Самозігрівання зернових мас
Самозігрівання зернової маси – підвищення її температури внаслідок фізіологічних процесів, що відбуваються в ній, та низької теплопровідності. Можливе при зберіганні зерна на струмах, зерносховищах, при транспортуванні у вагонах або суднах.
У процесі аеробного дихання сирого і особливо свіжозібраного зерна виділяється теплота, яка підвищує температуру зернової маси навіть за відносно невисокого (0,7 – 1 м) його насипу. Це тим, що теплопровідність зерна дуже низька і майже вся створювана при цьому теплота витрачається на його нагрівання. Крім того, з підвищенням температури зернової маси посилюється інтенсивність її дихання, внаслідок чого теплота виділяється у великій кількості та акумулюється у зерновій масі. Так, фізіологічною основою самозігрівання є дихання всіх живих компонентів зернової маси, що призводить до значного виділення тепла, а фізично-її погана теплопровідність. Як наслідок, утворення тепла у тому чи іншому ділянці зернового насипу перевищує віддачу їх у довкілля, тобто. викликаєсамогрівання.
Самозігрівання, що почалося в зерновій масі, не припиняється мимоволі до повного його закінчення. Цей процес закінчується лише тоді, коли температура підвищується до меж, яких не витримують живі компоненти зернової маси та гинуть. Тому якщо вжити термінових заходів щодо припинення самозігрівання зернової маси, воно може повністю втратити посівні, продовольчі, фуражні та технічні якості. Гранична температура зерна при самозігріванні 55 - 65 ° С.Самозігрівання свіжозібраного зерна відбувається дуже інтенсивно - граничної температури воно набуває вже через 2 - 4 діб.
У процесі життєдіяльності комах та кліщів такожвиділяється певну кількість теплоти. При великій зараженості зерна та скупчення шкідників в окремих ділянках насипу виділяється значна кількість теплоти, що також призводить до його самозігрівання.Самозігрівання сухого зерна, яке зберігається при температурі 20 – 30 °С, може виникнути внаслідок розвитку у ньому комірцевого довгоносика або тривалого зберігання.
Самозігрівання - явище комплексне, тобто це результат інтенсивного дихання самого зерна та мікроорганізмів, що містяться в зерновій масі. Однак будь-яке підвищення температури в зерновій масі слід розглядати як початок розвитку процесу самозігрівання, оскільки температура в ньому може підвищуватися, наприклад, через поступове прогрівання у весняний та літній періоди. Інтенсивність, з якою виникає та розвивається процес самозігрівання, залежить від стану зернової маси, стану конструкції зерносховищ, умов зберігання зерна у сховищах та догляду за ним.
При зберіганні зерна ділянку насипу, у якій спостерігається підвищена фізіологічна активність, можна стати осередком самозігрівання. Залежно від стану зернової маси та умов зберігання самозігрівання може виникнути у різних частинах насипу. У практиці зберігання зерна розрізняють самозігрівання гніздове, пластове та суцільне.
Гніздове самозігрівання
Гніздове самозігрівання виникає у будь-якій частині зернової маси за наявності однієї з таких причин:
1) зволоження зернової маси під час протікання дахів або недостатньої в ній гідроізоляції стін сховищ;
2) засипки в одне сховище зерна різної вологості, внаслідок чого створюються вогнища (гнізда) з підвищеною логістою;
4) скупчення комах та кліщів в одній ділянці насипу.
Отже,гніздовесамозігрівання зерна можливе лише при порушенні основних правил його розміщення та догляду за ним.
Пошарове самозігрівання
Пошарове самозігрівання зернової маси виникає при зберіганні в силосах, сховищах, буртах. Називається так тому, що шар зерна, в якому відбувається самозігрівання, міститься в насипі, який має вигляд горизонтального або вертикального шару. Самозігрівання може виникати в нижньому (низове самозігрівання) або верхньому (верхове) шарі насипу, біля стін зерносховища (вертикально-пластове).
Основною причиною кульового самозігрівання є така фізична властивість зернової маси, як термовологопровідність – переміщення вологи в зерновій масі у напрямку струменя теплоти, що зумовлено перепадом температур.
Верхове самозігрівання
Верхове самозігрівання виникає при зберіганні зернової маси переважно в періоди з найбільшим перепадом температури зерна та навколишнього середовища, тобто пізньої осені та ранньої весни. Горизонтальний шар зерна, в якому відбувається самозігрівання, розміщений на глибині 0,7 – 1,5 м від поверхні зернового насипу, а при товщині останнього у сховищі 1 – 1,5 м – на глибині 0,15 – 0,25 м від його. поверхні.
Розвиток верхового самозігрівання умовно можна так. Восени в зерносховище закладають недостатньо охолоджене свіжозібране зерно з підвищеною фізіологічною активністю. Внаслідок інтенсивного дихання зерна та інших процесів повітря у міжзерновому просторі нагрівається та зволожується. Потоки теплого і вологого повітря піднімаються вгору, зіштовхуючись своєму шляху з верхніми шарами насипу, які охолоджені холодним атмосферним повітрям, унаслідок чого відбувається конденсація водяної пари. Температура шару, зволожується, стаєсприятливою у розвиток мікробів і посиленої життєдіяльності зерна.
Навесні та на початку літа, коли внутрішня частина зернової маси має низьку температуру, а верхні її шари прогріваються теплим повітрям, також можливі конденсація водяної пари та посилений розвиток фізіологічних процесів у зерні. Весняне верхове самозігрівання характерне для теплої ранньої весни після зими із сильними морозами. При різкому перепаді температур у цей час спостерігається верхове самозігрівання сухого зерна або довго зберігається зерна.
При верховому самозігріванні у зв'язку з тепломасообмінними процесами в зерновій масі температура внутрішніх її ділянок, які розташовані нижче за шар, який нагрівається, підвищується, як правило, повільно. Щоб ліквідувати верхове самозігрівання, верхній пласт зерна знімають, охолоджують, сушать і поміщають в інше сховище.
Низове самозігрівання розвивається у нижньому шарі насипу зерна з відривом 0,2 – 0,5 м від підлоги чи підстави силосу елеватора. Зазвичай виникає влітку або восени при завантаженні неохолодженого свіжозібраного зерна в склади з холодною підлогою. Таке самозігрівання часто супроводжується проростанням і стеженням зерна в нижньому шарі насипу і при недогляді може призвести до масового зігрівання. Ліквідувати його можна лише активним вентилюванням.
Вертикально-пластове самозігрівання характерне для зернових мас, що зберігаються в металевих бункерах, силосах елеватора або в сховищах, при зволоженні будь-якої стіни, що контактує із зерновою масою. Виникає у вертикальному шарі зерна з відривом 0,5 – 0,6 м від стіни. Його можна запобігти, якщо стіна засіки буде видалена на 0,5 - 0,6 м від зовнішньої стіни сховища.
Під час самозігрівання (температура до 34-38°С) змінюєякість зерна: знижується сипкість, виникають солодовий запах і пліснява, найбільш вологі зерна темніють. Таке зерно на продовольчі цілі непридатне, оскільки хлібопекарські якості значно погіршуються.
При запущеній формі самозігрівання температура зерна підвищується до 50°С та більше. Різко знижується сипкість зернової маси (або вона втрачається зовсім), зерно набуває коричнево-чорного або чорного кольору, виникають затхлий і гнильно-затхлий запахи. Для запобігання псуванню зерна, необхідно вжити термінових заходів, оскільки таке зерно непридатне для продовольчих або фуражних цілей.