Ме­ха­нізм са­мо­зі­грі­ва­н­ня зер­на

AgroMarket - - ТЕХНОЛОГІЇ, ТЕХНІКА - Ле­о­нід ФА­ДЄ­ЄВ, канд. техн. на­ук

Тем­пе­ра­ту­ра та во­ло­гість обме­жу­ють опти­маль­не збе­рі­га­н­ня зер­но­вих, осо­бли­во олій­них куль­тур.

Зер­но — жи­ва істо­та, ство­ре­на при­ро­дою та на­ді­ле­на зда­тні­стю від­тво­рю­ва­ти со­бі по­ді­бних. Во­но ди­хає, тоб­то по­гли­нає ки­сень, який всту­пає в оки­слю­валь­ні ре­а­кції з ву­гле­во­дня­ми, у ре­зуль­та­ті чо­го ви­ді­ля­є­ться ву­гле­ки­слий газ і во­да. Біо­хі­мі­чні про­це­си, що за­без­пе­чу­ють жи­т­тя лю­ди­ни, в ін­шій фор­мі від­бу­ва­ю­ться й у зер­ні. Рі­зни­ця ли­ше в то­му, що їжу (про­ду­кти хар­чу­ва­н­ня) лю­ди ку­пу­ють у ма­га­зи­нах, а зер­нів­ка ви­ко­ри­сто­вує по­жив­ні ре­чо­ви­ни з вла­сних за­па­сів. Однак во­на бе­ре їх ду­же еко­ном­но і за по­тре­би (0,1–0,3% су­хої ма­си зер­нів­ки за рік збе­рі­га­н­ня).

Фа­кти­чно ко­жен кі­ло­грам су­хої ре­чо­ви­ни в про­це­сі пов­но­го оки­сле­н­ня дає те­пло­вий ефект 2870 КДж, до то­го ж у зер­но­ву ма­су ви­ді­ля­є­ться 0,58 кг во­ди й 1,54 кг СО . Чим ви­ща тем­пе- ра­ту­ра зер­но­вої ма­си, тим ін­тен­сив­ні­ше від­бу­ва­ю­ться про­це­си оки­сле­н­ня. Во­дно­час тут жи­вуть мі­кро­ор­га­ні­зми, і їх жит­тє­ді­яль­ність за­ле­жить від умов, в яких збе­рі­га­є­ться зер­но. Суть жит­тє­ді­яль­но­сті мі­кро­ор­га­ні­змів та­ка са­ма — по­гли­на­н­ня по­жив­них ре­чо­вин зер­нів­ки та ви­ді­ле­н­ня СО , во­ди й те­пла. Мі­кро­ор­га­ні­зми зда­тні по­гли­на­ти по­жив­ні ре­чо­ви­ни ви­клю­чно в рід­кій фор­мі, тоб­то по су­ті во­ни їх п’ють. Це свід­чить про те, що для жит­тє­ді­яль­но­сті мі­кро­ор­га­ні­змів по­трі­бен кон­ден­сат во­дя­ної па­ри. У про­це­сі са­мо­зі­грі­ва­н­ня зер­на ди­ха­н­ня мі­кро­ор­га­ні­змів, по­єд­ну­ю­чись із йо­го ди­ха­н­ням, при­швид­шує про­цес.

Про­цес на­грі­ва­н­ня до бу­дья­ко­го зна­че­н­ня тем­пе­ра­ту­ри мо­же бу­ти зу­пи­не­ний (то­чка В на рис. 1), тоб­то мо­же по­вер­ну­ти­ся до мен­шої тем­пе­ра­ту­ри ма­си без змі­ни яко­сті про­ду­кту. Про­те по­чи­на­ю­чи з пев­но­го зна­че­н­ня тем­пе­ра­ту­ри про­цес стає не­зво­ро­тним (то­чка С на рис. 1), і са­мо­зі­грі­ва­н­ня про­гре­сує ду­же швид­ко. Якщо не втру­ти­ти­ся, зер­но ста­не не­при­да­тним. Тем­пе­ра­ту­ра нав­ко­ли­шньо­го се­ре­до­ви­ща на про­цес не впли­ває. Ві­до­мі ви­пад­ки пов­ної за­ги­бе­лі зер­на за са­мо­зі­грі­ва­н­ня, ко­ли тем­пе­ра­ту­ра по­ві­тря за ме­жа­ми схо­ви­ща ста­но­ви­ла +40 °С. Во­дно­час від­бу­ва­є­ться ла­вин­не роз­мно­же­н­ня мі­кро­ор­га­ні­змів. Стій­кість мі­кро­ор­га­ні­змів до тем­пе­ра­тур рі­зна. Менш тер­мо­стій­кі в ра­зі збіль­ше­н­ня тем­пе­ра­ту­ри при­пи­ня­ють жит­тє­ді­яль­ність і «пе­ре­да­ють еста­фе­ту» більш тер­мо­стій­ким, чим до­во­дять зер­но до пов­ної не­при­да­тно­сті.

До­слі­дже­н­ня свід­чать, що фі­зі­о­ло­гі­чна актив­ність зер­на за збіль­ше­н­ня во­ло­го­сті по­над 14% і за по­ча­тко­вої тем­пе­ра­ту­ри +25 °С різ­ко по­си­лю­є­ться.

Ін­тен­сив­ність ди­ха­н­ня та те­пло­ви­ді­ле­н­ня ті­сно вза­є­мо­пов’яза­ні. Про­те най­біль­ше зна­че­н­ня в про­це­сі са­мо­зі­грі­ва­н­ня в зер­но­вій ма­сі ві­ді­грає віль­на во­ло­га — як но­сій жив­ле­н­ня для мі­кро­ор­га­ні­змів. Під час цьо­го від­бу­ва­є­ться різ­ке збіль­ше­н­ня кіль­ко­сті ко­ло­ній цві­ле­вих гри­бів (рис. 2). Різ­ке па­ді­н­ня схо­жо­сті від­бу­ва­є­ться за під­ви­ще­н­ня тем­пе­ра­ту­ри по­над +35 °С. Фа­хів­ці пов’язу­ють це з по­ча­тком де­на­ту­ра­ції біл­ка за­род­ка. Пра­кти­чно збіг кри­вих збіль­ше­н­ня кіль­ко­сті ко­ло­ній мі­кро­ско­пі­чних гри­бів у зер­но­вій ма­сі й ін­тен­сив­но­сті їх ди­ха­н­ня (ви­ді­ле­н­ня СО ) до­зво­ля­ють упев­не­но пов’язу­ва­ти ці про­це­си кіль­кі­сно.

Із рис. 3 ви­дно, що до по­ча­тко­вої во­ло­го­сті 16–17% за по­ча­тко­вої тем­пе­ра­ту­ри +25 ° С роз­мно­же­н­ня мі­кро­ор­га­ні­змів пра­кти­чно не збіль­шу­є­ться, але щой­но во­ло­гість збіль­шу­є­ться всьо­го на 2%, про­цес на­бе­ре ла­вин­но­го при­швид­ше­н­ня. Неви- пад­ко­во пе­ред сло­вом во­ло­гість сто­їть сло­во «по­ча­тко­ва», бо зро­зумі­ло, що во­ло­гість зер­на в про­це­сі са­мо­зі­грі­ва­н­ня збіль­шу­є­ться, і в на­ве­де­но­му при­кла­ді за по­ча­тко­вої во­ло­го­сті 25% кін­це­ва вже бу­ла 30%.

Со­ня­шник має най­ви­щу енер­гію ди­ха­н­ня, а за ним мі­рою змен­ше­н­ня цьо­го по­ка­зни­ка йдуть ку­ку­ру­дза, овес, жи­то, пше­ни­ця, гре­чка, бо­бо­ві. Крім то­го, ди­ха­н­ня со­ня­шни­ку за­ле­жить від йо­го олій­но­сті. Ди­ха­н­ня за олій­но­сті 50% у чо­ти­ри ра­зи ін­тен­сив­ні­ше, ніж за олій­но­сті 40%.

Якщо в зер­но­вих куль­тур тем­пе­ра­тур­на ме­жа са­мо­зі­грі­ва­н­ня ко­ли­ва­є­ться в ме­жах по­ка­зни­ка +80…+90 °С, до то­го ж ги­нуть най­тер­мо­стій­кі­ші мі­кро­ор­га­ні­зми (усе зер­но в цьо­му ра­зі чор­ніє й стає не­при­да­тним для ви­ко­ри­ста­н­ня), то в со­ня­шни­ку біо­ло­гі­чна фа­за са­мо­зі­грі­ва­н­ня, що опи­са­на ви­ще, за тем­пе­ра­ту­ри +50…+55 °С пе­ре­хо­дить у хі­мі­чну.

Фа­за хі­мі­чно­го са­мо­зі­грі­ва­н­ня — це гі­дро­ліз олії в ре­зуль­та­ті ком­пле­ксу хі­мі­чних ре­а­кцій, за яко­го тем­пе­ра­ту­ра під­ви­щу­є­ться до +200…+300 °С, що при­зво­дить до са­мо­за­йма­н­ня. А оскіль­ки про­цес гі­дро­лі­зу до са­мо­за­йма­н­ня су­про­во­джу­є­ться утво­ре­н­ням га­зів, то са­мо­за­йма­н­ня стає при­чи­ною ви­бу­ху, що, на жаль, іно­ді й тра­пля­є­ться під час збе­рі­га­н­ня со­ня­шни­ку в схо­ви­щах рі­зно­го ти­пу, але ча­сті­ше в зер­но­су­шиль­но­му обла­днан­ні.

Ще одна осо­бли­вість збе­рі­га­н­ня со­ня­шни­ку — оки­сле­н­ня олії в ядрі сім’ян­ки. До­слі­дже­н­ня свід­чать, що на­віть за актив­но­го вен­ти­лю­ва­н­ня со­ня­шни­ку за п’ять мі­ся­ців збе­рі­га­н­ня ки­сло­тне чи­сло (КОН) збіль­шу­є­ться на 0,5–0,65%. Це зна­чить, що на збе­рі­га­н­ня со­ня­шник має за­кла­да­ти­ся з ки­сло­тним чи­слом не біль­шим як 1,3 мг КОН, тіль­ки та­ке на­сі­н­ня за на­ле­жних умов тем­пе­ра­ту­ри й во­ло­го­сті за актив­но­го вен­ти­лю­ва­н­ня до кін­ця збе­рі­га­н­ня не пе­ре­ви­щить по­ка­зник 2 мг КОН.

Рис. 2. Біо­хі­мі­чні та мі­кро­біо­ло­гі­чні про­це­си в зер­ні та йо­го жит­тє­зда­тність за­ле­жно від во­ло­го­сті зер­на за t = 25 °С

Рис. 1. За­пуск про­це­су са­мо­зі­грі­ва­н­ня зер­на

Newspapers in Ukrainian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.