Теплофизические свойства семян и зерновой массы

Семена любой культуры состоят из азотистых веществ (преимущественно белков), безазотистых (углеводов), жира, минеральных веществ, витаминов, ферментов и воды. В зависимости от содержания тех или иных веществ семена делятся на три основные группы:

зерновые культуры, состоящие на ¾ из крахмала, содержат мало белка и еще меньше жира;

бобовые культуры с большим содержанием белка (не менее 20%);

масличные культуры, содержащие большое количество жира, меньше белка и еще меньше углеводов.

Различные составные части зерна' неодинаково воспринимают температуру нагрева. Белки зерна пшеницы свертываются при сравнительно низких температурах., Так, водная вытяжка пшеничной муки мутнеет при нагреве до 40...50°С, а при 52° С дает хлопьевидный осадок. Свернувшиеся белки не имеют эластичной клейковины, от которой зависят хлебопекарные качества зерна.

Крахмал с повышением температуры до 100...110°С обезвоживается, а при 120,.. 140°С переходит в декстрин ‑ новый вид углеводов. Зерна крахмала в водном растворе при нагревании до 60...70°С набухают и лопаются, образуя клейстер.

Жиры, подвергнутые нагреву, становятся склонными к последующему разрушению. Витамин А и большая часть витаминов группы В, содержащиеся в зерне, могут подвергаться нагреву до 100...120°С без разрущения. Другие витамины, такие, как В₁, С и Е, очень чувствительны к температурам, превышающим 50° С. Это необходимо учитывать при сушке, так как потребность в витаминах B₁ и Е удовлетворяется главным образом за счет зерновых культур.

Активность ферментов с повышением температуры растет, и достигает наибольшего уровня при t=36...55° С. Дальнейшее повышение температуры до 60...70°С ведет к снижению активности.

Всхожесть и жизнеспособность зерна зависят не только от температуры, но и от исходной влажности нагреваемого зерна, времени нагрева и т. д. Сухие семена (с влажностью около 3%) можно без ущерба для всхожести кратковременно (до 20 мин.) нагревать до температуры 110...120°С, в то время как влажные теряют всхожесть уже при температуре 50...60°С.

Для большей части зерновых культур допустимая температура нагрева составляет 43...45°С (табл. 1).

Табл. 1. Предельно допустимая температура нагрева зерна, °С

Время пребывания зерна в нагретом состоянии, мин.	Влажность зерна, %
	58,8	55,6	52,8	50,4
	55,8	52,6	49,8	47,4
	54,1	50,9	48,1	45,7	43,3
	52,8	49,6	46,8	44,4	42,0
	51,1	47,9	45,1	42,7	40,3
	47,6	44,4	41,6	39,2	36,8

Интересно, что стойкость семян к воздействию отрицательных температур выше, чем к положительным, но также зависит от исходной влажности.

Биологические свойства семян с влажностью до 21...22% обратимы. Всхожесть семян восстанавливается при этом даже после длительного охлаждения. Но в семенах с высокой влажностью образуются кристаллики льда, и всхожесть теряется полностью.

Очень тесно с термостойкостью связана другая характеристика зерна, подвергаемого сушке, ‑ предельно допустимая величина влагосъема.

Дело в том, что некоторые семена, особенно бобовых культур, при нагревании растрескиваются даже в том случае, когда температура не очень велика. Например, влажный горох может раскалываться на семядоли уже при температуре 30° С. Причиной такого явления стала низкая влагопроводность, структурная неоднородность и изолированность оболочки от остальной части семени.

Чтобы уменьшить возможность повреждения семян, приходится ограничивать величину съема влаги за один пропуск через сушилку. Обычно величина допустимого съема влаги за один пропуск не должна превышать 6...7%.

После выхода из сушилки зерно направляется на отлежку, во время которой влага внутри зерна распределяется так, что внутренние напряжения снимаются. Влажное зерно после отлежки может быть подвергнуто повторному пропуску через сушилку.

Дата добавления: 2015-06-04