Влажность зерна и формы связи влаги с семенами

Зерно как объект сушки

Характеристика свежеубранного зерна

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СУШКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Средняя влажность зерна в период уборки зависит в основном от метеорологических условий и может колебаться в широких пределах ‑ от 13 до 35%.

Подвергаемое сушке зерно представляет собой живой организм, интенсивность биохимических процессов в котором значительно зависит от влажности. Так, если влажность семян пшеницы 14,1%, то каждые 100 г ее сухого вещества выделяют за сутки 0,27 см³ углекислоты. При влажности 17,6% количество углекислоты возрастает до 5,18 см³, а при влажности 21,2% до 13,04.см³. Иными словами, при изменении влажности всего на 7% количество углекислоты увеличивается в 50 раз.

При достаточном количестве воздуха образование одного грамма углекислоты сопровождается выделением 62,8 Дж тепла, а без притока воздуха - до 117,6Дж. Это явление становится причиной самосогревания зерновой массы.

Самосогревание может возникнуть и из-за значительной неравномерности распределения влаги зерна в период уборки. Так, по данным ВНИИЗ, при средней влажности W=22% более 20% семян имеют W>25% [1]. В работах некоторых авторов приводятся и более значительные отклонения влажности отдельных зерен от среднего значения для всей зерновой массы. Даже в пробах зерна, где W=15%, обнаруживаются семена с влажностью как 10...12%, так и 40...50% (зерна молочной спелости). Более равномерную влажность имеют семена, убранные раздельным способом.

В первой стадии самосогревания температура зерна повышается до 24... 30° С, незначительно изменяется сыпучесть. Не чувствуются еще отпотевание и посторонние запахи.

Во второй стадии температура повышается до 34...38° С, снижается сыпучесть (особенно овса и ячменя), заметно отпотевание семян, ощущается легкий запах солода и печеного хлеба. Зерно темнеет.

В третьей стадии температура повышается до 50° С и выше, сыпучесть снижается (особенно овса и ячменя), заметно отпотевание семян, ощущается затхлый, гнилостный запах, семена покрываются плесенью.

Самосогревание зерна является основной причиной снижения его всхожести и энергии прорастания.

Влажность материала в период сушки принято выражать двумя величинами. Одну из них называют относительной, а другую ‑ абсолютной влажностью.

Относительная влажность представляет собой отношение массы воды, содержащейся в материале, к общей массе влажного материала (в процентах), т. е.

%, (1)

где G_вл ‑ масса воды;

G = G_вл + G_cyx ‑ масса влажного материала.

Абсолютная влажность представляет собой отношение массы влаги к массе сухого материала, т. е.

. (2)

G_сух ‑ масса сухого вещества.

Абсолютная и относительная влажность взаимосвязаны и могут быть выражены одна через другую.

Так, из уравнения (1) следует, что

.

Поскольку ,

или

,

то

.

Если это значение подставить в уравнение (2), то можно получить

.

Таким образом,

. (3)

Непосредственно из уравнения (1) следует:

.

Разделив числитель и знаменатель дроби на G_cyх и умножив результаты на 100, можно получить:

,

или окончательно

. (4)

Для характеристики состояния веществ в теории сушки используют и такую величину, как влагосодержание. Под влагосодержанием материала понимают массу воды, содержащейся в зерне, отнесенную к массе сухого вещества, т. е.

.

Нетрудно убедиться, что

.

Дата добавления: 2015-06-04