті речовини соку та азотисті речовини м'якоті). Серед них переважають білки (близько 0, 7 %). При нагріванні соку білки коагулюють і здебільшого видаляються. До складу небілкових азотистих речовин входять аміди та аміачні сполуки (0, 15 %), амінокислоти (0, 2 %), бетаїн (0, 15 %) та ін. У цукробуряковому виробництві частина азотистих речовин (амінокислоти й органічні основи, переважно бетаїн) вважаються шкідливими. Від цих форм азотистих речовин у процесі виробництва цукру сік звільнити неможливо, тому вони проходять разом з цукром до останніх фаз технологічного процесу, потрапляють у патоку і збільшують втрати цукру. Загальна кількість шкідливих азотистих сполук становить у коренеплодах близько 0, 4 %. Вміст шкідливого азоту в соку може значно змінюватися залежно від умов вегетації і зберігання цукрових буряків. Так, в умовах по­сушливого клімату цей вміст збільшується, знижуючи якість соку. Надмірне удобрення азотними добривами при нестачі фосфорного живлення створює умови для більш інтенсивного нагромадження в коренеплодах шкідливого азоту. У пошкоджених і уражених мікроорганізмами буряках вміст його різко зростає. Особливо різкі зміни в складі азотистих речовин спостерігаються у заморожених, а потім відталих буряках. У цьому разі кількість білкового азоту зменшується на 40 — 50 % від початкової і відповідно збільшується вміст шкідливого при довгостроковому зберіганні коренеплодів.

Процеси, що відбуваються в коренеплодах цукрових буряків при зберіганні

Після збирання та під час зберігання в коренеплодах цукрових буряків продовжуються життєві процеси. Так, після відокремлення листків під час збирання пластичні речовини поповнюються. Водночас процеси розпаду цукру в корені не припиняються і під впливом нових умов різко посилюються. Замість безперервного надходження води до кореня, спостерігаються втрати її, які спричинюють підв'ялювання буряків. Це, у свою чергу, призводить до посилення дихання, а отже, до збільшення втрат цукру. Внаслідок випаровування вологи порушується тургор коренеплодів. Прямим наслідком втрати води є коагуляція колоїдів, тобто руйнування структури протоплазми, за якої знижується опірність коренеплодів до бактеріальних захворювань і посилюється гідролітична діяльність ферментів. Тривале в'янення може призвести до незворотних процесів у клітинах і відмирання їх. Втрати вологи коренями залежать від температури зовнішнього повітря, його відносної вологості, якості укриття, ступеня стиглості, розміру коренеплодів.

Серед процесів, що відбуваються в коренеплодах буряків під час зберігання, винятково важлива роль як за біологічним значенням, так і за розміром втрат цукру, що спричинені ними, належить диханню. Під дією ферменту інвертази сахароза розпадається на глюкозу і фруктозу, дисиміляція яких відбувається за загальновідомим рівнянням аеробного або анаеробного дихання. Інтенсивність дихання залежить переважно від температури, складу газового середовища в кагаті, ступеня в'янення або підморожування, механічних пошкоджень коренеплодів та ін. При підвищенні температури буряків, які зберігаються, на 10 °С втрати цукру на дихання збільшуються в 2, 5 — 3, 0 рази. При тривалому зберіганні коренеплодів цукрових буряків втрати цукру внаслідок дихання значні. Так, при середньодобовій втраті цукру 0, 012 % за період зберігання втрачається 1, 8 % цукру відносно маси буряків, тобто приблизно 10 % усього цукру, який міститься в коренеплодах. Інтенсивність дихання механічно пошкоджених коренеплодів підвищується в 2 - 3 рази порівняно із здоровими. Підв'ялювання коренеплодів також призводить до посилення дихання, а отже, і до додаткових втрат цукру.

Внаслідок діяльності різних мікроорганізмів у коренеплодах цукрових буряків відбуваються процеси, які також призводять до значних втрат цукру. На викопаних коренеплодах досить багато мікроорганізмів (гриби, бактерії), які за сприятливих для їх розвитку умов стають причиною різних захворювань. Грибні і бактеріальні захворювання частіше спостерігаються у механічно пошкоджених, підв'ялених або відталих після замерзання коренеплодів. Здорові, свіжі корені добре зберігаються і майже не піддаються ураженню мікроорганізмами. Грибні захворювання буряків частіше спостерігаються восени. Цьому сприяє висока вологість повітря при досить високій його температурі. Бактеріальна мікрофлора найактивніше розвивається у весняний період, коли опірність буряків після тривалого зберігання слабшає. Одним з найбільш активних і поширених збудників кагатної гнилі під час зберігання буряків є гриб Botrytis cinerea. Небезпечним збудником цього захворювання є також гриб Phoma betae. Для того щоб запобігти розвитку мікробіологічних процесів, а отже, знизити втрати цукру при зберіганні цукрових буряків, потрібно:

· уберегти коренеплоди від механічних пошкоджень (поранень і биття) та в'янення;

· запобігати заморожуванню і швидкому розморожуванню буряків;

· забезпечувати оптимальну температуру зберігання (1-3 °С); своєчасно видаляти теплоту, яка нагромаджується в процесі дихання коренеплодів, провітрюванням або активним вентилюванням;

· видаляти надмірну поверхневу вологу з маси буряків;

· створювати лужну реакцію середовища обробкою коренеплодів вапном;

· старанно сортувати буряки для видалення уражених або пошкоджених з маси здорових коренеплодів, які закладаються на тривале зберігання;

· видаляти різні домішки (гичку, бур'яни тощо).

Зберігання цукрових буряків

Цукровий буряк для промислової переробки. При зберіганні коренеплодів на приймальних пунктах цукрових заводів їх укладають у кагати. Кагати тривалого зберігання мають ширину у основи до 22-25 м, висоту 4-6 м і ширину верхнього майданчика 6-8 м. Довжина може бути різною від 50 до 100 м і більше. У кагатах підтримують температуру в межах від 1 до 3^оС. В залежності від районів вирощування цукрового буряка середньо добові втрати цукру коливаються в межах від 0, 010 до 0, 025%. Найбільш ефективний спосіб зниження температури в кагатах - активне вентилювання. Його доцільно проводити коли температура навколишнього середовища нижче ніж у кагатах не менше ніж чим на 3^оС. Застосування активного вентилювання дозволяє зменшити загальні втрати маси буряків у 2, 5 рази, втрати цукру у 2 рази і утворення зіпсованої маси у 2, 5 рази порівняно з контрольним не вентильованими кагатами. В залежності від районів вирощування і зберігання рекомендують наступну подачу повітря у кагати: у центральних районах - 40 м³/год на 1 т цукрового буряка, у південних 50 м³/год на 1 т.

Зберігання маточного цукрового буряку. Оптимальна температура зберігання маточного цукрового буряка 3…4^оС. При більш високій температурі зберігання спостерігається підсилення проростання коренів, зменшується урожай насіння і значно збільшується кількість рослин, які не дають насіння. Найбільш поширений спосіб зберігання маточних коренеплодів - траншеї. Коренеплоди укладають у спеціально вириті траншеї шириною 80-100 см, глибиною 60-90 см і довжиною 20 м і більше.

Зберігання цукрового буряку на кормові цілі. Найкращим способом зберігання коренеплодів, який не вимагає великих витрат є траншейний. Траншеї в залежності від рівня ґрунтових вод риють глибиною від 0, 7 до 1, 1 м, шириною 1-1, 2 м і довільної довжини. Через кожні 10 м траншеї роблять земляні перегородки товщиною 25 см. Поверхня вкладених коренеплодів у траншею повинна бути нижче рівня ґрунту на 5-7 см. Після закладання коренеплодів їх накривають землею шаром 30-40 см. При настанні стійких холодів траншеї укривають товстим шаром землі від 70 до 80 см.

7 Література

1. Подпрядов Г.І., Скалецька А.М., Сеньков А.М., Хилевич В.С. Зберігання і переробка продукції рослинництва.- К.: Мета, 2002. – 495 с.

2. Осокіна Н.М., Гайдай Г.С. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва: Підручник – Умань, 2005. – 614 с.

ТЕМА 12. КІЛЬКІСНО – ЯКІСНІ ПОКАЗНИКИ ЗЕРНА ПРИ ЗБЕРІГАННІ

1 Основні питання теми

1.1 Визначити кількісно - якісні показники при зберіганні зерна

1.2 Вивчити сучасні способи сушіння зернових мас

2 Ключові поняття і терміни

Зернова маса. Партія. Смітні домішки. Термін зберігання. Сушіння. Теплове сушіння зерна. Рециркуляційне сушіння. Молекулярне сушіння.

3 Індивідуальне завдання

3.1 Тип завдання: бібліографічний огляд навчально-методичної, наукової літератури за темою.

3.2 Мета завдання: навчитися визначати кількісно-якісні показники при зберіганні зерна.

3.3 Самостійна робота: за індивідуальним завданням виконати технологічні розрахунки при зберіганні зернової маси.

4 Форма подання звіту

Тема. Вирішення індивідуального завдання відповідно до свого варіанту.

5 Умови індивідуальних завдань

Данні для виконання індивідуальних завдань наведено у таблицях 12.1 та 12.2

Таблиця 12.1 - Данні для розрахунку, які вибираються за передостанньою цифрою шифру залікової книжки

Передостан ня цифра шифру	С. – г куль- тура	Місяць	Надходження зерна
Маса, т М(І)	Вологість зерна, % В(І)	Вміст сміт- Ної доміш- ки, % Д(І)
	Пшениця	Липень	57, 32	15, 1
Серпень	104, 27	14, 7	0, 7
Вересень	73, 38	14, 2	0, 5
Жовтень	20, 59	14, 3	0, 7
	Овес	Липень	120, 48	16, 7	2, 4
Серпень	103, 22	16, 4	2, 3
Вересень	86, 31	17, 3	2, 1
Жовтень	16, 54	17, 1	2, 3
	Гречка	Липень	44, 46	14, 6	1, 2
Серпень	68, 12	14, 2	1, 3
Вересень	-----	-----	-----
Жовтень	-----	-----	-----
4	Просо	Липень	18, 63	13, 3	1, 3
Серпень	24, 45	13, 1	1, 1
Вересень	31, 12	12, 9	1, 2
Жовтень	28, 6	12, 9	1, 1
	Кукурудза	Липень	-----	-----	-----
Серпень	96, 14	16, 4	2, 5
Вересень	112, 67	16, 4	2, 3
Жовтень	104, 53	16, 3	2, 2
	Горох	Липень	26, 34	17, 3	1, 1
Серпень	44, 53	17, 1	1, 1
Вересень	18, 75	17, 2	1, 0
Жовтень	-----	-----	-----
	Соняшник	Липень	-----	-----	-----
Серпень	138, 23	8, 1	1, 4
Вересень	44, 37	7, 9	1, 3
Жовтень	36, 14	7, 9	1, 4
	Сорго	Липень Серпень Вересень Жовтень	54, 27	13, 4	1, 3
32, 19	13, 3	1, 3
18, 75	13, 1	1, 2
-----	-----	-----
	Рис	Липень	58, 24	12, 9	1, 3
Серпень	44, 32	12, 8	1, 3
Вересень	46, 27	12, 8	1, 1
Жовтень	39, 18	12, 9	1, 1
	Жито	Липень	132, 46	15, 2	0, 9
Серпень	164, 31	15, 1	0, 9
Вересень	86, 27	15, 1	0, 8
Жовтень	-----	-----	-----

Таблиця 12.2 - Дані для розрахунку, які вибираються за останньою цифрою шифру

Остання цифра шифру	Тип сховища	Місяць	Видаток зерна
Маса, т М(І)	Вологість зерна, % В(І)	Вміст смітної домішки, % Д(І)
	Сховище (насипом)	Липень	20, 75	14, 1	0, 7
Серпень	30, 11	14, 2	0, 5
Вересень	25, 64	14, 3	0, 5
Жовтень	37, 41	14, 5	0, 5
Листопад	57, 33	14, 0	0, 5
Грудень	29, 45	14, 2	0, 5
Січень	26, 72	14, 1	0, 5
Лютий	---	---	---
2	Сховище (у тарі)	Липень	56, 25	16, 4	2, 1
Серпень	75, 42	16, 2	2, 1
Вересень	68, 35	16, 4	1, 9
Жовтень	46, 21	16, 3	1, 9
Листопад	30, 32	16, 1	1, 9
Грудень	28, 45	16, 2	1, 8
Січень	20, 11	16, 1	1, 8
Лютий	---	---	---
	Елеватор	Липень	4, 21	14, 5	1, 2
Серпень	16, 83	14, 3	1, 2
Вересень	10, 12	14, 3	1, 1
Жовтень	18, 34	14, 1	1, 1
Листопад	12, 12	14, 0	1, 0
Грудень	21, 64	14, 1	1, 0
Січень	21, 62	14, 0	1, 0
Лютий	---	---	---
	Сховище (у тарі)	Липень	6, 14	13, 2	1, 2
Серпень	4, 23	13, 2	1, 2
Вересень	8, 28	13, 1	1, 1
Жовтень	14, 64	13, 1	1, 0
Листопад	21, 37	12, 9	1, 0
Грудень	15, 32	12, 9	0, 9
Січень	17, 16	12, 8	0, 8
Лютий	10, 31	12, 8	0, 8
	Елеватор	Липень	---	---	---
Серпень	60, 51	16, 3	2, 4
Вересень	58, 49	16, 3	2, 3
Жовтень	70, 31	15, 8	2, 3
Листопад	46, 74	15, 7	2, 3
Грудень	38, 32	15, 5	2, 1
Січень	36, 25	15, 4	2, 0
Лютий	---	---	---
	Сховище (насипом)	Липень	20, 63	17, 1	0, 9
Серпень	18, 45	17, 1	0, 9
Вересень	32, 47	16, 9	0, 8
Жовтень	17, 38	16, 9	0, 8
Листопад	---	---	---
Грудень	---	---	---
Січень	---	---	---
Лютий	---	---	---
	Сховище (насипом)	Липень	---	---	---
Серпень	47, 23	7, 8	1, 4
Вересень	24, 82	7, 6	1, 3
Жовтень	22, 65	7, 6	1, 3
Листопад	33, 18	7, 5	1, 3
Грудень	28, 71	7, 3	1, 2
Січень	34, 61	7, 3	1, 1
Лютий	23, 52	7, 2	1, 1
8	Сховище (у тарі)	Липень	18, 64	13, 4	1, 2
Серпень	21, 47	13, 3	1, 2
Вересень	9, 18	13, 3	1, 2
Жовтень	14, 23	13, 1	1, 1
Листопад	12, 69	13, 1	1, 1
Грудень	8, 13	13, 2	1, 1
Січень	6, 48	13, 2	0, 9
Лютий	12, 21	13, 1	0, 9
	Елеватор	Липень	28, 16	12, 8	1, 2
Серпень	25, 48	12, 8	1, 2
Вересень	31, 14	12, 7	1, 2
Жовтень	34, 56	12, 6	1, 2
Листопад	29, 47	12, 6	1, 1
Грудень	15, 42	12, 6	1, 0
Січень	12, 11	12, 4	1, 0
Лютий	10, 03	12, 4	1, 0
	Сховище (насипом)	Липень	63, 24	15, 1	0, 9
Серпень	58, 67	15, 0	0, 8
Вересень	66, 59	14, 9	0, 8
Жовтень	72, 43	14, 9	0, 7
Листопад	61, 94	14, 9	0, 7
Грудень	30, 14	14, 8	0, 7
Січень	28, 16	14, 7	0, 6
Лютий	---	---	---

6. Методика визначення кількісно-якісних показників при зберіганні зерна

Визначення зміни маси партії зерна внаслідок зміни вологості і вмісту смітної домішки та складання балансу зерна, що знаходилось на зберіганні.

Для проведення розрахунку зміни маси зернової партії залежно від зміни вологості та вмісту смітної домішки необхідно, відповідно до всіх наявних документів, заповнити таблицю 12.3.

Зміна маси партії зерна за рахунок зміни вологості

Для обліку зміни маси зерна необхідно визначити відсоток відхилення маси від партії зерна, що спричинене зміною вологості зерна до обробки або зберігання і після:

(12.1)

де В_н – вологість зерна до обробки або на початку зберігання (за надходженням), %

В_в – вологість зерна після обробки або в кінці зберігання (за видатками), %

Знак “+” означає, що відбулося зменшення вологості і відповідно маси партії зерна. Знак “-” означає, що відбулося збільшення вологості і маси партії зерна.

Таблиця 12.3 – Надходження і видатки зерна у сховищі

Натуральну величину зміни у масі партії зерна при зміні вологості визначають за формулою:

(12.2)

де ∑ М_Н – сумарна маса партії зерна за надходженням, кг.

З урахуванням того, що приймання і видаток зерна проводиться у різний час неоднаковими за кількістю партіями, то для можливості порівняння якісних показників за надходженням і видатками розраховують середньо вагову якість. За розрахованими середньо ваговими показниками якості здійснюють розрахунок зміни маси зернової партії.

Середньовагова вологість партії зерна розраховується за формулою:

(12.3)

де М(І) – разова маса партії зерна, яка приймається або відпускається, кг;

В(І) – вологість, яка відповідає цій масі партії зерна, %;

∑ М – загальна маса зерна, що приймається або відпускається, кг.

Оскільки вологість маси зерна, що надходить і видається зі сховища є різною, то її визначають окремо. Тобто визначають середньо вагову вологість маси зерна за надходженням і за видатками.

Середньовагова вологість за надходженням визначається за формулою:

(12.4)

де М_н(І) – разова маса партії зерна, що надходить у сховище, кг;

В_н(І) – вологість разової маси партії зерна, що надходить у сховище, %.

Середньовагова вологість за видатками визначається за формулою:

(12.5)

де М_в(І) – разова маса партії зерна, що видається зі сховища, кг;

В_в(І) –вологість разової маси партії зерна, що видається зі сховища, %.

З урахуванням формул (10.4) і (10.5) формула (10.1) набуде вигляду

(12.6)

Знак “+” означає, що відбулося зменшення вологості і відповідно маси партії зерна. Знак “-“ означає, що відбулося збільшення вологості і маси партії зерна.

Приклад:

%

кг

Зміна маси партії зерна за рахунок видалення смітної домішки