Сушіння зернових культур: температурні режими та досвід елеваторів

На це питання експерти неодноразово відповідали в матеріалах Elevatorist.com, в тому числі і в проєкті «PROСушка», де ми розглядали підходи до різних культур. Підсумовуємо базові знання в форматі карток — чітко і лаконічно про те, чим ділилися експерти: основні принципи сушіння зернових і бобових культур, оптимальні температурні режими та досвід елеватористів на різних сушарках.

Загальні правила сушіння зерна:

• За один прохід допускається різний відсоток видалення вологи для різних культур. Для зернових, що мають продовольче призначення, — до 6% вологи, для насінневого матеріалу — до 4-5% вологи. Під час сушіння зернобобових культур можна зняти до 4% вологості за один раз.
• Вологість зерна обернено пропорційна до температурних режимів сушіння: чим вища вологість, тим нижчі температура теплоносія і нагріву зерна.
• Недостатній нагрів знижує ефективність сушіння і збільшує її собівартість.

Базисна вологість пшениці — 14%, тому зерно вологістю до 14–15% вважається сухим і придатним для зберігання. Якщо показник сягає до 17%, то такі партії потребують підсушування чи вентилювання. Більше 17% вологості — пшениця вважається сирою.

Зазвичай пшеницю сушать в потоці. Температура теплового агента залежить від вологості зерна і його класу.

Що важливо при сушінні пшениці?

• Уникати перегріву, оскільки це може призвести до зниження якості глютену та погіршення хлібопекарських властивостей зерна.
• Рівномірне сушіння зменшує ризик утворення тріщин у зерні, що може вплинути на його подальше зберігання.
• Якщо пшениця призначена для насіннєвих цілей, рекомендується використовувати нижчі температури сушіння, щоб зберегти схожість зерна.
• Якщо на холодне вологе зерно впливати агентом з високою температурою, то це призводить до утворення конденсату на поверхні зерна і виникає процес запарювання.
• Ефект запарювання також може виникнути при недостатньому обсязі сушильного агента (гарячого потоку повітря). Зерно розігрівається, молекули води виходять за межі зерна, але не видуваються сушильним агентом. Це викликає втрату якості пшениці.
• Тривала експозиція при високій температурі і недостатньому потоці повітря в зерносушарці також може призвести до запарювання і залипання зерна в шахті сушарки.

Якщо культура йде з вологістю до 16%, її продувають вентиляторами в зерносушарках або в оперативних силосах. Таким чином можна зняти близько 1-2% вологості.

Досвід сушіння пшениці на сушарці А1-ДСП-50:

• Якщо вхідна вологість 17-18%, то температуру теплового агента доводять до 90-110 °С. Швидкість вивантаження при цьому 25-30 секунд. Зерно нагрівають до температури 50-60 °С.
• Якщо вологість 24%, то температуру теплового агента піднімаємо до 90-120 °С, зерно — до 60-65 °С.

Досвід сушіння пшениці на шахтних сушарках Petkus:

• Якщо пшениця з вологістю більше 16%, сушать її при максимальній температурі теплового агента до 90 °C. Саму пшеницю нагрівають до температури 38-40°C.

Кукурудза складно віддає вологу через міцну оболонку, при цьому вологообмін відрізняється в різних сортів культури. Базисна вологість кукурудзи — 14%.

Перед сушінням:

• Рекомендується формувати партії з однорідною вологістю зерна. Різниця у вологості продукції, що засипається в одну оперативну ємність не повинна перевищувати 2%, ідеально — 1%.
• В першу чергу потрібно забирати на сушіння зерно з найвищими показниками вологості, особливо в теплу погоду і при високому вмісті вологи (більше 20%). Інакше зерно може почати псуватися вже через 3-4 години перебування в ємності.

Особливості культури під час сушіння:

• Кукурудза має низьку вологовіддачу в порівнянні з іншими культурами через щільну оболонку. Також цей показник залежить від розміру, форми зернин тощо.
• Щоб кукурудза не тріскалась під час сушіння, на початкових етапах температуру підвищують поступово.
• Пересушування також сприяє появі тріщин. Це погіршує зберігання кукурудзи та знижує якість партії.
• При високій вологості рекомендується повільне сушіння: чим вища вхідна вологість кукурудзи, тим процес сушіння повинен бути більш щадним (повільним).
• Швидке охолодження висушеної партії підвищує ризик розтріскування зерна, тому рекомендується підтримувати низьку швидкість сушіння кукурудзи (не більше 10% на годину), з подальшим охолодженням вентиляцією в силосах.
• Важливо пам’ятати, що при нагріванні кукурудзи понад 60 °С відбувається окислення жирних кислот в її складі, що призводить до зниження якості зерна.

Класичний спосіб сушіння кукурудзи — в два етапи з відлежуванням. Нагрівання кукурудзи в рухомому шарі шахтних сушарок допускається до 50 °С. Температура теплоносія не повинна перевищувати 130 °С, якщо кукурудза призначена для переробки, і 110 °С, якщо вона сушиться для довготривалого зберігання.

На першому етапі знімають більшу частину вологи, потім зерно відлежується в силосах або підлогових складах. В цей час ядро ​​віддає вологу на зовнішню оболонку, через це зерно легше сушиться. Далі кукурудзу доводять до базису по вологості. Експерти кажуть, що такий метод знижує відсоток битого зерна.

Досвід сушіння кукурудзи на сушарці Brice-Baker:

• Якщо кукурудза йде з вологістю до 20%, то можна зняти 4%, а далі довести до базисної вологості активним вентилюванням в силосі.
• Якщо потрібно висушити кукурудзу на 3-4%, то оптимальна температура сушильного агента — 85–90 ºС. Але це — в умовах теплої погоди.
• Максимальна температура сушильного агента для кукурудзи — 105 ºС.
• Однорідну вологість отримують, регулюючи швидкість вивантаження зерна: якщо кукурудза йде трохи вологіша, зменшують швидкість вивантаження, і навпаки.

Досвід сушіння кукурудзи в шахтній сушарці STRAHL:

• При вологості від 22% до 27% максимальні показники для агента сушіння — 110 ºС, для кукурудзи — 42-48 ºС.
• При вологості нижче 20% — агент сушки використовується з показниками 90-100 ºС.
• Показникам вологості регулюється і час перебування кукурудзи в сушарці. При вологості до 20% — це 1,2-1,5 години. Якщо кукурудза має 20-25% вологості — це 2 години сушки. Вище 25% — не менше 2,5 годин.

Зерно бобових велике за розміром, але, в порівнянні з іншими культурами, має меншу поверхню випаровування та низьку вологовіддачу. Під час нагрівання бобових поверхня зерна швидко зневоднюється, а центральна частина зернівки залишається вологою. З огляду на це, поради з сушіння зернобобових наступні:

• сушити лише в сушарках шахтного типу,
• за один пропуск видаляти не більше 3-4 % вологи, а для крупнонасінних культур типу квасолі і бобів — 2 %,
• ефективно сушити бобові активним вентилюванням, коли повітря підігрівається до 30 °С,
• якщо сушити бобові культури високими температурами, то насінні оболонки розтріскуються.

Базовий показник вологості гороху — 14%. Очищати партії рекомендують до сушіння, так культура менше б’ється і пошкоджується. При вологості насіння 16–19% температура теплоносія не повинна перевищувати 40 °C.

Сушити горох треба бережно, бо він легко тріскається при різкому зниженні вологості, або різких змінах температури. Також висока температура може знизити поживну цінність гороху, тому для нього рекомендується низькотемпературне сушіння.

Досвід роботи з горохом на шахтній сушарці ДСП-50:

• За один прохід знімають до 6% вологості гороху.
• На підприємстві комбінують партії за вологістю — висушений горох змішують з вологим. Коли змішуються дві партії гороху з різною вологістю, відбувається природний процес, під час якого волога з більш вологих зерен переходить до більш сухих. Це зменшує різницю у вологості між зернами, роблячи партію більш однорідною. Оскільки змішаний горох має більш рівномірну вологість, потреба в тривалому сушінні зменшується. Це дозволяє заощадити енергію. Зменшується час, потрібний для досягнення оптимальної вологості всієї партії, що підвищує ефективність роботи сушарки.
• Максимальний нагрів бобів — 40–45 °C, а гранична температура теплового агента — 70–80 °C.
• В роботі з бобовими треба вибирати найкоротші маршрути, і горох також дуже схильний до травмування.

Просо

Базисна вологість проса — 13%. Просо дозріває в суцвіттях не одночасно, тому різниця в вологості зібраного зерна може бути 4-6% і доходити до 27,5-27,7%. 

Температура нагріву проса не повинна перевищувати 40 °С. Зерно має щільну оболонку. До того ж між оболонкою і ядром є повітряний прозір, який перешкоджає теплопередачі, тому тепло концентрується на оболонках проса. Якщо температура проса висока, оболонка розтріскується.

Овес

Базисна вологість вівса — 13,5%. Овес добре сушиться, але оптимальна температура нагріву для культури становить 45-50°C. Овес не можна нагрівати до температури вище 50°C, бо насіннєві та плодові плівки можуть зайнятися.

Жито

Жито є більш чутливим до високих температур у порівнянні з іншими зерновими культурами. Високі температури можуть знизити якість зерна, особливо якщо мова йде про насіннєве жито. Оптимальна температура сушіння повинна бути в межах 60-70°C, щоб уникнути перегріву.

Культура має схильність до розтріскування, що проявляється, якщо сушити зерно швидко, — жито боїться різкого зниження вологості. Щоб уникнути цього, рекомендується поступове сушіння з поетапним зниженням вологості.

Важливо забезпечити рівномірне сушіння жита. Для цього слід використовувати зерносушарки з ефективною системою розподілу повітря або проводити додаткову аерацію між етапами сушіння.

Після сушіння жита важливо забезпечити його належну аерацію, особливо якщо зерно буде зберігатися тривалий час.