От мешков до модульных хранилищ — все о технологиях хранения зерна

Качественное и технологически правильное хранение зерна может обеспечить его сохранность далеко не один сезон. Сохранность посевного материала и собранного урожая важна не только для конкретного сельхозпредприятия, но и является основой продовольственной безопасности государства. Существуют разные способы хранения зерна, но все они имеют одну цель: консервацию для его последующего эффективного использования в любое время по целевому назначению. В этой статье «ГлавАгроном» подробно рассказывает обо всех актуальных способах хранения зерна и основных технологических регламентах этого процесса.

С древнейших времен человек применял два способа хранения зерна — хранение в таре (в мешках) и насыпью. Как показали раскопки поселений во времена Трипольской археологической культуры, относящейся в основном к III тысячелетию до н. э., зерно хранили в таре в сосудах-корчагах или насыпью в ямах, обмазанных изнутри глиной.

Большинство имеющихся элеваторов и складов напольного хранения было возведено еще в 1950-1970-е годы. По его словам Д. Корнева, руководителя отдела зерновой логистики московского представительства Bühler AG, физический износ их основных фондов составляет в среднем 70%, не говоря уже о том, что данные объекты являются морально устаревшими и уступают современным элеваторам по удельной энергоемкости в 1,2-1,5 раза, по удельной материалоемкости — в 1,3-1,5 раза, а по уровню автоматизации — в 2-3 раза. Отсюда более высокие затраты на технологию и фонд оплаты труда.

Общая мощность зерновых хранилищ всех типов, по подсчетам Российского зернового союза (РЗС), составляет около 135-145 млн т. Минсельхоз оценивает емкость хранения в целом в 138 млн т. Из них 47% — это специализированные зернохранилища (элеваторы, хлебоприемные пункты и склады при перерабатывающих предприятиях), а остальное — зерносклады в сельхозпредприятиях и ЛПХ, что не позволяет объективно дать количественный и качественный анализ данного складского хозяйства.

В среднем по стране дефицит емкостей для хранения зерна на конец уборочных работ, по оценке Национального союза зернопроизводителей РФ (НСЗ), в 2017 г. составил примерно 20 млн т.

По данным Росстата, за последние пять лет было построено и введено в строй зерносеменохранилищ более чем на 3 млн т, из них элеваторов — на 1,05 млн т.

Современные зернохранилища в зависимости от способа хранения имеют ряд конструктивных особенностей. В основном зернохранилища представляют собой различные емкости в виде силосов элеватора, бункеров, закромов и других сооружений. В них зерно хранится насыпью с высотой наполнения хранилища, зависящей от состояния зерна по влажности. Размещение зерна насыпью позволяет максимально использовать объем хранилища и эффективно применять для перемещения зерна одно из физических свойств зерновой массы — сыпучесть. Основные виды зернохранилищ — железобетонные или деревянные элеваторы и склады — механизированные или немеханизированные, из кирпича, камня или дерева. Наиболее совершенные зернохранилища — железобетонные элеваторы с силосами большой емкости, оборудованные мощными зерносушилками и зерноочистительными машинами большой производительности.

Элеваторы подразделяются на несколько видов:

• заготовительные зерновые базы;
• базисные хранилища;
• перевалочные склады;
• производственные элеваторы;
• фондовые комплексы;
• портовые зерносклады;
• реализационные комплексы.

Каждый из этих комплексов имеет свои особенности и назначение. Все операции с зерном в элеваторах полностью механизированы, что обеспечивает свободное его перемещение в нужном направлении и своевременное проветривание, сушку, очистку и сортирование больших партий с доведением до установленных кондиций, а при необходимости — и быструю отгрузку. Вместе с тем, для сооружения элеватора требуется гораздо меньшая площадь, чем для складов той же емкости. Однако отсюда не следует делать вывод о нецелесообразности строительства складов и хранения зерна в них. Наряду с элеваторами нужны и склады, в которых можно хранить зерно насыпью значительно меньшей высоты.

Склад имеет развернутую площадь пола 1000-1200 м², невысокие стены (до 5 м), и в нем сплошной насыпью можно хранить 2500-3000 т зерна при высоте до 5 м. Крупные партии стойкого (сухого, чистого) зерна, предназначенные для длительного хранения, целесообразнее размещать в складах, не загружая ими элеваторов, располагающих большими возможностями обработки менее стойкого зерна. Это положение становится совершенно бесспорным, если склады располагают вблизи элеватора и связывают с ним при помощи транспортера, подающего зерно. Безусловно, целесообразно оборудование складов установками для активного вентилирования, позволяющими проветривать, охлаждать и подсушивать партии свежеубранного зерна, обходясь без их перемещения. Склады используют также для размещения семенного зерна различных сортов, репродукций и категорий сортовой чистоты. В них можно хранить и партии зерна, принимаемого по особо учитываемым качественным признакам. Нельзя, конечно, игнорировать такой важный фактор, как стоимость строительства: затраты на сооружение складов значительно меньше и эксплуатация их проще.

Зерно, предназначенное на семенные цели, на хранение засыпают в склады после проведения комплекса послеуборочной подработки, доведения его до требований стандарта на посевные качества семян и получения из районной Государственной семенной инспекции документа о качестве и пригодности семян к посеву.

В зависимости от категории семян способы хранения их различны.

Высококачественные, наиболее ценные семена, имеющие высокую стоимость и производимые в селекционно-опытных учреждениях и элитно-семеноводческих хозяйствах, относимые к элите и суперэлите, хранят затаренными в тканевые мешки. Мешки для хранения семян и зернопродуктов могут быть изготовлены из льняной, полульняной, льноджутовой, льноджутокенафной ткани. Вид ткани, использованной на пошив мешка, определяет прочность мешка. Мешки могут быть обычной прочности без цветной полосы или с одной полосой, получившей название «просновка», вследствие заложенной в основу ткани при ее изготовлении цветной нити, и мешки с повышенной прочностью, имеющие 2...3 цветные просновки. Каждый затаренный и зашитый мешок с семенами должен иметь внутреннюю и наружную отметку (ярлык) цвета, соответствующего категории семян: для ОС — фиолетового цвета, ЭС — белого, PQ (включая гибриды) — голубого, РС2 и последующих поколений — красного, для смесей семян — зеленого.

Хранят в мешках и семена мелкосемянных культур. В бумажных мешках поставляют и хранят семена кукурузы, откалиброванные по крупности на фракции, обработанные средствами защиты растений. На элеваторах чаще применяются капроновые или полипропиленовые мешки, которые отличаются влагостойкостью и стойкостью к механическим повреждениям.

• мешки с семенами укладывают в штабели на деревянные настилы или поддоны, отстоящие от пола не менее, чем на 15 см, и от наружных стен хранилища не менее, чем на 70 см;
• «тройником» или «двойником», но не «пятериком», при укладке «тройником» 2 мешка кладут впритык друг к другу боками, а поперек к этим мешкам укладывается третий;
• при укладке «двойником» 2 мешка первого ряда кладут параллельно с небольшим зазором друг от друга, следующую пару мешков кладут на первые поперек, а третью пару — на вторую, как первую, и т. д. При этом мешки укладывают на ребро;
• проходы между штабелями для проведения технологических операций, наблюдения за состоянием семян, приема и отпуска должны быть не менее 1,5 м, а при использовании механизированных средств укладки и транспортирования мешков — не менее 2,5 м;
• высота укладки штабелей мешков с семенами зависит от вида культуры, влажности и времени года.

Для семян зерновых колосовых культур, кукурузы и гороха с влажностью не более 14%, согласно ГОСТ Р 52325-2005 высота штабелей может быть до 15 рядов, для подсолнечника с влажностью 8 % — 8 рядов, а с влажностью 7 % — до 12 рядов.

Раздельно по штабелям на хранение закладывают семена, различающиеся:

• по культурам;
• в пределах сорта — по репродукциям;
• в пределах репродукции — по категориям;
• в пределах категории по назначению: ОС, ЭС, PC, РСт;
• в пределах категории — раздельно по состоянию влажности.

Семена суперэлиты, элиты и семена первой репродукции всех культур, кроме риса и подсолнечника, а также семена второй репродукции пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи, зернобобовых культур и сои размещают на хранение раздельно по каждому семеноводческому хозяйству, вырастившему семена.

В соответствии с инструкцией о порядке приемки, размещения, хранения и отпуска сортовых семян хлебоприемными пунктами, для контроля состояния семян, хранящихся в таре, каждые 15 дней летом и 30 дней зимой из мешков отбирается образец семян и по нему в лаборатории проверяют цвет, влажность, запах и заселенность вредителями. Работники лабораторий на каждую партию семян выписывают штабельные ярлыки по установленной форме, в которых указывается культура, название сорта или гибрида, репродукция, категория, процент сортовой чистоты семян.

При появлении вредителей в затаренных семенами мешках производится обеззараживание их путем газовой дезинсекции. При обеззараживании семян другими способами их растаривают и обеззараживают, а после —снова затаривают в незараженную тару. Протравленные семена в крафт-мешках хранят в изолированных помещениях семенохранилища в штабелях высотой укладки до 20 рядов.

Иногда затаривают мелкие партии зерна отдельных культур в целях изоляции их и лучшей загрузки складов. Мешки используют также при досрочном завозе партий зерна в отдаленные районы. В связи с тем, что такие грузы в пути подвергаются перевалке на другие виды транспорта, а в пунктах назначения их обычно хранят длительное время в суровых погодных условиях, каждый заполненный мешок зашивают в другой — порожний.

Эту технологию, в свою очередь, подразделяют на напольное и силосное хранение. При первом способе, применяемом в складах с плоскими полами, высота насыпи не более 5...6 м, а в складах с наклонными полами до 7...10 м. Но высота насыпи всегда корректируется с учетом влажности засыпаемого на хранение зерна.

При втором способе хранения (в силосах) осуществляют хранение больших масс зерна. Силосный способ хранения наиболее прогрессивный, обеспечивает полную механизацию всех технологических процессов работы с зерном и наименьший уровень издержек на 1 т грузооборота. Специфической особенностью силосного хранения зерна является медленное выравнивание в силосах большого диаметра температуры засыпанной осенью на хранение теплой зерновой массы с температурой атмосферного воздуха.

Преимущества хранения насыпью:

• рациональное использование ресурсов зернохранилища;
• удобство погрузки, разгрузки и транспортировки продукции;
• более эффективная борьба с амбарными насекомыми и клещами;
• удобство мониторинга состояния зерновых масс;
• экономия средств на упаковке.

При извлечении влаги из зерновых культур все вредные организмы переходят в состояние анабиоза. Такой принцип хранения базируется на методе ксероанабиоза. Дальше остается лишь оберегать зерно от повреждения его различными насекомыми и поедания грызунами. Метод полного или частичного высушивания применяется при длительном нахождении зерновых на базисных или фондовых хранилищах.

Способы обезвоживания зерновых продуктов могут отличаться, однако все методы условно подразделяются на два основных принципа сушки:

1. Без использования тепла.
2. При помощи тепловой энергии.

Наиболее рентабельным оказалась сушка зерновых культур, при которой они засыпаются в ёмкости и обрабатываются солнечным теплом и воздухом.

Безвоздушный метод хранения зерновых используются главным образом на производственных предприятиях, где важную роль играет качество сырья. Преимущество этого способа заключается в том, что при отсутствии кислорода в зерновой массе погибает большинство вредных паразитов в виде микроорганизмов или насекомых. Во время использования этой технологии хранения зерновая масса в условиях отсутствия доступа кислорода самоконсервируется, что способствует сохранению всех полезных свойств зерна. Обычно такую консервацию сырья используют для мукомольных или хлебопекарных предприятий.

Реализация технологии безвоздушного хранения осуществляется при использовании специальных герметичных емкостей, в которые помещается сырье. Иногда для ускорения процесса консервации используется углекислый газ или сухой лед, который выделяет углекислоту при контакте с воздухом.

Методика хранения зерновых при невысоких температурах пользуется популярностью на небольших фермерских или складских предприятиях. С экономической точки зрения этот метод уступает лишь сухому способу консервации зернового сырья, а также отмечается низким процентом потерь продукта.

Принцип действия метода охлаждения при хранении зерна схож с принципами его высушивания. Суть в том, что как при высоких, так и при умеренно низких температурах жизнь микроорганизмов и насекомых в зерновой массе замедляется или прекращается. Если во время сушки зерна, достаточно высыпать его на ровную поверхность обеспечить притоком солнечной и воздушной энергии, то для охлажденного хранения необходимо искусственно создать температуру в пределах 5-10 градусов, что довольно дорого и проблематично в жаркие дни уборки урожая. Обычно при охлажденном методе хранения зерна на складах задействуют приточно-вытяжную вентиляцию, которую включают летом по ночам, а в другие времена года — круглосуточно.

Это интересно!

Существуют и другие способы хранения зерна, распространенные, в большей степени, в других странах и континентах:

• хранение во временных хранилищах модульного типа;
• хранение зерна в мини-элеваторах с использованием мобильных транспортных установок;
• хранение в полимерных зерновых рукавах и кольцевые зернохранилища;
• бескаркасные арочные и тентовые каркасные ангары.

Модульные хранилища очень популярны в Австралии и Европе. Первые хранилища подобного типа появились в России в 2008 году. Теперь они есть в Центральном Черноземье и на Алтае. Модульное хранилище является прекрасным решением в случае необходимости дополнительных емкостей для хранения зерна. Простота монтажа и обслуживания, возможность легко разобрать и перенести хранилище на новое место — всё это обеспечивает многовариантность его использования.

Не менее важным фактором является то, что модульное хранилище обеспечивает максимальную компактность хранения зерна. В отличие от сельскохозяйственных мешков, которые требуют значительных площадей хранения, модульные хранилища гарантируют возможность локального хранения зерна с высотой насыпи до 27 м. Но главным фактором, который мотивирует использовать модульные хранилища, является гарантия сохранения высокого качества хранящегося в нем зерна на протяжении всего срока использования. Аграрий прекрасно понимает, что выращенное им зерно является прекрасной инвестицией. Поэтому продажа зерна в период пиковых цен, а не сразу с поля, позволит повысить окупаемость вложений в оборудование, удобрения, семена и т.д.

 На сегодняшний день практикуется три типа складирования зерна:

1. Сухой.
2. Охлажденный.
3. Безвоздушный.

В России больше принято хранить зерно в охлажденном состоянии или при помощи сухого способа.

Правильная организация хранения зерна предполагает четкое соблюдение всех нормативных требований, регулярный контроль состояния зерновой массы и тщательное ведение документации.

1. Хранение зерна начинается с использования лопаты и щеток: тщательная очистка помещений и оборудования до закладки новых партий зерна — первооснова сокращения потерь. При несоблюдении правил производственной санитарии наличие пыли и возбудителей грибных заболеваний создает идеальные условия для развития амбарных вредителей и клещей.
2. Столь же важно перед размещением на складе очистить зерновую массу от посторонних примесей. Этот простой прием поможет устранить множество проблем в будущем.
3. Если речь заходит о применении химических средств защиты для обработки пустых складов, следует обращать внимание на сроки допуска и регламент применения того или иного препарата.
4. Товарное и фуражное зерно следует хранить отдельно от потенциально опасных веществ, таких как средства защиты растений, минеральные удобрения, солярка, моторное масло, дезинфицирующие или чистящие средства; особое внимание следует уделять организации хранения органических удобрений, протравленному семенному материалу, медикаментам.
5. Конструктивные особенности помещений и зданий, предназначенных для хранения зерновых и зернобобовых культур, а также семян масличных культур должны исключить проникновение внутрь домашних животных, птиц, грызунов.
6. При раскладывании приманок для грызунов необходимо следить за тем, чтобы приманки располагались вне зерновой насыпи, а также вне доступа детей и домашних животных.
7. Следует убедиться в том, что склады напольного хранения и силосы до заполнения зерном нового урожая прошли тщательную очистку, а подъемно-транспортное оборудование не использовалось при перемещении опасных грузов.
8. Поступающие на хранение партии семян сопровождают документами установленной формы. Один из главных принципов хранения — это полная отслеживаемость всех рабочих процессов по документам.
9. Учет сроков проведения контрольных проверок заложенного на хранение зерна имеет большое значение: в журнал учета заносят температуру и влажность зерновой массы, время и интервалы между ее вентилированием. Применение консервантов на основе органических кислот также должно быть отражено в документах.
10. В журнал учета следует заносить обо всех без исключения этапах внесения удобрений и средств защиты, проводимых в хозяйстве в течение вегетации.

Изучение свойств зерновой массы и влияние на нее условий окружающей среды показало, что интенсивность всех протекающих в ней физиологических процессов зависит от одних и тех же факторов, важнейшими из которых являются: влажность и температура зерновой массы, доступ воздуха к ней.

В сухом зерне (влажность 10-12%) практически полностью прекращаются биохимические процессы, почти не развиваются микроорганизмы, насекомые и клещи. Такое зерно хорошо хранится многие годы, причем потери массы, например, в зерне пшеницы не превышают 0,01-0,4% в год. В зерне с повышенной влажностью резко возрастает интенсивность дыхания, активно развиваются микроорганизмы (например, плесневые грибы) и вредители хлебных запасов. Вследствие этого выделяется много тепла, что приводит к самосогреванию, значительной потере качества и массы (до 3-8%) и даже порче зерна. Влажность зерна, при которой интенсивность дыхания резко возрастает, называют критической. Для зерна пшеницы, ржи, ячменя, риса и гречихи она находится на уровне 14,5-15,5%; зерновых бобовых культур — 15-16%; проса, кукурузы и овса — 13,5-14,5%. Во влажном зерне образуются токсичные, ядовитые для человека и животных, придающие зерну неустранимый затхлый запах. Влажное зерно при хранении может прорасти, что также ухудшает его качество и увеличивает потери массы.

Важнейшим фактором состояния зерна является температура. При температуре ниже +10 °С интенсивность дыхания мала, микроорганизмы (в том числе плесневые грибы) и вредители хлебных запасов развиваются крайне медленно, не происходит самосогревания. В охлажденном состоянии можно хранить и влажное зерно, однако наиболее стойки при хранении партии сухого охлажденного зерна.

Для проведения качественного мониторинга над хранимой насыпью ее условно разбивают на площади по сто квадратных метров, за которыми ведут постоянное наблюдение, совершая периодические замеры температуры и влаги. Также на этих участках производят анализы относительно количества присутствующих вредителей.

Температурные показания снимаются при помощи специальных термоштанг, которые представляют собой термометры в защитных футлярах. Замеры производятся в 3 местах: в верхнем, нижнем и среднем слоях насыпи при условии, что она имеет высоту более полутора метров. После каждого замера, термоштанга переставляется на 2 м. Частота контроля относительно показаний степени заселенности фитофагами и клещами регламентируется температурой и массой насыпи:

• раз в неделю — при температуре +10 °С и выше;
• раз в две недели — при температуре ниже +10 °С тепла;
• раз в месяц — при температуре 0 °С и ниже.

Зерно, хранящееся в мешках, проверяют на заселенность амбарными вредителями один раз в месяц в зимний период и два раза летом.

И в завершение, отметим, что хранение зерна — это процесс динамический, во время которого оно может изменять свои свойства. Поддержка качества зерновой массы — основная цель технологии хранения зерна. Соблюдение всех технологических регламентов позволяет снизить объем естественных потерь продукта и содержать его в здоровой среде. Учитывая особенности культуры и состояние зерномассы, а также применяя адекватные и современные методы для повышения стойкости зерновой культуры, можно сохранять высокое качество сырья на протяжении нескольких лет.