Технология хранения семян хлопчатника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Народнохозяйственное значение культуры
• 2. Характеристика культуры как объекта хранения
• 3. Послеуборочная обработка семян хлопчатника
• 3.1 Первичная обработка хлопчатника
• 3.2 Очистка семян хлопчатника

3.3 Сушка семян хлопчатника

• 4. Оценка качества продукции
• 5. Режимы и способы хранения сырья и готовой продукции
• 5.1 Режимы хранения
• 5.2 Способы хранения
• 6. Технология переработки масличного сырья
• 6.1 Прессование
• 6.2 Экстрагирование
• 7. Наблюдение за хранящейся продукцией

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая, получение максимума изделий из сырья -- одна из основных государственных задач. В связи с сезонностью сельскохозяйственного производства возникает необходимость хранения сельскохозяйственных продуктов для их использования на различные нужды в течение года и более. Развитие науки о хранении сельскохозяйственных продуктов и широкое внедрение механизации позволили ввести в практику усовершенствованные новые технологические приемы, обеспечивающие сокращение потерь продуктов и снижение издержек при хранении. Каждый специалист сельского хозяйства должен хорошо ориентироваться в вопросах качества продукции растениеводства и путях его повышения, знать природу потерь этих продуктов и организацию их хранения, а также рациональные способы обработки и переработки сельскохозяйственного сырья.

Хранение зерна и семенных продуктов требует одновременно особой тщательности и контроля. В процессе хранения на качество семян влияет комплекс факторов окружающей среды: влажность, температура, газообмен, состав атмосферы хранилища или упаковки, характер семенных покровов, степень зрелости, микрофлора. К числу факторов, ограничивающих длительность хранения жизнеспособных семян, прежде всего, относятся температура и влажность. Обычно чем ниже температура и меньше содержание влаги в хранилище, тем дольше семена остаются жизнеспособными.

Родина хлопка - тропические районы Азии, Африки, Америки. Поэтому люди, живущие в районах с умеренным климатом, не знают о нём ничего, кроме того, что из него делают ситец, фланель и другие хлопчатобумажные ткани. Культурный хлопчатник - травянистое растение высотой от 70 см до 2 м. На его стебле множество веток и поэтому он выглядит, как куст. Цветки хлопчатника крупные, белого, жёлтого или кремового цвета. У лучших, тонковолокнистых сортов, у основания лепестков красноватое пятно. Плод-коробочка, разделена на 3-5 гнёзд. В каждом гнезде находится от 5 до 11 семян. На каждом семени развивается от 5 до 15 тысяч волокон длиной 3-5 см. Ради этих волокон и выращивают хлопчатник.

В Таджикистане, Узбекистане выращивают в основном мексиканский хлопчатник, у которого волокно средней длины. Самое тонкое и длинное волокно у перуанского хлопчатника. Из него выведены сорта тонковолокнистого льна. Этот вид хлопка особо ценится. Из одной тонны тонковолокнистого хлопка получают 16 тысяч метров ткани, а из 1 тонны средневолокнистого хлопка только 8,5 тысяч метров.

Хлопчатник - очень капризное растение. Ему нужно много тепла и много влаги. Семена прорастают только при +15°С. Растение растёт и развивается лучше всего при тридцатиградусной жаре и требует постоянного полива, особенно в период цветения, когда оно расходует больше всего воды. Хлопчатник не выносит тени. Перед посевом в почву вносят минеральные органические удобрения. Чтобы осенью созрело как можно больше коробочек, летом у растений срезают верхушки главного стебля и боковых ветвей. Коробочки созревают не одновременно, поэтому хлопок собирают в 3-4 приема.

Уборку начинают, когда коробочка лопнет и из неё покажется белое, пушистое волокно. Собирают волокно с семенами и пухом. Вся эта масса называется хлопок-сырец. Собирать хлопок под палящим солнцем очень тяжело. Труд сборщиков облегчили хлопкоуборочные машины. Машины хлопкоочистители очищают хлопок-сырец от коробочек, веток, листьев, другого сора.

Более половины веса хлопка - сырца, поступающего на очистку, составляют семена. От них, собственно, и очищают хлопок. И что же делают с очистками? Они содержат до 30% масла. Хлопковое семя занимает второе место в мире после сои как сырье для получения растительного масла. Кроме того, из семян хлопчатника получают муку и жмых. Жмых - жесткая семенная кожура - идет в основном на корм животным. Из кожуры семян, створок коробочек и из промышленных отходов при очистке хлопка - сырца делают кинофотопленку, клеенку, пластмассу, бумагу, водонепроницаемые лаки, этиловый и метиловый спирт, глюкозу. Переработанные листья и стебли идут на изготовление лимонной и яблочной кислоты, различных смол. Стебли используют как топливо и строительный материал.

Целью курсовой работы является анализ деятельности хозяйств и перерабатывающих предприятий по вопросам послеуборочной обработки, хранения и реализации масличного сырья, а также разработке мероприятий по максимальному выходу стандартной продукции из хранимого сырья, поиску путей сокращения количественных и качественных потерь при хранении растительного сырья.

Задачи курсовой работы

1.Разработка мероприятий, способствующих повышению качества сельскохозяйственной продукции

2.Анализ деятельности хозяйства по вопросам послеуборочной обработки, хранения и реализации масличных семян

3.Поиск путей сокращения количественных и качественных потерь продукции при транспортировке, хранении и реализации

4.Обобщение передового производственного опыта.



1. Народнохозяйственное значение культуры

Хлопчатник -- основное прядильное растение. Он дает около 3/4 всего растительного прядильного сырья для промышленности. Из волокна изготовляют различные хлопчатобумажные ткани и целый ряд других очень важных промышленных изделий. Из семян вырабатывают масло и другие продукты пищевого и технического назначения. Хлопчатник -- одно из лучших медоносных растений.

В зависимости от вида куст хлопчатника достигает в высоту 0,5-3,0 м и образует множество свешивающихся почти до земли боковых ветвей. Листорасположение очередное (спиральное). В листовой пазухе (верхнем углу между стеблем и листом) находятся зачатки почек, способные развиваться в вегетативные или цветоносные побеги.

У большинства видов хлопчатника листья черешчатые, дланевидные с тремя, пятью или семью долями, длиной 7-17 см, а шириной 5-12 см. Листья и стебли почти всегда тонкоопушенные, хотя бывают и гладкими.

Корневая система стержневая, вертикально уходящая в грунт на глубину не менее 30 см, а иногда до 3 м - в зависимости от вида, сорта и типа почвы.



Рисунок 1. Цветок хлопчатника

Цветки, напоминающие цветки шток-розы из того же семейства, растут группами. Они появляются через 7-10 недель после посадки, раскрываются утром, рассеивают пыльцу и к вечеру увядают. Новые цветки образуются еще в течение примерно полутора месяцев. Цвет венчика варьирует от белого через кремовый или желтый до красновато-пурпурного (рис. 1).

На первой стадии развития (три-четыре недели до распускания цветков) бутоны защищены тремя мелкими листовидными прицветниками (оберткой, или подчашием). У каждого цветка пять лепестков и множество тычинок (образующих пыльцу мужских органов), объединенных в пятиярусную тычиночную трубку, которая окружает пестик (женский орган) с тремя-пятью рыльцами (улавливающими пыльцу структурами). Обычно происходит самоопыление, однако насекомые также могут переносить пыльцу от цветка к цветку. Нижняя часть пестика (завязь) разделена на три-пять отсеков (гнезд). В каждом гнезде находится 7-10 семяпочек (зачатков семян), и в каждой завязи в норме созревает 20-30 семян, покрытых волосками [9]. Часть растения, содержащая семена, т.е. плод, у хлопчатника называется коробочкой. Хлопковая коробочка созревает и вскрывается - лопается - через 45-70 дней после распускания цветка: набухающие волокна раздвигают ее створки так, что они оказываются перпендикулярными оси цветка. Волокна из разных гнезд как бы слипаются в единую массу, которая остается на месте, удерживаемая прилегающими частями коробочки.

Возделывают хлопчатник более чем в 50 странах. Зона современного промышленного хлопководства охватывает тропический, субтропический и умеренный пояса до 48° с. ш. В настоящее время хлопководством занимаются Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Кыргызстан и южные районы Казахстана, а также Азербайджан и Армения

Производство хлопкового волокна сосредоточено в основном в США, Средней Азии, КНР, Индии, Мексике, Бразилии и некоторых других странах.

Систематика и происхождение. Все виды хлопчатника принадлежат к роду тоссипиум (Gossypium L.) семейства мальвовые (MalvaceaeJuss.). Это растение происходит из тропического пояса, где встречается в диком состоянии в виде кустарника или небольших деревьев. Хотя хлопчатник -- многолетнее растение, промышленное возделывание его во всех странах основано только на однолетней культуре низкорослых сортов и форм. Большинство исследователей считают, что хлопчатник очень древнее растение, появился в меловой период, т. е. около 100 млн. лет назад.

По Ф. М. Мауеру, современный хлопчатник произошел в тропической части земного шара от нескольких видов древнего рода, названного им палеогоссипиум (Paleogossypium L.).

Крупные геологические процессы и изменения климата привели к созданию трех больших географически обособленных видовых групп хлопчатника: азиатско-африканской, американской и австралийской. В дальнейшем в пределах азиатско-африканской группы обособились азиатская (Южная и Юго-Восточная Азия) и африканская (Африка и страны Юго-Западной Азии). Американская группа 312 видов разделилась на Центральноамериканскую и Южноамериканскую. Введение человеком в культуру некоторых азиатско-африканских и американских видов, распространение хлопчатника в субтропиках, южной части умеренной климатической зоны и горных районах тропической зоны вызвали большую изменчивость и бурный формообразовательный процесс в роде Gossypium.

В результате этого под влиянием естественного и искусственного отбора, длившихся несколько тысячелетий, сформировались скороспелые низкорослые сорта и формы хлопчатника, пригодные для возделывания в условиях однолетней культуры в субтропиках и прилегающих к ним теплых районах земного шара.

По классификации Ф. М. Мауера род Gossypium насчитывает 35 видов, объединенных в 4 секции. Из них только 5 видов культурные. Это виды Нового Света (рис. 2): G. hirsutum L.-- хлопчатник средневолокнистый, или мексиканский, G. barbadense L.-- хлопчатник перуанский, или тонковолокнистый и виды Старого Света (рис. 3): G. herbaceum L.--хлопчатник африканский, гуза африканская и G. arboreum L.-- хлопчатник индокитайский, гуза индокитайская. Пятый культурный вид --G. tricuspidatum L.-- хлопчатник вестиндийский.

Рисунок 2. Виды хлопчатника Нового Света



Рисунок 3. Виды хлопчатника Старого Света

Наибольшее значение в мировом хлопководстве в настоящее время имеет хлопчатник средневолокнистый, затем следует G. arboreum. Небольшие площади занимает хлопчатник тонковолокнистый. В очень незначительных размерах возделывают G. herbaceum, происходящий из Африки и Юго-Западной Азии. Наименее распространен в культуре G. tricuspidatum.

В Средней Азии возделывают сорта только двух видов хлопчатника: средневолокнистого и тонковолокнистого.

Gossypium hirsutum -- хлопчатник средневолокнистый, или мексиканский. Происходит из Мексики, где в одичалом состоянии произрастает и в настоящее время. Созданные на основе этого вида в южных штатах США формы, не реагирующие на длинный день, дали начало сортам -упландам. Обладая рядом хозяйственно-ценных признаков, упланды быстро распространились во всем хлопковом поясе США. Попав в Азию и Африку, они на огромных площадях вытеснили старосветские виды G. herbaceum и G. arboreum. Сорта средневолокнистого хлопчатника широко распространены в большинстве хлопковых районов земного шара. Из всего производимого в мире хлопкового волокна более 70% дают сорта этого вида. Хлопководство в СССР также базируется в основном на сортах G. hirsutum.

Gossypium barbadense -- хлопчатник тонковолокнистый. Происходит из тропических стран Южной Америки -- Перу, Бразилии, Боливии и прилегающих к ним островов. Впервые был обнаружен на острове Барбадос, от этого и получил латинское название. Данный район земного шара -- первоначальная территория естественного произрастания и распространения тонковолокнистого хлопчатника, здесь он и в настоящее время встречается в одичалом состоянии. От него произошли американские, бразильские, перуанские сорта тонковолокнистого хлопчатника. После акклиматизации в Египте стал здесь основной технической культурой и дал начало египетским сортам хлопчатника. Сорта данного вида, имеющие наиболее длинное и ценное по технологическим качествам волокно, получили название сиайлендов. В связи с позднеспелостью этот вид хлопчатника в культуре распространен значительно меньше, чем G. hirsutum. Его доля в мировом производстве хлопка составляет примерно Vio. Довольно значительные площади сортами G. barbadense заняты в АРЕ, Судане и некоторых других африканских странах.

Калорийность: 496.9 кКал

Белки: 34.5 г.

Жиры: 36.5 г.

Углеводы: 8.1 г.

Энергетическая ценность (Калорийность) 100 г. семян хлопчатника равна 496.9 калорий, что составляет в среднем 14 - 25 % от дневной нормы. Из них белки: 138 кКал; (28%) жиры: 328.5 кКал; (66%) углеводы: 32.4 кКал; (7%). Ниже приведены таблицы 1, 2, 3 по содержанию биологически-активных веществ, витаминов, - микро и макроэлементов).



Таблица 1. - Пищевая ценность семян хлопчатника

Исследуемая культура	Пищевая ценность
	Вода	Зола
Семена хлопчатника	10	4

Таблица 2. - Содержание витаминов в семенах хлопчатника

Наименование	Содержание, мг	Суточная потребность, %
Витамин В1 (тиамин)	1,4	46,7-93,3
Витамин В2 (рибофлавин)	0,4	8-20
Витамин РР	2,7	5,4-13,5
Витамин РР (Ниациновый эквивалент)	8,43	33,7-56,2

Таблица 3. - Содержание минеральных веществ в семенах хлопчатника

Наименование	Содержание, мг	Суточная потребность, %
Железо	10	50-100
Калий	1100	36,7-55
Кальций	171	17,1-21,4
Магний	342	42,8-85,5
Натрий	160	4-8
Фосфор	1100	около 91,7

Все части растения содержат большой спектр биологически активных веществ. В кореньях и листьях содержатся госсипол, дубильные вещества, аскорбиновая кислота, витамин K, триметиламин, эфирное масло, качественный белок, флавоноиды (5% в цветках), лимонная (5-7%), яблочная (3-4%) кислоты, пигменты, пектины, стерины, а также многоатомный спирт. Каротиноиды и катехины содержатся во всех частях растений[10]/

В состав семян хлопчатника входит жирное масло, фитин, белок, фосфатиды, стерины, крахмал, красящие пигменты, госсипол и витамины: В6, В2, тиамин, фолиевая кислота, провитамин А, Е. В настоящее время хлопковое волокно чаще всего используется в мировой текстильной промышленности.

Хлопок - это волокно номер один для одежды в Соединенных Штатах. В 1994 году 63 процента хлопка было использовано для одежды, 29 процентов для домашней мебели и 8 процентов было использовано на продукцию промышленного типа и экспорт.

Примеры изделий из хлопка:

Все типы одежды из 100% хлопка, а в смеси с другими волокнами:

- постельные принадлежности;

- драпировки и шторы;

- мебельные ткани;

- коврики;

- настенные покрытия;

- промышленные абразивы;

- книжных переплетов;

- сумки и багаж;

- обувь;

- табак ткани.

Короткий пушок на семени, который также называется пух, является источником целлюлозы, необходимой для изготовления пластмасс, взрывчатых веществ, бумаги высокого качества, ватина для матрасов, мебели и автомобильных подушек безопасности.

Семена хлопчатника также производятся в различные продукты. Они дробятся на мелкие частички и используются в разных продуктах - к примеру, в масле и муке.

Хлопковое масло - используется как заменитель растительного масла, в качестве заправки салатов и в пищевых продуктах ввиду высокой концентрации белка в этом масле.

Кроме того, хлопок используется для подготовки кормов для рыб, птиц и скота.

Листья и стебли хлопчатника используются для обогащения почвы путем их вкапывания.

хлопчатник масличный сырье хранение



2. Характеристика культуры как объекта хранения

В связи с растянутостью цветения от начала раскрытия первых коробочек на кусте до полного созревания всего урожая может продолжаться 2-3 месяца. Но отдельные коробочки все равно не успевают созреть до наступления осенних заморозков. Следует иметь в виду, что наиболее ценный хлопок-сырец образуется в рано созревших коробочках, которые раскрываются до заморозков. Они имеют большую массу, дают большой выход волокна высокого качества и лучшие семена для посева. Растянутость созревания является основной причиной того, что уборка является очень длительным и трудоемким процессом.

Убирать хлопчатник приходится в несколько сроков по мере созревания и раскрытия коробочек. С целью сокращения ручного труда были разработаны специальные машины, а также искусственное прекращение вегетации. Дефолиация применяется с целью предуборочного подсушивания листьев и их опадения. Для этого используются разрешенные химические препараты. Лучшее всего эту операцию проводить в то время, когда раскроются 3-4 (средневолокнистые сорта) или 4-5 (тонковолокнистые сорта) коробочек. После обработки листья опадают на 8-10-й день. С экологической точки зрения более целесообразно применять наземное опрыскивание, но иногда используются также самолеты и вертолеты с соблюдением техники безопасности. Десикация проводится с целью предуборочного высушивания всех растений, так как это ускоряет раскрытие коробочек и улучшает работу хлопкоуборочных машин. Эта операция применяется для ускорения созревания остатков урожая после первых сборов в годы с неблагоприятными погодными условиями, а также для освобождения разворотных полос при уборке хлопкоуборочными машинами. Для сбора хлопка-сырца из вызревших коробочек применяются специальные хлопкоуборочные машины[5].



Рисунок 4. Хлопкоуборочная машина

Хлопкоуборочная машина (рис. 4) содержит высококлиренсный подготовленный под навеску трактор 1, прицепную раму 2 с разъемным соединением с корпусом трактора, опирающуюся на демонтируемые с трактора ведомые колеса 3. На раму 2 навешиваются бункер 4, вентиляторы пневмотранспортной системы 5 и хлопкоуборочные аппараты с механизмом навески 6. Механизм навески имеет двуплечие рычаги 8 и 9, установленные шарнирно на оси 7, закрепленной перпендикулярно продольной оси трактора на кронштейнах 15. Рычаги 8 и 9 одним концом упираются в гидроцилиндр подъема аппаратов 10, а другим рычаг 8 шарнирно закреплен с рамой аппарата и рычаг 9 - с реактивной тягой 12, шарнирно соединенной с рамой аппарата. Между тягами 8 и 9 шарнирно установлен гидравлический амортизатор 16 с пружиной 17, на штоке амортизатора установлена гайка для регулировки жесткости пружины.

Послеморозный сбор нераскрывшихся коробочек (курак) проводится тоже механизировано. В последние годы была разработана следующая схема машинной уборки урожая: двухразовый сбор из раскрывшихся коробочек, подбор опавшего сырца, сбор курака и зачистка поля. Первый сбор начинается через 8-10 дней после дефолиации, когда на поле раскроется 55-60% коробочек и опадет не менее 80% листьев. Второй сбор проводится через 12-15 дней после первого, чтобы к этому времени раскрылось еще 25-35% коробочек. Курак собирается, как правило, после заморозков. Если поля не приспособлены для машинной уборки, то хлопчатник приходится убирать вручную (от 4 до 8 раз за сезон) (рис. 5). Собранный хлопок-сырец перед отправкой на заготовительный пункт подсушивается до влажности 8-12% и очищается [9].

Рисунок 5. Сбор хлопчатника вручную



3. Послеуборочная обработка семян хлопчатника

Правильно построенная технология обработки семян предусматривает соблюдение следующих основных условий:

· просушивание и очистку всего поступающего на хранение семян,

· направление влажных семян при недостатке сушильной мощности в зернохранилища, оборудованные активной вентиляцией;

· размещение семян (сухих, просушенных) с учетом их качества;

· рациональное использование оборудования в зависимости от количества и характера примеси;

· правильный режим работы отдельных машин с учетом требуемого технологического эффекта;

· полную и равномерную загрузку оборудования; взвешивание семян до или после очистки;

· взвешивание отходов при их реализации или уничтожении.

Для очистки семян от сорной и зерновой примесей используют различные машины. Принцип действия их основан на разделении семенной смеси на составные компоненты (фракции), отличающиеся физико-механическими свойствами и морфологическими признаками.

В зависимости от очищаемой культуры, ее влажности, засоренности семян и задач очистки подбирают соответствующие рабочие органы, устанавливают параметры работы машин и оптимальную производительность.

3.1 Первичная обработка хлопчатника

Собранный с полей хлопок-сырец (семена, покрытые волокнами) поступает на хлопкоочистительные заводы для первичной обработки. В массе хлопка кроме волокон содержатся различные сорные примеси, наличие которых снижает качество хлопка. Их количество зависит главным образом от способа сбора хлопка-сырца, его первичной обработки, а также от разновидности хлопчатника и условий его произрастания.

В процессе первичной обработки на хлопкоочистительных заводах с помощью, так называемых, зерноотделительных машин от семян последовательно отделяют:

- хлопковое волокно (волокна длиной в основном более 20 мм);

- пух или линт (волокна длиной менее 20 мм);

- подпушек или делинт (короткий волокнистый покров длиной менее 5 мм).

На долю хлопкового волокна приходится около 1/3 от общей массы хлопка-сырца. Одновременно происходит очистка от посторонних примесей (частиц листьев, коробочек, стеблей).

Волокноотделитель, машина для отделения хлопкового волокна от семян.

Принцип волокноотделения основан на том, что прочность прикрепления волокон хлопка к семени в 2-4 раза меньше прочности самих волокон. Различают пильные и валичные волокноотделители. В пильных прядка волокон в её средней части захватывается зубом пилы и отрывается от семени протаскиванием сквозь щель; они применяются для сильно опушённых семян с прочно прикрепленными волокнами (советские средневолокнистые хлопки). Валичные работают по методу зажима пучка волокон и отрыва его от семени; валичными волокноотделителями пользуются при обработке слабо опушённых семян с длинными и нежными, сравнительно легко отделяемыми волокнами (советские тонковолокнистые хлопки).

3.2 Очистка семян хлопчатника

Для предварительной очистки семян хлопчатника от посторонних примесей применяют машины, называемые буратами.

Бурат представляет собой цилиндрический или призматический многогранный барабан, поверхность которого обтянута штампованными ситами (рис. 6). Крепится барабан на валу с уклоном ? 1: 20 по длине и вращается вокруг своей оси с частотой около 20 об/мин. Если барабан имеет форму усеченного конуса, то вал устанавливается горизонтально, а уклон, необходимый для перемещения семян, создается благодаря уклону боковой поверхности барабана.

Семена по течке поступают внутрь вращающего барабана и уклона его граней перемещаются по направлению к противоположному концу. При вращении барабана семена поднимаются гранями на некоторую высоту, скатываются вниз, подхватываются следующей гранью и снова поднимаются вверх. В процессе такого движения семян в первой части барабана отделяются мелкие примеси, проходящие через сито с отверстиями малого диаметра. Продвигаясь вдоль барабана дальше, семена проходят через отверстия сит большего диаметра, а все крупные примеси идут сходом с конца барабана и по течке отводятся на специальный транспортер или в сборник сора. Под барабаном бурата помещается двухходовой шнек, который перемещает в одну сторону мелкий сор, а в другую - семена, выводя их по течкам из машины.

Оптимальная частота вращения бурата составляет 20-26 об/мин. Производительность бурата с длиной барабана 5500мм и шириной грани 750мм составляет 120 т/сут семян хлопчатника, при этом удаляется 100% крупного и 50-60% мелкого сора.



Рисунок 6. Технологические схемы работы бурата для очистки семян хлопчатника

3.3 Сушка семян хлопчатника

Обычно семена сушат смесью воздуха и дымовых газов в сушилках шахтного типа (ВТИ, ДСП). Высушенные семена охлаждают в охладительной камере, продувая через них атмосферный воздух. Для уменьшения нежелательных изменений в семенах при тепловом воздействии применяют двухступенчатую сушку.

Однако наиболее перспективными для сушки семян хлопчатника являются сушилки, в которых подсушка семян происходит в так называемом «кипящем» (псевдоожиженном) слое. Если через слой семян, лежащих на горизонтальной сетчатой плоскости, снизу вверх продувать воздух, то при достижении определенной скорости воздуха, когда каждое семя начнет испытывать воздействие воздушного потока, равное его массе, оно будет совершать колебания по вертикали около какой-то средней точки, не отрываясь от общей массы. Если вместо воздуха продувать сушильный агент в таком «кипящем» или псевдоожиженном слое, скорость сушки семян значительно увеличится. Способ сушки в кипящем слое использован в ротационной сушилке ВНИИЖа (рис. 7).



Рисунок 7. Ротационная сушилка ВНИИЖ

Сушилка состоит из цилиндрических камер (сушильных 1 и охладительных 2), расположенных одна над другой и имеющих общий вертикальный вал, на котором внутри камер установлены лопастные роторы 3, обеспечивающие перемещение семян. Под роторами находятся металлические решетки 4 для подачи сушильного агента и воздуха в высушиваемые семена. Под действием подаваемого вентиляторами сушильного агента или воздуха семена в «кипящем» состоянии перемещаются внутри камер вместе с ротором, последовательно проходят сушильные и охладительные камеры и затем выводятся из сушилки [5].

Основным принципом сушки с псевдоожиженным слоем является то, что влажный материал в аппарате, использующем псевдоожиженный слой, продувается горячим воздухом или другим газом, текущим снизу через перфорированное дно рабочего пространства аппарата. Контакт частиц влажного материала с горячей сушащей средой полный, что облегчает и ускоряет прохождение тепла и повышает использование энтальпии сушащей среды для выпаривания жидкости, образующей влажность сушеного материала. Это доказывает факт, что основная часть воды испаряется при температуре 35 - 45°С, даже если сушащий воздух имеет входную температуру 130 - 150° или же выше.

Семена хлопчатника хранятся в хлопкоперерабатывающих организациях, в специально отведенных для этого хранилищах, обеспечивающих полную сохранность семян от порчи и засорения другими культурами и сортами.



4. Оценка качества продукции

Для проверки качества отгружаемых и поступающих семян хлопчатника на соответствие их требованиям настоящего стандарта должны применяться правила отбора проб и методы испытания, указанные ниже [2].

Качество партии семян хлопчатника устанавливается на основании результатов анализа средней пробы, отобранной от партии.

Партия -- одновременно предъявленное к сдаче-приемке количество семян хлопчатника одного и того же промышленного сорта (средневолокнистых или тонковолокнистых сортов хлопчатника). оформленное одним сопроводительным документом:

· при передаче семян хлопчатника маслозаводу непосредственно с производства -- количество семян, передаваемое в течение суток;

· при отгрузке семян автотранспортом маслозаводу, расположенному в одном населенном пункте с хлопкозаводом, -- количество семян, отгруженное в течение суток из одного места хранения;

· при отгрузке семян железнодорожным транспортом -- количество семян в одном вагоне.

Проба -- небольшое количество семян, отобранное из партии за один прием для составления исходного образца.

Отбор пробы из партии семян, передаваемых хлопкозаводом непосредственно с производства (по транспортеру) маслозаводу, расположенному в одном населенном пункте, производится вручную и пробоотборником через каждые 2 ч работы завода. Отбор пробы производят из бункера пробоотборника или с конца выводного шнека в течение 1--2 мин с тем, чтобы общая масса проб на 2 ч работы завода составила 600--700 г.

При смене партии хлопка-сырца пробы семян, отобранные от разных партий, не должны смешиваться.

Из хранилищ, с погрузочных площадок из железнодорожных вагонов (по мере их разгрузки) пробы отбираются вручную или пробоотборником из разных слоев насыпи семян, не менее чем в 20 точках.

Из автомашин и прицепов пробы отбираются из двух слоев насыпи, не менее чем в 10 точках.

Отбор проб из партии затаренных семян хлопчатника производят из расшитых мешков на глубине 10--15 см от поверхности и из среднего слоя.

Пробы отбираются от 15% мешков, составляющих данную партию.

Отобранные от партии семян пробы осматривают и сравнивают. При однородности семян все пробы ссыпают в чистую банку. Объединенные таким образом пробы представляют собой объединенную пробу, масса которой независимо от массы партии должна быть не менее 2 кг.

Если при сравнении проб будет обнаружено явное различие между ними, то каждую однородную часть партии считают за отдельную партию семян и на каждую из них составляют отдельную объединенную пробу.

При массе объединенной пробы до 2 кг она одновременно является и средней пробой. Если масса объединенной пробы превышает 2 кг, то из нее выделяют среднюю пробу при помощи делительного аппарата или вручную.

В том и другом случае семена объединенной пробы перед выделением из нее средней пробы подвергают трехкратному перемешиванию. На делительном аппарате семена объединенной пробы перемешивают путем трехкратного пропуска через делитель. При ручном перемешивании объединенную пробу высыпают на стол с гладкой поверхностью, разравнивают в виде квадрата и перемешивают семена при помощи двух коротких деревянных планок со скошенным ребром таким образом, чтобы семена, захваченные с двух противоположных сторон квадрата, ссыпались одновременно в середину. Такое перемешивание производят три раза. Затем объединенную пробу снова распределяют ровным слоем в виде квадрата и при помощи планки делят по диагоналям на четыре треугольника. Из двух противоположных треугольников семена удаляют, а оставшиеся два идут для последующего деления. Операцию деления производят до тех пор, пока в двух треугольниках не будет получено примерно 2 кг семян, которые и будут представлять собой среднюю пробу.

Поступившую в лабораторию среднюю пробу перемешивают и делят на две равные части, из которых одну используют для анализов, другую сохраняют в условиях, гарантирующих семена от изменения качества в течение 15 дней для контрольных и арбитражных проверок.

Выделение навесок для анализа массой более 50 г производят тем же способом, что и среднюю пробу. Навески менее 50 г выделяют следующим образом: среднюю пробу высыпают на стол и разравнивают в виде квадрата слоем примерно 2--2,5 см. Из разных точек слоя отбирают по 1,5--2,0 г семян с таким расчетом, чтобы общая масса навески была несколько больше требуемой для анализа.

Определение влажности семян производят одним из двух методов: путем высушивания до постоянной массы в электрическом шкафу с закрытым обогревом (арбитражный метод) или при помощи термовлагомера.

При определении влажности путем высушивания семян до постоянной массы в электрическом шкафу из средней пробы семян хлопчатника выделяют в предварительно взвешенные бюксы четыре навески около 10 г каждая. Семена дробят в ступке, после чего вновь помещают в ту же бюксу и взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. Затем навески в открытых бюксах помешают в сушильный шкаф, воздух в котором предварительно нагревают до 110 °С.

Высушивание навесок семян хлопчатника производят в сушильном шкафу при 105--110 °С в течение 2 ч 30 мин, после чего дверцу шкафа открывают, одну бюксу из четырех (контрольную) быстро закрывают крышкой и переносят в эксикатор для охлаждения. Остальные три бюксы с пробами оставляют в сушильном шкафу, дверцу которого закрывают.

В эксикаторе бюкса с семенами остывает в течение 15--20 мин. после чего ее взвешивают и помешают в сушильный шкаф для повторного высушивания в течение 30 мин.

После повторного высушивания контрольную бюксу вынимают, охлаждают и взвешивают.

Если разность между двумя последующими взвешиваниями не превышает 0.01 г, то процесс высушивания считается законченным, в противном случае навеску снова помещают в сушильный шкаф и высушивают еще раз в течение 30 мин.

После достижения постоянной массы из шкафа вынимают остальные три бюксы с пробами, охлаждают их в эксикаторе и взвешивают. При высушивании в сушильном шкафу все взвешивания производят с погрешностью не более 0,01 г.

Определение влажности семян хлопчатника при помощи термовлагомера основано на быстром прогреве тонкого слоя семян в герметически закрытой камере при высокой температуре.

Из средней пробы семян хлопчатника выделяют в предварительно взвешенные бюксы четыре навески по 10 г каждая.

Термовлагомер перед укладкой навесок семян предварительно прогревают до температуры (220±2) °С, и в каждую секцию его помешают лист газетной или писчей бумаги, вырезанной по форме секции.

Каждую из четырех навесок семян укладывают тонким слоем в отдельную секцию термовлагомера. накрывают листом бумаги, вырезанной по форме крышки, и закрывают крышкой.

Высота рабочей камеры должна быть 3,3--4,0 мм.

Семена выдерживают при температуре (220±2) °С в течение 8 мин (4 мин при закрытом и 4 мин при открытом кране).

После 8 мин высушивания быстро освобождают нажимной винт, поднимают крышку, вынимают высушенные навески и укладывают их в те же бюксы, в которых они взвешивались до высушивания. Высыпавшийся сор собирают и помешают в эти же бюксы. Бюксы закрывают и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры, после чего взвешивают с погрешностью не более 0.01 г.

Влажность семян хлопчатника при определении методом высушивания и при помощи термовлагомера в процентах по каждой навеске определяют по формулам 1,3:

к абсолютно сухой массе семян

_, (1)

где W_c -- влажность к абсолютно сухой массе;

m_н -- масса навески до высушивания;

m_с -- масса навески после высушивания: к фактической массе семян (W_ф) (формула (2))

_. (2)

Расхождение между наибольшим и наименьшим определениями влажности у четырех навесок не должно превышать 0.5%.

При соблюдении этого условия вычисляют процент влажности (W) как среднеарифметическую величину в процентах из всех четырех навесок по формуле 3:

(3)

где - соответственно влажность семян каждой навески в %.

Если расхождение выше 0.5%, результат одной из четырех навесок отбрасывают с тем, чтобы у трех оставшихся навесок разность не превышала 0,5%. Средний процент влажности должен вычисляться по результатам анализа не менее трех навесок. Если по результатам первого анализа это требование не может быть выполнено ввиду большой разницы между показателями влажности отдельных навесок, производят повторный анализ четырех навесок. Если по результатам повторного анализа также не может быть выполнено требование о вычислении процента влажности не менее чем по трем пробам, за процент влажности семян хлопчатника принимают среднеарифметическое значение результатов анализа всех восьми навесок первого и повторного анализов.

Если анализ влажности исследуемой пробы не может быть проведен сразу после ее отбора, необходимо взвесить четыре навески по 10 г каждая, завернуть их в бумагу и хранить до начала анализа. Расчет влажности таких образцов проводится в обычном порядке с учетом первоначальной их массы.

Вычисление процента влажности семян хлопчатника проводят во всех случаях с точностью до 0.1%.

Определение засоренности семян хлопчатника

Для определения засоренности из средней пробы выделяют навеску в 500 г, взятую с погрешностью не более 0,1 г. Все последующие взвешивания производят с погрешностью не белее 0,01 г.

Определение засоренности семян проводят в два приема:

а)определяют содержание минеральной и органической примесей;

б)определяют содержание пустых, битых, горелых и тронутых семян.

Навеску семян в 500 г просеивают над клеенкой через сито с отверстиями 3x3 мм.

Выделенные сор и пыль собирают в бюксу, а семена переносят на чистый лист бумаги и пинцетом выбирают из них оставшиеся минеральные и органические примеси; затем все минеральные и органические примеси взвешивают. При этом выделенный при просеивании семян мелкий пух относят к массе семян.

Содержание минеральной и органической примесей в процентах () определяют по формуле 4:

. (4)



где -- - масса минеральной и органической примесей в г;

500 -- исходная навеска семян в г.

После определения содержания минеральной и органической примесей из просеянной навески отсеивают без выбора две порции по 100 шт. семян, взвешивают и анализ проводят по каждой порции отдельно.

Вначале выделяют битые и поврежденные семена, имеющие меньше половины ядра, целые ядра семян и их части. Затем целые семена разрезают пополам (поперек) и просматривают. В зависимости от результатов исследования семена относят к одной из пяти групп:

первая -- семена с окраской ядра, характерной для данного сорта;

вторая -- тронутые семена, цвет ядра которых темнее, чем предусмотрено для данного сорта в табл. 4;

третья -- пустые семена;

четвертая -- горелые семена с черным цветом ядра;

пятая -- битые и поврежденные семена, имеющие меньше половины ядра, целые ядра и их части.

Таблица 4.

Сорт семян хлопчатника	Соответствующие сорта хлопка-сырца	Цвет ядра в разрезе
I	I	Светло-кремовый с зеленоватыми и другими оттенками в зависимости от сортов хлопчатника
II	II	Кремовый с оттенками в зависимости от сортов хлопчатника
III	III	От серовато-кремового до желтоватого с оттенками
IV	IV	От желтого до светло-коричневого

Семена второй группы взвешивают с семенами пятой группы, которые вместе составляют масличную примесь.

Содержание масличной примеси () в процентах вычисляют по формуле 5:



, (5)

где - масса масличной примеси в г;

- исходная масса 100 шт. семян в г;

- процентное содержание минеральной и органической примесей. Семена третьей группы взвешиваются вместе с семенами четвертой группы.

Полученную массу () в процентах вычисляют по формуле 6:

, (6)

где -- суммарная масса пустых (третья группа) и горелых (четвертая группа) семян в г;

-- масса 100 шт. семян в г;

-- процентное содержание минеральной и органической примесей.

За общее содержание масличной примеси или пустых и горелых семян принимают среднеарифметическую величину по двум навескам, если разность между двумя определениями будет не более:

для I сорта 0,5%.

для II--III сортов 1.0%,

для IV сорта2.0%.

При превышении этой разности проводят повторный анализ. Если разность не превышает установленных норм допусков, за окончательный результат принимают результаты повторного определения.

В противном случае за окончательный результат принимают среднеарифметическую величину масличной примеси или пустых и горелых семян по четырем навескам.

Процентное содержание сорной примеси () определяют по формуле 7:



(7)

где -- процентное содержание минеральной и органической примесей;

-- процентное содержание пустых и горелых семян.

Содержание обшей засоренности семян () в процентах определяют по формуле 8:

, (8)

где -- процентное содержание сорной примеси;

-- процентное содержание масличной примеси.

Окончательный результат засоренности округляют до 0,1%.

Методы определения опушенности семян хлопчатника.

Для определения опушенности семян в сосудах из обожженной пористой глины применяют:

· весы лабораторные по ГОСТ 24104* 3 и 4-го классов точности с наибольшим пределом взвешивания 1 кг, с ценой деления шкалы не более 100 мг;

· сосуды из обожженной пористой глины вместимостью до 500 см³;

· шкаф сушильный с естественным или принудительным воздухообменом;

· стекло предметное 90x120 мм по ГОСТ 9284;

· мешочки из кенафной или джутовой ткани, или капроновой нити размером 250x200 мм;

· кислоту соляную по ГОСТ 3118.

Для определения опушенности семян в оголителе ОСХ-1 применяют: оголитель семян хлопчатника ОСХ-1 состоящий из реакционного устройства с пультом управления, сетчатого стакана и приспособления для оголения семян. Температура в реакционной камере в рабочем режиме (90±5), температура соляной кислоты в колбе 95. Допускаемое отклонение от номинального времени подачи звукового сигнала об окончании обработки семян в реакционном устройстве ±15 с;

· весы лабораторные по ГОСТ 24104* с наибольшим пределом взвешивания I кг 3 или 4-го класса точности с ценой деления шкалы не более 100 мг;

· выпариватель по ГОСТ 9147 вместимостью 150 см³;

· серную по ГОСТ 4204; кислоту соляную по ГОСТ 3118;

· хлористый кальций по НТД.

Определение опушенности семян в сосудах из обожженной пористой глины.

В два обожженных пористых глиняных сосуда наливают соляную кислоту. Через 15--20 мин (для новых сосудов через 20--30 мин) кислоту сливают. Через 5 мин после слива кислоты в каждый сосуд помещают навеску семян, закрывают стеклами и помещают в нагретый до 120--130 сушильный шкаф. По истечении 30 мин сосуды вынимают, семенам дают остыть, высыпают их на стекло, предварительно взвешенное, и взвешивают вместе со стеклом с погрешностью не более 0,02 г.

Каждую навеску помещают в мешочек и легким растиранием в течение 2--3 мин производят отделение разрушенных кислотой волокон и пуха от семян; затем семена высыпают на лист бумаги и от них отделяют волокно и подпушек. Очищенные от подпушка семена вместе с шелухой взвешивают на том же стекле.

Определение опушенности семян в оголителе ОСХ (арбитражный метод). Перед проведением анализа в оголителе семян, в склянках для промывания газов СПЖ-250 должно находиться 25--30 см³ концентрированной серной кислоты, хлоркальциевая трубка должна быть заполнена хлористым кальцием. Для включения оголителя делительную воронку заполняют до верхнего деления концентрированной соляной кислотой, откуда в колбу сливают 30 см³ кислоты. После достижения заданной температуры в колбе и реакционной камере и появления пробулькивающих пузырьков в склянках СПЖ-250 оголитель через 10 мин работы вхолостую готов к проведению анализов.

Серную кислоту в склянках СПЖ-250 заменяют при увеличении объема кислоты в 2 раза.

Хлористый кальций в хлоркальциевой трубке заменяют после проведения 20--25 анализов.

Две навески семян раздельно засыпают в секции разогретого стакана и помешают в рабочую полость камеры. Из делительной воронки сливают в колбу 15 см³ соляной кислоты. Отсчет времени начинают от появления 2--3 пробулькивающих пузырьков в секунду в первой склянке СПЖ-250.

Обработка семян должна проводиться в течение следующего времени:

после джиннрования (опушенность свыше 12%) -- 10 мин;

после первого и второго линтерования (опушенность от 8 до 12% включ.) -- 8 мин; после третьего линтерования (опушенность менее 8%) -- 6 мин. Время обработки семян контролируется сигнальными часами.

По истечении времени обработки сетчатый стакан вынимают из камеры и семена каждой навески отдельно высыпают в фарфоровые выпариватели. где они остывают в течение 1--2 мин. Затем с семян каждой навески снимают с помощью приспособления для оголения семян линт. Для этого семена высыпают в барабан оголителя и закрывают заслонку. Вращая рукоятку в одном, затем в противоположном направлениях, снимают линт до полного оголения семян. Оголенные семена высыпают из барабана в фарфоровый выпаритель. В него же собирают выпавшие через щели ядра и другие сорные примеси и взвешивают.

Опушенность семян () в процентах вычисляют по формулам 9, 10:

при применении сосудов из обожженной пористой глины



, (9)

при применении оголителя ОСХ-1

, (10)

где -- масса навески семян, обработанных парами соляной кислоты, с подпушком, г;

-- масса оголенных семян, г;

1.06 -- поправка на влажность;

-- масса навески семян для анализа, г.

Вычисления проводят до сотых долей процента с последующим округлением результатов до десятых долей процента.

Если расхождение между результатами двух параллельных определений будет менее 0.5%. то за результат анализа принимают их среднеарифметическое значение, округленное до 0.1%. Если расхождение между результатами двух параллельных определений превысит 0,5%, го анализ повторяют. Если и при повторном определении расхождение будет более 0.5%, то за окончательный результат принимают среднеарифметическое потребителя не должно превышать:

по засоренности:

для семян I сорта±0,5%;

для семян II и III сортов ±1,0%:

для семян IV сорта±2,0%;

по опушенности семян ±0.5%;

по влажности семян±0.5%.



5. Режимы и способы хранения сырья и готовой продукции

После отделения волокна семена хлопчатника поступают на маслозаводы. Масличность семян составляет 22--26%, содержание оболочки 28--54%. При подготовке к извлечению масла оболочку отделяют от ядра, масличность которого равна 37--40%.

Сырое хлопковое масло содержит токсичный пигмент госсипол, придающий маслу темный цвет. Для удаления госсипола масло подвергают рафинации. В хлопковом масле имеется 20-- 22% пальмитиновой кислоты, поэтому оно мутнеет при температурах ниже 10 °С. Твердую фракцию хлопкового масла -- хлопковый пальмитин -- выделяют путем вымораживания и используют в производстве маргарина. Хлопковое масло после вымораживания не мутнеет даже при 0°С.

5.1 Режимы хранения

Для хранения масличных семян могут применяться следующие режимы: хранение в сухом состоянии, хранение в охлажденном состоянии, хранение без доступа воздуха. К вспомогательным приемам относятся очистка семян от примесей, активное вентилирование, химическое консервирование и др.

Хранение в сухом состоянии заключается в следующем. При влажности ниже критической семена находятся в состоянии неполного анабиоза, и вся влага в них связана. Микроорганизмы в этих условиях нежизнеспособны. Для достижения необходимой влажности используют сушку и активное вентилирование. Хранение в сухом состоянии может осуществляться в складах и элеваторах.

Хранение в охлажденном состоянии осуществляется при пониженных температурах. При температуре ниже 10 °С происходит сильное ослабление жизнедеятельности семян, как основной культуры, так и примесей, микроорганизмов, насекомых, клещей. Поэтому охлаждение семенной массы до 0...10 °С даже в условиях повышенной влажности позволяет хранить семена длительное время без ухудшения их качества. Для этой цели используют атмосферный воздух в холодное время года и искусственно охлажденный атмосферный - в остальное время.

Активное вентилирование позволяет для достижения этих целей использовать суточные колебания температур. Этому способствует высокая тепловая инерция семян. Для охлаждения семенной массы можно использовать пассивную аэрацию, средства активного вентилирования, перемещение семян через транспортные механизмы или семяочистительные машины. При этом необходимо учитывать возможность увлажнения семян при охлаждении в результате конденсации влаги из воздуха. В последнее время используют искусственный холод, который осуществляют в холодильных машинах (ХВМ-1-30, 0-100) производительностью соответственно 70 и 100 т/сутки. Температура воздуха при этом снижается на 20 °С.

Хранение без доступа воздуха. Жизнедеятельность семян, микроорганизмов и вредителей протекает с участием кислорода воздуха. Отсутствие кислорода в межсеменном пространстве приводит к снижению жизнедеятельности всех живых компонентов. Семена в этих условиях дышат анаэробно. Микроорганизмы, а также клещи и насекомые по своей природе главным образом аэробы, поэтому в этих условиях они не развиваются. Бескислородная среда может быть достигнута самоконсервацией, т.е. процессом поглощения семенами кислорода межсеменного пространства и накопления в нем углекислого газа в герметизированном хранилище, а также путем вытеснения кислорода воздуха другими газами.

Самоконсервирование осуществлять дешевле и проще. Однако этот способ имеет существенный недостаток: бескислородные условия создаются постепенно, не сразу, и за это время могут заметно развиться микроорганизмы и вредители. Принудительное вытеснение кислорода воздуха углекислым газом ускоряет консервацию, а если использовать брикеты сухой углекислоты, то дополнительно достигается охлаждение семян. При использовании такого режима хранения строят газонепроницаемые хранилища из специального строительного материала: газонепроницаемые металлы, стеклопластики, некоторые виды бетона, полимерные смолы и пленки. Герметизированные хранилища бывают наземного и подземного типа.

Активное вентилирование - это принудительная аэрация неподвижной семенной массы. Хорошая газопроницаемость и скважистость семенной массы позволяет нагнетать в нее воздух вентиляторами в силосах. При этом снижается влажность семян и температура семенной массы, происходит ее дегазация, ускоряется послеуборочное дозревание семян. Активное вентилирование можно проводить в силосах, на складах любого типа и на площадках. Силосы вентилируют в вертикальном или горизонтальном направлении, либо послойно. При вертикальной продувке всего столба семенной массы в нижней части на уровне воронки устраивают распределительные воздуховоды, в которые вентилятором высокого давления нагнетается воздух. Для продувки в горизонтальном направлении по высоте силоса монтируются воздухопроводящие и воздухоотводящие трубы. Этот метод эффективнее, но дороже и сложнее. В складах и на площадках применяют стационарные, напольно-переносные и передвижные трубчатые установки. При активном вентилировании необходимо учитывать параметры применяемого наружного воздуха - его температуру и влажность. Следует также обеспечить необходимую удельную подачу воздуха в зависимости от влажности семян.

Химическое консервирование. Химическое консервирование применяют для стабилизации качества семян при хранении и для борьбы с различными вредителями. При этом способе межсеменное пространство заполняется парами веществ, обладающих токсическим действием на вредителей и микрофлору. Эти вещества могут быть парообразными, жидкими и газообразными, например, дихлорэтан, бромметил, пропионовая кислота.

5.2 Способы хранения

Хорошая сыпучесть семенной массы позволяет хранить ее в различных вместимостях, начиная от мешка и кончая большими силосами. Содержание семян в мешках получило название хранения в таре. Размещение семян в больших хранилищах (без тары) - в складах, бункерах и силосах - является хранением насыпью.

Основной способ хранения семенных масс - хранение насыпью. Преимущества этого способа следующие: полнее используются площадь и объем зернохранилища; имеется больше возможностей для механизированного перемещения семенных масс; удобнее организовать наблюдение за качеством семян; отпадают расходы на тару и перекладывание продуктов.

Различают два способа хранения семян насыпью: закромное и напольное. Закромное хранение чаще применяется в семенохранилище, где необходимо хранить отдельно небольшие партии семян. В закромном хранилище складируют различные партии семян.