A gabonaszárítás

A biztonságos, hosszú távú tárolás elengedhetetlen feltétele a gabona szárítása, amelynek lényege, hogy a betakarításkor mért és a biztonságos tároláshoz szükséges víztartalom közötti különbséget eltávolításuk.

A terményszárítás történhet hideg, illetve meleg levegővel.

A terményszárítás néhány alapelve

A gabona egy élő dolog és az életfolyamatok mindig a mag belsejében mennek végbe. Ezek közül a legfontosabb a nedvességtartalom csökkenése és a nedvességeloszlás megváltozása. Ha a gabona belsejében lévő nedvesség lecsökken, vagy lehűl, akkor ezek a folyamatok nagyon lelassulnak, vagy teljesen befejeződnek.

A termény szárítása befejeződhetne a termőföldeken, természetes időjárási viszonyok között, de akkor a terméshozam csökkenne, és a termény belső sérülése nőne. A szárítás a gabonafélék és az egyéb mezőgazdasági termények tartós tárolásának nélkülözhetetlen feltétele. Ez igen lényeges, mert a betakarítás és a felhasználás időpontja nem esik egybe. A terményt célszerű betakarítani akkor, amikor annak magas a nedvesség tartalma.

A betakarítást követően a terményt mechanikusan úton kell szárítani, így megakadályozzuk annak károsodását. A kukorica betakarítás utáni tárolása 15%-os nedvességtartalom felett nem biztonságos, mert nagyobb nedvességtartalom esetén a magvak élettevékenysége tovább folytatódik, az enzimek lebontják a vegetáció során beépült tartalék tápanyagokat, továbbá azok a gombák, amelyekkel a magvak a szántóföldön fertőződhetnek, élettevékenységüket a raktározás során is folytatni tudják.

Az alábbi táblázat megmutatja, hogy melyik a legjobb nedvesség tartalom az aratáshoz, és, hogy milyen nedvesség tartalom ajánlott a hosszú távú tároláshoz.

A termény ajánlott maximális nedvességtartalma a betakarításhoz és a hosszú távú tároláshoz

Termény Nedvesség tartalom a
legjobb betakarításhoz
Max. nedvesség tartalom hosszútávú tároláshoz
Búza 20% 12%
Zab 20% 13%
Árpa 20% 13%
Kukorica 23-28% 13%
Szója 20% 11%
Rizs 18-25% 12%

Hogy megértsük a terményszárítást, meg kell ismerni magát a folyamatot. A terményszárítás lényege, hogy az enzimműködést a szemekben, valamint a szemek felületén elhelyezkedő mikrobák élettevékenységét a nedvességtartalom 15% alá történő csökkentésével leállítsuk. A szemes termények megfelelő nedvességtartalma nemcsak a romlásmentes és a lehető legkisebb veszteségű tárolás, hanem a felhasználásuk szerinti továbbkezelés és a feldolgozás-technológia miatt is fontos minőségi követelmény Az egyik legfontosabb termény, amelyet szárítunk, az a kukorica. Valójában minden termény szárítható ugyanazon eljárási móddal, mint a kukorica.

A gabonaszárítás problematikája azonban ha túl magas hőmérsékletet használunk. A kukoricamorzsoló megjelenése óta a betakarítás felgyorsult és a nedves kukorica leszárítása gyorsabbá vált. A sebesség fő tényezőjévé vált a betakarításnak. Az egyetlen módja, hogy felgyorsítsuk a szárítási folyamatot, a hőmérséklet növelése. A hőmérséklet – túlszárítás - azonban nagyon sok problémával jár, és a kukorica feldolgozóipar nagyon szigorú a kukorica szárításának módszerét illetően.

A túlszárítás következménye a kukorica esetében, hogy a szemek üvegesen törnek, repedéseket okoznak és a termény beltartalmi értékeiben kárt okozunk.

Az olaj értékes része a termény belsejének, mely tartalma csökkenhet. A magas hőmérsékletből származó sérülések első jellemzője az olaj zsírsav tartalmának növekedése, újabb veszteségeket okozva, mivel a zsírsavat el kell távolítani a finomítási eljárás során.

Ezért van, hogy a kukorica 100° C körüli szárítása népszerűvé vált az elmúlt években, szemben a korábbi évtizedekben megszokott 120° C fokos szárítással. Így a szárított termény minősége kitűnő marad és a szárítási költségek nagyon gazdaságosak. Amióta nem használják az óriási hőmérséklet-változásokat, nehéz kárt okozni a terményben.

A szárítás során a víztartalom csökkenésével értelemszerűen a termény súlya is csökken. Az alábbi táblázatok illusztrálják a különféle termények víztartalmát különböző nedvesség százaléknál

Búza és szója

Kezdeti nedvesség százalék Kezdeti súly kg/m3 Szárított termény 14%
Százalékos csökkenés a súlyban
35 1021.8 24.4
30 948.51 18.5
28 922.77 16.3
26 898.32 14.0
24 875.16 11.7
22 851.99 9.3
20 830.15 7.0
18 810.81 4.8
16 790.21 2.3
14 772.2 0.0

Kukorica

Kezdeti nedvesség százalék Kezdeti súly kg/m3 Szárított termény 15%
Százalékos csökkenés a súlyban
35 935.64 23.0
30 868.72 17.0
28 845.55 14.7
26 822.39 12.3
24 800.51 10
22 779.92 7.6
20 760.61 5.2
18 742.59 3.0
16 724.58 0.5
15 720.72 0,0

Zab

Kezdeti nedvesség százalék Kezdeti súly kg/m3 Szárított termény 14%
Százalékos csökkenés a súlyban
35 545.68 24.6
30 500.64 17.7
28 492.92 16.4
26 480.05 14.2
24 467.18 11.8
22 455.59 9.6
20 444.01 7.2
18 432.43 4.8
16 422.13 2.4
14 411.84 0.0

Rizs

Kezdeti nedvesség százalék Kezdeti súly kg/m3 Szárított termény 13%
Százalékos csökkenés a súlyban
30 711.71 18.6
25 662.80 12.6
23 644.78 10.0
20 621.62 6.8
18 606.17 4.5
16 592.02 2.2
13 579.15 0.0
12 570.14 -1.6

A terményszárítás során a termény higroszkópikus képessége miatt a nedvesség kicserélődik a környező levegővel, ezért nekünk csak annyit kell tennünk, hogy a száraz levegőt a terményen keresztül átfújatjuk, és a víz eltávozik. A higroszkóposság miatt a gabona és a környezetében levő levegő egymással kölcsönhatásban van. Ennek mértékére hat a levegő relatív páratartalma, hőmérséklete valamint a gabona víztartalma és hőmérséklete.

A relatív páratartalom azt jelenti, hogy a vizsgált hőfokon hány százalék nedvesség van jelen a levegőben, a telítettséghez viszonyítva. Ezért a relatív páratartalmat mindig százalékban adjuk meg. Minél alacsonyabb a levegő relatív páratartalma egy adott hőmérsékletnél, annál gyorsabb a szárítás mértéke. Ez az egyik tényező, melyet figyelembe kell vennünk, amikor a terményt gyorsan szárítjuk. A szárító levegő hőmérséklete a másik fontos tényező a szárítási képesség, és a szárítási idő meghatározásánál.

Amint a levegő keresztül megy a terményen és felveszi annak nedvességét, úgy csökken a terményben lévő víz sűrűsége. Ez ugyanaz a hatás, mint a lehűlő emberi test a bőrön keresztül történő izzadság elpárolgásánál.

A betakarítást követően, a gabonaszárítás korai szakaszaiban a relatív páratartalom nem olyan fontos. A termény kezdetben nagyon nedves és a szárítás jól halad nagyon magas relatív páratartalomnál is. Azonban ahogy a termény nedvesség tartalma közelít a 16%-hoz, a relatív páratartalom annál fontosabb tényezővé válik.

Fontos tényező, amelyre emlékeznünk kell a szárítás folyamatában, hogy korlátozott a napok száma, hogy elraktározzuk és szárítsuk a gabonát, mielőtt annak megromlása bekövetkezne.

Az alábbi táblázat megmutatja a napok számát a biztonságos tárolásnál, különböző feltételeknél.

Tárolási levegő hőmérséklete Biztonságos kukorica tárolási időszak (nap)
  Nedvesség tartalom
  15% 20% 25% 30%
23 116 12.1 4.3 2.6
21 155 16.1 5.8 3.5
18 207 21.5 7.8 4.6
15 250 27.0 9.6 5.8
12 337 35.0 12.5 7.5
10 466 48.0 14.0 10.0
7 725 75.0 27.0 16.0
4 906 94.0 34.0 20.0
1 1140 118 42 25

Megjegyzés: A termény értékcsökkenése halmozódik. A táblázat megmutatja a biztonságos gabona tárolási időt.

Példa: Feltételezzük, hogy a kukorica 25%-os nedvesség tartalommal volt learatva és 12 óráig volt a teherautón mielőtt kirakodták. Feltételezzünk egy átlagos termény hőmérsékletet a teherautóban, 21 °C-ot. Ezt követően egy szellőztetővel felszerelt magtárban vagy silóban tartottuk a terményt. Mondjuk, hogy a tárolóban lehűlt a termény 4 °C-ra, két nap alatt. Körülbelül mennyi ideig tárolhatjuk a terményt 4 °C-on, túlzott értékcsökkenés nélkül?

0.5 nap
avagy a biztonságos tárolási idő 9%-át használtunk a teherautóban
5.8 nap
2 nap
avagy a megengedett idő16%-át használtuk a két napos hűtési idő alatt (feltételezve
12.5 nap
egy 12 °C-os átlag hőmérsékletet a hűtési idő alatt)

Ennélfogva 16+9 vagy biztonságos tárolási idő 25%-át használtuk a kirakodással és a termény hűtésével.

Tehát 34 nap 75%-a vagy 25 nap biztonságos tárolás maradt.

A gyakorlat azt mutatja, hogy bármilyen hőmérsékletnél lehetséges tárolni a kukoricát 15%-os nedvességtartalommal közel 10-szer hosszabb ideig, mint 20%-on, körülbelül 27-szer hosszabb ideig, mint 25%-os terménynél és kb. 45-ször hosszabb ideig, mint 30%-os nedvesség tartalomnál. Mindenfajta nedvesség tartalommal lehetséges tárolni a kukoricát 1°C fokon közel 2 és fél-szer hosszabb ideig, mint 10 °C-on, és több mint 4- szer hosszabb ideig, mint 15 °C fokon és közel 10 szer hosszabb ideig mint 23 °C fokon.

Terményszárítás hűtéssel

Betakarításkor a tisztítást követően a terménytároló fémsilóba betárolt terményt, alacsony páratartalmú hideg levegővel lehűtjük.

Az alacsony páratartalom hatására a terményből a nedvesség kiáramlik, az alacsony hőmérséklet megakadályozza a káros mikrobiológiai folyamatokat és a kártevők betelepülését.

Terményszárítás meleg levegővel

Betakarítást követően a tisztított terményen, alacsony páratartalmú meleg levegőt áramoltatunk át.

Szárítóban történő szárítás /Szakaszos ; Folyamatos üzemű /

A technológiai gépsorba beillesztett szárító végzi az előtisztított terményen keresztül történő alacsony páratartalmú meleg levegő átáramoltatását.

A szakaszos üzemű szárítás lényege, hogy a szárítót feltöltjük és a szárítóban lévő terményen, tölteten addig áramoltatunk át meleg levegőt, míg az a kívánt víztartalomra leszárad. Ezt követően a töltetet kitároljuk, majd újra töltjük a szárítót. A folyamat ciklikusan addig folytatódik, amíg van szárítandó terményünk. A szakaszos üzemű szárító teljesen feltöltve, csak teljes töltettel üzemeltethető.

A folyamatos üzemű szárítás lényege, hogy a szárító feltöltését követően a szárítóban lévő terményt folyamatosan tároljuk ki, és ennek ütemében történik a feltöltés is. A szárítót a szárítási folyamat végén az utolsó töltet leszárítását követően kell kiüríteni.