В управлінні зберіганням зерна контроль вологості та моніторинг температури є двома найважливішими факторами, що впливають на якість зерна. Після збирання зерно залишається живим біологічним матеріалом. Він постійно обмінюється вологою і теплом з навколишнім середовищем.

Якщо вологість, температура та умови зберігання не контролюються належним чином, можуть виникнути такі проблеми, як нагрівання зерна, розвиток цвілі, діяльність комах, проростання та погіршення якості.

Розуміння характеристик вологості зерна, умов проростання та ризиків конденсації має важливе значення для підтримки безпечного тривалого зберігання зерна.

Вода всередині зерен зерна існує в двох різних станах:

1. Безкоштовна вода
2.Зв'язана вода

Різниця між цими двома видами вологи безпосередньо впливає на стабільність зерна при зберіганні.

Вільна вода, також відома як незв'язана вода, існує в основному в просторах між клітинами зерен і всередині капілярних структур.

Цей тип вологи має схожі властивості зі звичайною водою. Він може вільно пересуватися всередині зерна і легко обмінюватися з навколишнім повітрям залежно від умов навколишнього середовища.

Оскільки вільна вода нестабільна, вона суттєво впливає на безпеку зберігання зерна.

Коли зерно містить надлишок вільної води, це створює сприятливі умови для:

Тому контроль вмісту вільної води є одним із найважливіших кроків у запобіганні псуванню зерна.

Зв'язана вода, яку також називають фіксованою водою, існує в клітинах зерна і поєднується з компонентами зерна, такими як білки, крохмаль та інші органічні речовини.

Порівняно з вільною водою, зв’язана вода є набагато стабільнішою і нелегко видаляється за нормальних умов зберігання.

Сухе зерно містить в основному зв'язану воду, яка мало впливає на розвиток мікробів і псування зерна.

Під час процесів сушіння та кондиціонування зерна головною метою є видалення надлишку вільної води, зберігаючи якість зерна.

Допустима вологість для зберігання зерна залежить від виду зерна, температури зберігання, відносної вологості і тривалості зберігання.

Різні рівні вологості зазвичай класифікуються на три категорії:

Безпечний вміст вологи означає рівень вологості, при якому зерно може безпечно зберігатися за нормальних умов зберігання.

Зерно в такому діапазоні вологості зазвичай може витримувати тривалі періоди зберігання, включаючи літні умови з високою температурою, без серйозного погіршення.

Однак безпечний вміст вологи не є фіксованим значенням. Він змінюється відповідно до умов навколишнього середовища.

Наприклад:

При 25 градусах і відносній вологості від 60% до 70%:

• Рис: приблизно 12,2%–13,4%
• Пшениця: приблизно 12,5%–14,1%

При температурі 15 градусів і відносній вологості від 60% до 70%:

• Рис: приблизно 12,6%–13,8%
• Пшениця: приблизно 13,1%–14,5%

Більш низькі температури зберігання зазвичай дозволяють зерну безпечно підтримувати дещо вищі рівні вологи.

Напівбезпечний вміст вологи відноситься до зерна, яке можна безпечно зберігати лише протягом обмеженого періоду.

Зазвичай зерно в такому стані можна зберігати в холодну пору року, але воно може бути небезпечним протягом спекотного та вологого літа.

Можуть знадобитися додаткові заходи управління, зокрема:

• Регулярний контроль температури
• Аерація
• Моніторинг вологості
• Перевертання зерна

Без належного управління напівбезпечним вологим зерном можуть поступово виникнути локалізовані проблеми з нагріванням і цвіллю.

Небезпечний вміст вологи стосується рівня вологості зерна, який може легко спричинити нагрівання, розвиток цвілі та втрату якості.

Зерно з високою вологістю забезпечує ідеальні умови для:

• Ріст мікроорганізмів
• Посилення дихання зерна
• Накопичення тепла
• Активність комах

Коли всередині зернової маси починається нагрівання, проблема може швидко поширитися, оскільки зерно має низьку теплопровідність.

Ось чому сучасні зерносховища покладаються на системи постійного моніторингу, включаючи кабелі датчиків температури зерна та автоматизовані системи збору даних про температуру.

Зерно – живий біологічний матеріал. Навіть після збирання та сушіння зерна зберігають біологічну активність і мають потенціал до проростання за відповідних умов.

Проростання зерна означає процес, під час якого ембріон всередині зерна стає активним і починає розвиватися в молоду рослину. Після завершення стадії дозрівання зерно зазвичай переходить у стан спокою і залишається стабільним у нормальних умовах зберігання.

Однак, коли умови навколишнього середовища стають сприятливими, зерно може перервати стан спокою і почати проростати.

Три основні умови, необхідні для проростання зерна:

• Достатня кількість вологи
• Відповідна температура
• Достатня кількість кисню

Волога активізує біологічні процеси в зерні зерна, температура контролює швидкість цих процесів, а кисень підтримує дихання під час росту.

Як тільки зерно починає проростати під час зберігання, якість зерна значно знижується. Поживні компоненти витрачаються, продуктивність обробки знижується, а ризик розвитку цвілі зростає.

Наприклад, пророщена пшениця може мати знижені показники помелу та випічки, тоді як пророщена кукурудза може втратити комерційну цінність. Тому запобігання проростанню є важливою частиною довгострокового зберігання зерна.

Підтримувати стабільні умови вологості та температури набагато ефективніше, ніж боротися з проростанням після його появи. Постійний моніторинг дозволяє операторам сховищ виявляти ненормальні умови до того, як вони переростуть у серйозні проблеми.

Конденсація є ще однією серйозною проблемою при зберіганні зерна. Це відбувається, коли повітря, що містить водяну пару, охолоджується до температури точки роси, внаслідок чого волога перетворюється з пари на рідку воду.

Усередині бункерів для зерна та сталевих силосів різниця температур між різними ділянками зернової маси може спричинити рух повітря та міграцію вологи. Тепле повітря рухається до більш холодних областей, і коли температура досягає точки роси, може виникнути конденсація.

Декілька факторів можуть сприяти конденсації зерна.

Перший фактор - різниця температур. Під час сезонних змін температура біля стінки силосу може змінюватися швидше, ніж температура в центрі зернової маси. Ця різниця може спричинити рух вологи та збільшити ризик конденсації.

Другий фактор – вологість зерна. Зерну з високою вологістю потрібна менша різниця температур для утворення конденсату порівняно з правильно висушеним зерном.

Третій фактор - вологість повітря. У вологому середовищі, особливо в прибережних і тропічних регіонах, вологість повітря збільшує ймовірність конденсації під час коливань температури.

Важливість систем моніторингу температури зерна

Сучасні потужності для зберігання зерна стають все більшими, з більшими силосами та більшою ємністю для зберігання. Традиційних ручних методів перевірки вже недостатньо для визначення змін внутрішньої температури.

Система моніторингу температури зерна використовує кілька точок вимірювання температури, встановлених усередині зернової маси, щоб надавати інформацію про умови зберігання в реальному часі.

Кабелі датчиків температури, встановлені вертикально всередині силосів, можуть контролювати різні шари зерна та допомагати операторам ідентифікувати:

• Локалізоване опалення
• Міграція вологи
• Зони конденсації
• Аномальна температура підвищується

Виявляючи ці зміни на ранній стадії, оператори можуть оптимізувати аерацію, зменшити втрати зерна та підтримувати стабільні умови зберігання.

Для великих сталевих силосів, зернових складів і сільськогосподарських сховищ, надійнийкабелі датчика температуриіавтоматизовані системи моніторингустали важливими інструментами безпечного тривалого зберігання зерна.

Попередня стаття:Методи зберігання зерна та практичні міркування щодо безпечного тривалого зберігання