Факультет

Студентам

Посетителям

Состав воздуха в межзерновых пространствах массы влажного зерна в результате дыхания

Состав воздуха в межзерновых пространствах массы влажного зерна в результате дыхания значительно изменяется.

Ранее указывалось, что уже при влажности свежеубранного зерна 14,5—15,5% после двухнедельного хранения зерна в межзерновых пространствах самого верхнего слоя насыпи содержалось свыше 1% углекислого газа, а в самом нижнем — 4,6%. Это обстоятельство указывает на энергичное дыхание зерна и, следовательно, ни опасность самосогревания; действительно, через некоторое время температура зерновой массы значительно повысилась так же, как и содержание углекислого газа, достигшее в нижнем слое высокой цифры — 13,4%. Накопление углекислого газа в воздухе межзерновых пространств служит признаком неустойчивого состояния зерна, предвестником возможного самосогревания. Усиление жизнедеятельности зерна и его микрофлоры, проявляющееся в выделении значительного количества углекислого газа, бывает причиной самосогревания. Вполне понятно, что первым признаком начала этого процесса будет повышение концентрации углекислого газа, обнаруживаемое до заметного повышения температуры. Отсюда следует, что было бы рационально контролировать состояние зерновой массы не только по температуре, но и по содержанию углекислого газа, повышение концентрации которого предшествует росту температуры. Однако методы определения состава воздуха в межзерновых пространствах пока еще слишком сложны, громоздки н трудоемки, чтобы их можно было широко применять в производственных условиях.

Распределение углекислого газа в разных слоях насыпи далеко не всегда соответствует закономерности, которую можно вывести из того обстоятельства, что данный газ тяжелее воздуха и, следовательно, должен скапливаться в нижних слоях. Это происходит только в тех случаях, когда на выделение и распределение углекислого газа не влияют никакие другие факторы. Практически же благодаря различным, условиям аэрации, зависящим от формы поверхности насыпи, ее высоты и типа пола склада, углекислый газ имеет возможность в большей или меньшей степени перемещаться в окружающую атмосферу. Неравномерное распределение зерна различной влажности обусловливает более или менее интенсивное дыхание, а, следовательно, и неравномерное выделение углекислого газа в различных участках насыпи. Наконец, образование в ней гнезд, характеризующихся высокой температурой, вызывает пере: распределение газа под влиянием восходящих токов теплого воздуха, вследствие чего наибольшие концентрации углекислоты наблюдаются не в самых нижних слоях и даже не в участках с наиболее высокой температурой.

Наряду с участками, в которых содержание углекислого газа составляло 9—10%, в зерновой массе были участки, в которых концентрация доходила до 25—26%. В очаге самосогревания с температурой 38° количество углекислоты обнаруживалось значительно меньше в связи с тем, что оно, вероятно, находилось в поверхностном слое и газ имел возможность улетучиваться наружу с током теплого воздуха.

В силосе элеватора, загруженного влажным зерном, также отмечалось накопление значительного количества углекислого газа, но распределение его по высоте не подчинялось закономерности, которая наблюдалась при хранении сухого зерна; наибольшее содержание углекислоты выявлялось не в нижних, а в средних слоях, причем на участках, расположенных против загрузочного люка, этого газа было в несколько раз меньше, чем на участках по той же горизонтали, но на 1,5 м в сторону — против смотрового люка.

Концентрация углекислого газа в воздухе межзерновых пространств достигает в данном случае такой большой величины, что после освобождения силоса от зерна в нем может остаться еще много углекислоты. Как известно, предельная норма содержания углекислого газа в воздухе, еще безвредного для человека, — 0,5% по объему, или 10 мг на 1 л при вдыхании воздуха с более высокой концентрацией углекислого газа могут наступить болезненные явления и даже смерть. Поэтому спуск рабочих в незаполненный или частично заполненный силос может быть допущен только после того, как будет установлено, что концентрация углекислого газа в нем не превышает нормы, и со строжайшим соблюдением правил техники безопасности. В иностранной литературе описаны случаи смертельного отравления углекислотой рабочих, спускавшихся в силос, заполненный льняным семенем, которое отличалось повышенной влажностью.

Выше отмечалось, что состав воздуха в межзерновых пространствах оказывает влияние на самый характер дыхательного процесса. При недостатке кислорода зерно переходит к анаэробному дыханию, в результате которого выделяются спирт и углекислый газ. Ослабление энергии дыхания и переход к анаэробному процессу наблюдаются при концентрации углекислого газа сверх 12-13%. Как видно из приведенных материалов, углекислый газ накапливается в зерновой массе в таком количестве только при хранении зерна с высокой влажностью и обычно при начавшемся самосогревании. Действительно, при проведении мероприятий для ликвидации гнездового самосогревания нередко отмечают характерный спиртовой запах, свидетельствующий об анаэробном дыхании зерна. Этот процесс оказывает резко отрицательное влияние на всхожесть и энергию прорастания зерна, и поэтому его нельзя допускать при хранении семенных фондов.

В отношении же продовольственного зерна дело обстоит несколько иначе. Накопление большого количества углекислого газа в воздухе межзерновых пространств угнетает развитие микроорганизмов, в частности плесеней, и предохраняет зерно от порчи. Поэтому уже давно зародилась мысль о возможности консервирования, сохранения зерна, помещая его в атмосферу с высокой концентрацией углекислого газа. Необходимо отметить, что консервирование углекислотой можно иногда наблюдать на участках массы влажного зерна, находящегося в процессе самосогревания. На некоторых участках гревшейся массы концентрация углекислоты достигала огромной величины — 26%. На этих участках плесени не развивались совсем, зерно было совершенно чистым, но обладало характерным спиртовым и фруктовым запахами, свойственными зерну, находившемуся долгое время в бескислородной среде. В подавляющем большинстве случаев зерно, заложенное на хранение, обеспечено кислородом в достаточной степени, чтобы поддерживать нормальное аэробное дыхание.

Если в зерне, хранящемся в сухом состоянии, биохимические процессы так мало интенсивны, что даже при очень длительном хранении в нем нельзя обнаружить каких-либо существенных изменений, то первоначальные свойства влажного зерна, напротив, могут изменяться очень быстро и сильно. Наиболее резко выраженные изменения обнаруживаются при хранении влажного зерна в тех случаях, когда вследствие недостаточного ухода за ним начинается самосогревание. Одним из первых результатов является дальнейшее усиление энергии дыхания зерновой массы, т. е. зерна и населяющей его микрофлоры. Численность последней, особенно плесеней, возрастает очень сильно, увеличивая тем самым расход органических веществ на процесс дыхания. Усиленное дыхание имеет следствием значительные потери сухого вещества зерна; таким образом, повышение температуры влажного зерна уже само по себе влечет за собой потери его количества. Отсюда следует, что работник, допустивший самосогревание, не выполнил своего прямого служебного долга — не обеспечил сохранности государственного хлеба.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: