Розподілення волого в середині зернової маси після збирання та під час сушіння

Abstract

На разі одна із головних задач сільського господарства в України є збільшення об'ємів виробництва зерна. У зв'язку з цим, постає проблема створення необхідних умов для тривалого зберігання врожаю. Зерно з полів може надходити з різною ступеню вологості, а саме: сухе, з середньою вологістю, вологе та сире. Найбільш розповсюджений метод зберігання зернової маси – є зберігання її у сухому стані, це зумовлює необхідність наявності такого важливого технологічного процесу, як сушіння. Волога в зерні знаходиться на поверхні у капілярах та усередині клітини зерна. Ця волога відіграє дуже важливу роль у життєдіяльності зерна, проте надлишок цієї вологи призводить до інтенсифікації життєвих процесів. Волога у зерновій масі розподілена нерівномірно, при середній вологості зерна 22% близько 10% мають вологість нижче 17%, а понад 20% вище 25%, також треба відзначити, що у зернині волога також розподіляється нерівномірно: найбільше її є в зародку, менше – в ендоспермі, а ще менше – в оболонках. Технології, які наразі застосовуються в Україні є досить малоефективні, енергоємністні та не екологічні. Впровадження новітніх та економічних технологій є загальною метою сільського господарства України. Такими технологіями можуть стати методи непрямого впливу, наприклад, опромінення зернової маси електромагнітним полем у ВЧ та НВЧ діапазонні. Для впровадження непрямих методів потрібне повне розуміння їх вплив на об'єкт сушіння. Ці методи заснований на поглинанні електромагнітної енергії в діелектриках. Суха складова зерна не створює перешкод для проходження електромагнітних хвиль, в наслідок цього електромагнітні хвилі не поглинаються сухим зерном, а поглинаються тільки вологою, яка знаходиться у вологому зерні та в подальшому відбувається нагрів та просушка тільки вологого зерна. Якщо допустити помилки у розрахунку, то під час сушіння зерно може втратити свої біологічні властивості. У даній науковій роботі були проведені теоретичні дослідження розподілу вологи у зерні, для подальшого впровадження інноваційних методів післязбиральної обробки.

В настоящее время одной из главных задач сельского хозяйства в Украине является увеличение объемов производства зерна. В связи с этим возникает проблема создания необходимых условий для длительного хранения урожая. Зерно с полей может поступать с разной степени влажности, а именно: сухое, со средней влажностью, влажное и сырое. Наиболее распространенный метод хранения зерновой массы – хранение ее в сухом состоянии, это обуславливает необходимость наличия такого важного технологического процесса, как сушка. Влага в зерне находится на поверхности в капиллярах и внутри клетки зерна. Эта влага играет очень важную роль в жизнедеятельности зерна, однако избыток этой влаги приводит к интенсификации жизненных процессов. Влага в зерновой массе распределена неравномерно, при средней влажности зерна 22% около 10% имеют влажность ниже 17%, а более 20% выше 25%, также следует отметить, что в зерне влага также распределяется неравномерно: больше всего ее в зародыше, меньше – в эндосперме, а еще меньше – в оболочках. Технологии, которые сейчас применяются в Украине, достаточно малоэффективны и не экологичные. Внедрение новейших и энергоэффективных технологий - общая цель сельского хозяйства Украины. Такими технологиями могут стать методы косвенного воздействия, например облучение зерновой массы электромагнитным полем в ВЧ и СВЧ диапазонные. Для внедрения косвенных методов требуется полное понимание их влияния на объект сушки. Эти методы основаны на поглощении электромагнитной энергии в диэлектриках. Сухая составляющая зерна не создает помех для прохождения электромагнитных волн, вследствие чего электромагнитные волны не поглощаются сухим зерном, а поглощаются только влагой, которая находится во влажном зерне и в дальнейшем происходит нагрев и просушка только влажного зерна. Если допустить ошибку в расчете, то при сушке зерно может потерять свои биологические свойства. В данной научной работе были проведены теоретические исследования распределения влаги в зерне для дальнейшего внедрения инновационных методов послеуборочной обработки.

Currently, one of the main tasks of agriculture in Ukraine is to increase the volume of grain production. In this regard, the problem arises of creating the necessary conditions for long-term storage of the crop. Grain from the fields can come with varying degrees of moisture, namely: dry, with medium moisture, wet and damp. The most common method of storing grain mass is storing it in a dry state, this necessitates the presence of such an important technological process as drying. The moisture in the grain is on the surface in the capillaries and inside the grain cell. This moisture plays a very important role in the life of the grain, but the excess of this moisture leads to the intensification of life processes. Moisture in the grain mass is unevenly distributed, with an average grain moisture of 22%, about 10% have a moisture content below 17%, and more than 20% above 25%, it should also be noted that moisture in the grain is also unevenly distributed: most of it is in the embryo, less - in the endosperm, and even less in the membranes. The technologies that are now used in Ukraine are rather ineffective and not environmentally friendly. The introduction of the latest and most energy efficient technologies is the general goal of Ukraine's agriculture. Such technologies can be methods of indirect influence, for example, irradiation of the grain mass with an electromagnetic field in the HF and UHF range. The introduction of indirect methods requires a complete understanding of their effect on the drying object.These methods are based on the absorption of electromagnetic energy in dielectrics. The dry component of the grain does not interfere with the passage of electromagnetic waves, as a result of which electromagnetic waves are not absorbed by the dry grain, but are absorbed only by the moisture that is in the wet grain, and then only the wet grain is heated and dried. If you make a mistake in the calculation, then during drying the grain may lose its biological properties. In this scientific work, theoretical studies of the distribution of moisture in grain were carried out for the further introduction of innovative methods of post-harvest processing.