Особенности изменения температуры пристенных слоев зерна пшеницы при хранении в силосах элеваторов

Проведение исследований для уточнения механизма миграции температуры внутри железобетонных силосов актуально, так как в литературе приведено мало данных по исследованию динамики изменения внутренних температур в железобетонных силосах, к тому же они получены достаточно давно. Цель экспериментальных исследований –  изучение динамики изменения температуры зерна в центре силоса традиционным способом с помощью термоподвесок, а также по горизонтальным слоям, определение толщины пристенного зернового слоя подверженного наибольшему нагреванию/охлаждению, а также выделения в нём критичного слоя. В статье представлен анализ результатов мониторинга температурного режима хранения пшеницы с помощью измерительной системы из термогигрометров (логгеров) типа DS1923-F5. Исследования проведены в течение годового цикла в наружных силосах элеватора, расположенного в умеренном климате Западно-Сибирской климатической области. Изучено распределение температур по вертикали силосов по трем уровням (верхний, средний и нижний), распределение температур по горизонтали силосов (на разном расстоянии от стенки силоса от 5 до 75 см). Сделан сравнительный анализ данных температурного режима в силосах, расположенных с южной и северной сторон элеватора. Получены новые оригинальные данные с термогигрометров, которые статистически обработаны. Определена толщина пристенного слоя зерновой массы, наиболее подверженного нежелательным температурным воздействиям для наружных силосов южной и северной сторон элеватора.  пристенных слоёв зерна и отстоящих от  наружной стены до одного метра. Показано, что наиболее критичным с более высокой температурой является верхний уровень, где необходимо более тщательно контролировать качество зерна. Средний и нижний уровни находятся в более благоприятных температурных условиях сохранности. К наиболее критичным горизонтальным слоям зерна (т.е. имеющим в летний период температуру выше 15 °С) на нижнем уровне отнесены слои от пристенного  до отстоящего от стен силоса на 35 см,  а на верхнем уровне  все слои от пристенного  до отстоящего от стен силоса на 75 см. 

1. Анастасиади, И. П., Фомин, Н. И., Костенко, Ю. В., & Трубицын, В. А. (1981). Исследование условий хранения зерна в наружных силосах элеваторов из сборных железобетонных конструкций. Труды ВНИИЗ, 96, 38-42.

2. Белецкий, С. Л., & Лоозе, В. В. (2019). Динамика изменения влажности пристенного слоя зерна наружных силосов элеватора из сборного железобетона. Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд, 12, 27-41.

3. Беляева, М. А., & Кечкин, И. А. (2020а). Тепломассообменные процессы при длительном хранении зерна пшеницы в металлических силосах. Пищевая промышленность, 6, 57-60. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2020-10067

4. Беляева, М. А., & Кечкин, И. А. (2020б). Технологическая схема хранения зерна в металлических силосах большой емкости. Пищевая промышленность, 1, 46-49. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2020-10012

5. Бибик, Г. А. (2014). Устройство контроля влажности и температуры сыпучих материалов. Вестник АПК Верхневолжья, 3, 63-66.

6. Ветелкин, Г. В., Марков, Ю. Ф., & Саулькин, В. И. (2003). Контроль качества зерна при хранении в условиях юга России. В Хранение зерна: Материалы Второй международной конференции (с. 88-89). М.: Пищепромиздат.

7. Гурьева, К. Б., & Иванова, Е. В. (2016). Исследование биологических потерь сухих веществ пшеницы за счет дыхания. В Вопросы продовольственного обеспечения в ХХI веке: Сборник материалов научно-практической конференции (с. 307-309). М.: МГУПП.

8. Гурьева, К. Б., Иванова, Е. В., & Белецкий, С. Л. (2013). Проблемы длительного хранения зерна злаковых культур. Сборник научных трудов МПА, 11, 175-190.

9. Кечкин, И. А. (2019). Влияние режима вентилирования на хранимое зерно в металлических силосах большой емкости. Научные труды Кавказского Федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия, 26, 44-50.

10. Малеева, О. Л., Брикота, Т. Б., & Ксенз, М. В. (2012). Изменение качества зерновой массы при хранении. Журнал КФРГТУ, 7, 29-40.

11. Масло, А. Д., Кропачев, Д. Ю., & Неделько, Д. Ю. (2014). Система мониторинга температуры зерна в элеваторах и зернохранилищах. Автоматизация технологичных и бизнес процессов, 2, 61-64.

12. Мачихина, Л. И. (2006). Хранение зерна и продуктов его переработки. М.: Росинформагротех.

13. Мачихина, Л. И., Ушаков, Т. И., Львова, Л. С., & Денисова, Е. В. (2012). Научный анализ хранения зерна в металлических силосах. Хлебопродукты, 9, 54-59.

14. Мерзляков, А. А., Сизов, О. А., & Пугачев, П. М. (2010). Особенности топологии температурного контроля при силосном хранении зернопродуктов. В Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве (ч. 2, с. 562-572). М.: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. Москва.

15. Орловцева, О. А., Игнатенко, Н. А., & Клейменова, Н. Л. (2016). Изучение влияния внешних условий на процесс хранения зерна. Вестник ВГУИТ, 4, 36-39.

16. Разворотнев, А. С., & Гавриченков, Ю. Д. (2020). Технология мониторинга и управления воздушными потоками внутри металлического силоса при хранении зерна. Инженерные технологии и системы, 30(2), 232-251. https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202002.232-253

17. Скрябин, В. А. (2006). Изучение изменения технологических свойств зерна пшеницы в процессе хранения на мукомольных предприятиях Сибири в естественно-климатических условиях. Хлебопродукты, 4, 38-40.

18. Скрябин, В. А. (2008). Влияние резко-континентального климата Сибири на технологические свойства зерна пшеницы при хранении. В Научные основы хранения и переработки зерна в современных условиях: Монография к 80-летию ГНУ ВНИИЗ Россельхозакадемии (с. 545-559). М.: ВНИИЗ Россельхозакадемия.

19. Сологубик, А. А., Камаева, Ж. А., & Фомин, Н. И. (1981). Изменение температуры зерна, хранящегося в силосах из сборных железобетонных конструкция и монолитного железобетона. Труды ВНИИЗ, 95, 31-39.

20. Сорочинский, В. Ф. (2016). Изменение температуры пристенного слоя зерна в металлических элеваторах. Хранение и переработка сельхозсырья, 4, 13-16.

21. Тохтиева, Л. Х. (2016). Влияние условий хранения на хлебопекарные качества зерна озимой пшеницы. В Перспективы развития АПК в современных условиях (с. 153-155). Владикавказ: Горский государственный аграрный университет.

22. Трисвятский, Л. А. (1991). Хранение зерна. М.: Агропромиздат.

23. Усатиков, С. В., & Малеева, O. Л. (2007). Влияние температурно-влажностных условий и способа обработки при хранении риса-зерна на его потребительские свойства. Известия вузов. Пищевая технология, 4, 95-99.

24. Черкасов, О. В. (2013). Влияние режимов охлаждения зерна пшеницы в процессе хранения на изменение мукомольных и хлебопекарных свойств. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева, 3, 53-55.

25. Шаймерденова, Д. А. (2017). Влияние условий хранения на технологический потенциал зерна мягкой пшеницы Казахстана. Новые технологии, 2, 37-42.

26. Шендеров, А. Р., & Сорока, В. И. (1994). Влияние наружных температурных колебоний на распределение температур в зерновых силосах. Известия вузов. Пищевая технология, 5-6, 66-67.

27. Abbouda, S. K. (2001). Applicatin of heat transfer model for prediction of temperature distribution in stored wheat. Аma, Agricultural Mechanization in Asia, Africa & Latin America, 32(3), 46-50.

28. Chamurliyski, P., & Stoyanova, S. (2012). Ex situ storage of germplasm from common wheat (Triticum aestivum L.) for a ten-year period in a breeding collection. Аграрни науки, 4(11), 157-163.

29. Montross, M. D., Maier, D. E., & Haghighi, K. (2002). Validation of a finite-element stored grain ecosystem model. Transactions of the ASABE, 45(5), 1465-1474.

30. Waszkiewicz, C., & Sypula, M. (2008). Effect of storage conditions on biological value of wheat and barley grain. Annals of Warsaw University of Life Sciences, 52, 39-44.

31. Wilkes, M., & Copeland, L. (2008). Storage of wheat grains at elevated temperatures increases solubilization of glutenin subunits. Cereal Chemistry, 85(3), 335-338. http://dx.doi.org/10.1094/CCHEM-85-3-0335

32. Yahya, S. A. (2001). Deterioration rates of wheat as measured by CO2 production. AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America, 32(2), 41-47.

33. Yisa, M. G., Fadeyibi, A., Adisa, O. I. O., & Alabi, K. P. (2018). Finite element simulation of temperature variation in grain metal silo. Research in Agricultural Engineering, 64(3), 107-114. https://doi.org/10.17221/101/2016-RAE