Для защиты от ржавления и разъедающего действия дубильных веществ замачиваемого зерна чаны окрашивают масляной краской или покрывают лаком. Наиболее прочная краска для замочных чанов - свинцовый сурик.

5. Требования к качеству хмеля и хмелепродуктов.

6. Сушка зерна.

Влажность зерна, поступающего на сушку, зависит от многих факторов, т е от так называемой предыстории зерна. Различают четыре состояния зерна по влажности - сухое, средней сухости, влажное и сырое, которые определяют стойкость зерна при хранении. Интервалы, характеризующие состояние зерна по влажности, для разных культур имеют разные значения (табл. 1.15).

Влажность зерна зависит от условий, в которых оно находится.

Зерно - хороший сорбент, что объясняется высокой скважистостью зерновой массы и капиллярно-пористой структурой зерновок. Вся зерновка пронизана микрокапиллярами, радиус которых менее 10^-5 см, и макрокапиллярами, радиус которых более 10^-5 см, вследствие чего активная поверхность зерна, через которую происходит влагообмен с окружающей средой, в сотни тысяч раз превышает площадь геометрической поверхности зерна. По микро - и макрокапиллярам влага в виде жидкости или пара циркулирует из внутренних частей зерна к поверхности, и наоборот.

Влага в зерне имеет различные формы связи с его твердым скелетом: от самой прочной, обусловленной молекулярными силами, до чисто механического удержания влаги на поверхности зерна. Все формы связи влаги с зерном делят на три группы: химическая связь, физико-химическая связь, механическая связь. Строгой границы между отдельными видами связи нё существует. В процессе сушки удаляется из зерна влага, связанная механическими силами, и частично физико - химически связанная влага. Так как в зерне всегда имеется влага, то общая его масса складывается из массы сухого вещества и массы воды. Для сушки зерна важны его теплофизические и физические свойства: теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность, удельная поверхность, скважистость, сыпучесть, скорость витания зерна.

Все процессы тепло - влагообмена между зерном и агентом сушки осуществляются через поверхность зерна, поэтому большое значение имеет его удельная поверхность - отношение поверхности всех зерен, содержащихся в одном килограмме, к объему этой зерновой массы. Процесс сушки протекает быстрее при увеличении удельной поверхности зерна, следовательно, чем мельче зерно, тем интенсивнее оно высушивается.

При сушке зерновая масса продувается воздухом или агентом сушки, что возможно благодаря скважистости зерновой массы. Чем выше скважистость, тем легче агент сушки подводится к зерновке и тем интенсивнее и равномернее протекает сушка.

Важно знать сыпучесть зерновой массы, так как ее учитывают при выборе размеров, форм, углов наклона различных узлов зерносушилок (коробов, самотечных труб, выпускных устройств, жалюзийных решеток и др.). В период заполнения надсушильных бункеров происходит самосортирование зерновой массы, при этом тяжелые зерна попадают в центр бункера, а легкие примеси, щуплые зерна, крупные примеси, вегетативные части растения скатываются к стенкам бункеров и шахт зерносушилок, что приводит к неравномерности сушки и нагрева зерна.

Для некоторых конструкций зерносушилок очень важна скорость питания зерновок - это скорость воздуха, при которой зерно, помещенное в вертикальную трубу, находится под давлением воздушного потока во взвешенном состоянии. Скорость витания - исходный параметр, например, для выбора предельных скоростей агента сушки на входе и выходе из коробов. Средние величины скорости питания пшеницы колеблются от 9,0 до 11,5 м/с, ячменя - от 8,5 до 10,5 м/с, кукурузы и гороха - от 10 до 17 м/с. Скорость питания всегда учитывается при расчете, конструкции и эксплуатации зерносушилок. При сушке зерна идет процесс его обезвоживания и нагрева Учитывая то, что зерно - живой организм, важно знать его термоустойчивость, т е способность сохранять в процессе сушки семенные и продовольственные свойства. В процессе сушки зерно может снизить жизнеспособность или товарно-продовольственные качества.

Нагрев зерна по-разному влияет на содержащиеся в нем органические вещества (белки, углеводы, жиры, ферменты, витамины). Более устойчивы к нагреву углеводы и жиры. При влажности зерна 14% они выдерживают нагрев до 60-65°С. При более высокой влажности или температуре начинается процесс декстринизации крахмала, приводящий к ухудшение цвета муки и разложению жиров, в результате чего происходит повышение кислотного числа жира.

Белковые вещества более чувствительны к нагреву. Изменения связаны со сложными биохимическими преобразованиями белкового комплекса зерна, приводящими к денатурации белков, потере ими способности поглощать воду. Снижение посевных свойств семенного зерна, уменьшение выхода и ухудшение качества клейковины, снижение хлебопекарных достоинств продовольственного зерна, снижение активности ферментов вызваны в первую очередь денатурацией белков. Следует иметь в виду то, что белки зародыша более чувствительны к нагреву, чем белки эндосперма. Поэтому семенное зерно обычно нагревают до 40 ᵒС, в то время как зерно продовольственного назначения выдерживает нагрев до 50 ᵒС.

В процессе нагрева клейковина укрепляется, поэтому сушка зерна со слабой клейковиной приводят к ее укреплению и, следовательно, к улучшению качества.

При неправильном ведении процесса сушки в зерне кроме биохимических реакций могут произойти структурно-механические изменения уплотнение или разрыв оболочек, растрескивание ядра, запаривание и др.

Свойства зерна как объекта сушки всегда учитываются в технологии процесса и при выборе конструкции зерносушильного аппарата.

7. Ведение процесса замачивания зерна.

Замачивание зерна – процесс, приводящий к пробуждению зерна. Процесс проращивания зерен и семян начинается с их мойки и замачивания. В результате увеличения влажности при замачивании, резервные вещества зерна переходят в растворимое состояние и ускоряются процессы связанные с жизнедеятельностью зародыша. Замоченное зерно пробуждается и начинает усиленно дышать. Влага и кислород – вместе, активизируют биологические и физико-химические процессы приводящие к коренным изменениям в зерне. Запускается так называемый синергетический эффект (возрастание эффективности деятельности в результате интеграции ), который выражается во взаимодействии и влиянии полезных веществ друг на друга, то есть их сила возрастает.

В зернах  злаковых и бобовых, в изобилии содержится целый ряд полезных веществ и витаминов: кальций, калий, хром, медь, кремний, селен, цинк, железо, йод, витамины B5, Е, С, D, Р, фолиевая кислота. В момент же прорастания они переходят в более активную форму, чтобы снабдить росток жизненными силами.

Замачиваемое зерно находясь под водой, в течение 90 минут использует весь запас кислорода. Поэтому зерно должно попеременно находиться то под водой (водяное замачивание), то на воздухе (воздушное замачивание).  Для поддержания аэробного дыхания зерно каждый час продувают воздухом в течение 10 минут, независимо от того находится ли оно под водой, или на воздухе (для удаления СО2).

Проращиванию подлежат все виды злаковых и бобовых. Кормовую ценность представляют проращенные:  кукуруза, овёс, ячмень, пшеница, рожь, чечевица, фасоль, соя, гречиха, семена подсолнечника,  горох и    т. д.

Не следует использовать для проращивания свежеубранное зерно (так как в них не завершился период послеуборочного дозревания), которое обладает недостаточной способностью прорастания.

На замочку выбирают зерна 1-го и 2-го класса, выровненные по размерам (просеиванием), для равномерного замачивания и прорастания.

Влажность зерна в среднем составляет 12–15%.  Замачивание ведется до достижения зерном 40–46% влажности.

В процессе замачивания зерно набухает, и вследствие этого примерно на 45% увеличивается в объёме.

Для замачивания лучше всего использовать более мягкую воду с жесткостью 1,5–3,0 мг*экв/л.

Оптимальной считается температура воды в пределах 12–16оС.

Мойка и замачивание зерна – искусственное увлажнение зерна водой – осуществляется в целях:

• предварительного увлажнения зерна до влажности 40–46%;

• удаление загрязнений с поверхности зерна;

• активизации ферментных систем, способствующих проращиванию;

• удаления лёгких зерновых и не зерновых примесей (сплавов) грязи, пыли, плотность которых меньше плотности воды;

• подавить деятельность микроорганизмов;

• дезинфекция зерна.

Технологическими целями мойки и замачивания  зерна являются обеспечение процессов:

• загрузки и выгрузки зерна;

• подвод промывной воды;

• подвод воздуха для аэрации зерна;

• обеспечение временных выдержек;

• перемешивание зерна;

• подвод дезинфицирующих агентов;

• отвод грязной воды;

• удаление диоксида углерода из зерновой массы;

• удаление и утилизацию сплава.

8. Режимы хранения зерновых масс.

Режим хранения в сухом состоянии. Основан на принципе ксероанабиоза, или на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при недостатке в них воды. В зерне и семенах с влажностью в пределах до критической физиологические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически значения не имеют. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая также не дает возможности развиваться микроорганизмам, прекращается развитие клещей. Зерновая масса всех злаковых и бобовых культур влажностью 12-14%, не имеющая признаков заражения вредителями-насекомыми, при правильной организации хранения в складе или элеваторе будет находиться в анабиотическом состоянии. Хранение в сухом состоянии – необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур.

Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым и экономически выгодным для долгосрочного хранения зерновых масс. Опыт показал, что зерновые массы в таком режиме можно хранить без перемещения в силосах элеватора 2-3 года и в складах 4-5 лет.

Надежность и эффективность хранения сухих зерновых масс привела к широкому распространению в практике различных методов сушки зерна для снижения его влажности перед закладкой на хранение. Обычно влагу удаляют, применяя следующие способы сушки:

• тепловая сушка в зерносушилках различных конструкций, в которых в качестве агента сушки применяется смесь топочных газов с воздухом, имеющая высокую температуру; это наиболее эффективный и производительный способ сушки, однако дорогостоящий (на сушку 1 т сырого зерна следует израсходовать около 10 литров дизельного топлива);

• сушка активным вентилированием с использованием нагретого или сухого атмосферного воздуха с низкой относительной влажностью, очень эффективна технологически и экономически;

• воздушно-солнечная сушка с применением солнечной радиации, целесообразна для небольших партий семян, когда требуется снижение их влажности на 1-3%, способствует послеуборочному дозреванию, кроме того, солнечные лучи губительно действуют на микроорганизмы; это самый дешевый способ сушки;

• химическая сушка с применением сорбентов (например, сульфат натрия), хорошо поглощающих влагу из семян бобовых культур, склонных к растрескиванию, ее применение ограничено.

Обязательным условием применения любого способа сушки является сохранение всех технологических качеств зерна, а в посевном материале – и его жизнеспособности. Наряду с максимальным технологическим эффектом сушка должна быть организована наиболее экономично.

Режим хранения в охлажденном состоянии.Этот режим хранения зерна и семян основан на принципе термоанабиоза, на чувствительности всех живых компонентов зерновой массы к пониженным температурам. Жизнедеятельность зерна основной культуры, семян сорных растений, микроорганизмов, насекомых и клещей при пониженных температурах резко снижается или приостанавливается совсем. Своевременным охлаждением зерновой массы различного состояния достигают ее полного консервирования на весь период хранения. Даже при хранении сухого зерна его охлаждение дает дополнительный эффект и увеличивает степень консервирования сухой зерновой массы.

Особое значение приобретает временное хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которые не представляется возможным высушить в короткое время. Для таких партий охлаждение является основным и почти единственным методом сохранения их от порчи. В системе заготовок считаются охлажденными только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10^оС. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10^оС считают охлажденными в первой степени, а с температурой ниже 0^оС – во второй степени. Избыточное охлаждение (до –20^оС и более) часто приводит к отрицательным результатам, так как ухудшаются семенные и технологические свойства зерна и создаются предпосылки для резкого перепада температур и конденсата влаги.