2.5. Фізичні властивості борошна, крупи та комбікормів

Борошно, крупа і особливо комбікорми за своїми властивостями дуже відрізняються від зерна, з якого вони одержані.

Сипкість. Борошно складається з дрібних частинок різного розміру з нерівною поверхнею, чим і обумовлена його менша сипкість в порівнянні з зерном. З підвищенням вологості сипкість борошна зменшується, а коли вологість досягає 16 % і вище, борошно стає мало сипким продуктом. Тому зберігають борошно згідно з стандартом при вологості не більше ІЗ %.

Крупи, крім рису, теж мають меншу сипкість, ніж зерно, з якого вони виробляються. Тільки крупа рису більш сипка, ніж зерно в оболонці.

Шпаруватість борошна дещо більше, ніж у зерна /40-60 % проти 38-45 %/. Але газопровідність борошна менше, це зменшує можливість для розвитку кліщів та комах. Правда, деякі комахи у стані личинок можуть проникнути і в борошно.

Шпаруватість круп в залежності від розміру їх частин аналогічна шпаруватості зернової маси, або - борошна. У більшості круп /манна, пшоно/ менше, ніж у борошна, а шпаруватість гречаної крупи майже така, як у зерна.

Поглинаючі властивості борошна та крупи значно більші, ніж у зерна. Це обумовлене великою мірою подрібнення та відсутністю оболонок. Однак, сорбційна здатність борошна та крупи значно менша, ніж у зерна, тому що змінюється характер шпаруватості та порушується структура зерна під час виготовлення круп та борошна.

Теплофізичні властивості. Борошно, як і зерно, має низьку теплопровідність і температуропроводність, тому перед закладкою на зберігання їх треба охолоджувати.

Таким чином, вологість борошна, яке зберігається, і розподіл вологи в ньому залежать від стану оточуючого середовища, властивостей борошна та умов його зберігання. Вологість борошна при цьому - головна умова, від якої залежить інтенсивність процесів, що в ньому протікають.

Запитання для самоконтролю.

1. З чого складається зернова маса?

2. Що таке сипкість?

3. Від чого залежить самосортування?

4. Що таке шпаруватість, від чого вона залежить?

5. Що таке теплоємність, теплопровідність, температуропровідність?

6. Які сорбційні явища мають місце в зерновій масі?

Література: [3] ст. 15 – 31, [5] ст. 45 – 101.

Тема 3. Фізіологічні процеси, що протікають в зерні та насінні під час його зберігання

3.1. Дихання зерна

3.2. Післязбиральне дозрівання зерна

3.3. Довговічність зерна та насіння

3.4. Проростання зерна під час зберігання

3.1. Дихання зерна

Для підтримки життя кожному організму необхідно надходження енергії. В зерні, яке зберігається, енергія утворюється в наслідок розщеплення та перетворення запасних речовин, тобто дисиміляції органічних сполук, головним чином, цукрів. В зерні, яке пройшло стадію післязбирального дозрівання, цукрів мало, їх кількість поповнюється за рахунок гідролізу та окислення більш складних запасних речовин /крохмалю /. В насінні олійних культур цукри одернуються в наслідок окислення жирів до цукрів.

В нашому курсі ми розглянемо залежність цього процесу від природи рослин та умов зберігання зерна.

Дисиміляція цукрів /гексоз/ у організмі може проходити аеробно, тобто в присутності кисню:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О + 674 ккал

або анаеробне, тобто без доступу кисню:

С₆Н₁₂О₆ < ' 2СО₂ + 2С₂Н₅ОН + 28,2 ккал.

При оптимальних умовах зберігання зернових мас, в тому числі і достатньому доступі повітря, переважає аеробне дихання, але може бути і анаеробне дихання, яке менш виражене і виникає за несприятливих умов.

Для визначення, яке з видів дихання переважає в даній зерновій масі існує коефіцієнт дихання. Це відношення СО₂ , що виділяється зерновою масою, до 0₂, який поглинається під час дихання. При аеробному диханні він дорівнює одиниці, а при анаеробному - більший одиниці. В деяких випадках, якщо кисень витрачається не тільки на дихання, але й на окислення жирів /у олійних культур/ то дихальний коефіцієнт може бути менший одиниці.

При цьому дихальний коефіцієнт залежить від:

- культури,

- направленості процесів, які відбуваються в насінні та зерні,

- доступу повітря до зерна чи насіння,

- вологості зерна чи насіння.

З виробничої точки зору перевагу має анаеробне дихання, тому що при цьому зерно дихає менш інтенсивно, виділяє менше тепла. На ньому і засноване зберігання зернової маси без доступу повітря. Недостача кисню і присутній при цьому двоокису вуглецю гнітюче діють лише на зерно, яке має підвищену вологість. Встановлено, що на життєздатність сухого зерна /тобто з вологістю нижче критичної/ навіть великі концентрації двоокису вуглецю і повна відсутність кисню довгий час суттєво не впливають. Це можна пояснити тим, що інтенсивність дихання сухого зерна настільки мала, що в його клітинах майже не утворюється спирт.

Наслідки дихання зерна:

І. В зв'язку з тим, що під час дихання іде гідроліз крохмалю до цукрів і подальший їх розпад, то витрачається маса зерна.

2. Збільшується відносна вологість в шпарах /тобто міжзернових просторах/, що може призвести до самозігрівання і навіть пророщування зерна.

3. Змінюється склад повітря міжзернових просторів.

4. Утворюється лишок тепла в зерновій масі.

Всі ці наслідки мають негативне значення для зберігання зерна. При накопиченні двоокису вуглецю, підвищенню вологості та температури зернової маси можуть скластись умови до переходу на анаеробне дихання. При цьому утворюється етиловий спирт, наявність якого пригнічує життєздатність зерна. Все це може призвести до самозігрівання зерна, розвитку мікроорганізмів та шкідників, тобто до втрат в кількості та якості.

Для усунення небажаних процесів під час зберігання зерна необхідно створити умови, які дозволять скоротити до мінімуму процеси дихання і ретельно враховувати стан зерна по вологості.