Правила сушки семян

При низком содержании влаги в семенах она находится в связанном состоянии - удерживается коллоидами белков и углеводов. При увеличении влажности в семенах появляется так называемая свободная влага, и все жизненные процессы в них резко активизируются. Уровень влажности, при котором появляется свободная влага, называют критической влажностью. 

Величина критической влажности неодинакова у различных культур и зависит от химического состава семени. Так, у большинства зерновых, а также злаковых трав критическая влажность семян находится в пределах от 14 до 15%, у зерновых бобовых культур - от 15 до 16%. Жиры не удерживают влагу, поэтому у семян масличных культур критическая влажность более низкая. Например у высокомасличных сортов подсолнечника она составляет всего 6-8%.

Процесс удаления из семенной массы влаги, ведущей к ее обезвоживанию и повышению содержания сухой массы, а также к снижению ее физиологической активности, получила название сушки семян. При сушке зерна на семена конечная цель заключается в снижении влажности до значения ниже критической.

Сушка семян включает передачу тепла от агента сушки к зерну, движение влаги от центральных слоев зерна к его поверхности, испарение влаги с поверхности зерна и диффузию паров в окружающую среду. 

Формы и виды связи влаги в семенах различны: от самой прочной, обусловленной молекулярными силами, до чисто механического на поверхности семян. Разнятся и степени интенсивности тепловой обработки для удаления влаги трех форм связи:⁣⁣⠀
 Химическая связь - вода в составе молекул белков, жиров, углеводов удаляется только при прокаливании.⁣⁣⠀⁣⁣⠀
 Физико-химическая связь - адсорбционно связанная влага, осмотически связанная и структурная влага – для удаления интенсивное высушивание.⁣⁣⠀⁣⁣⠀
 Физико-механически связанная (свободная) вода собирается в микрокапиллярах зерна и легко испаряется при высушивании.⁣⁣

С повышением температуры интенсивности движения частиц воды, находящихся на поверхности материала возрастает, вследствие чего все большее их количество отрывается от поверхности семян и попадает в пограничный слой воздуха, превращаясь в пар. Давление пара над поверхностью материла становится больше, чем давление пара в окружающей среде, что и вызывает диффузию пара в окружающую среду.

Далее влага внутри зерна перемещается из зоны большей концентрации в зону с ее меньшей концентрацией под влиянием влаго- и теплопроводности до установления относительного равновесия. 

Чтобы обеспечить высокую интенсивность внутреннего переноса влаги, которая необходима для высокой производительности занятых в этом процессе аппаратов, нужно как можно быстрее прогреть зерно до заданной температуры с тем, чтобы сразу, в самом начале процесса, создать максимальную суммарную емкость капилляров и обеспечить высокое значение коэффициента диффузии влаги. 

Интенсивность сушки зависит от скорости перемещения влаги материала и скорости ее удаления с поверхности материала. 

1. Важно быстро извлечь влагу из семян и не допустить значительных изменений физико-химических свойств зерна, приводящих к потере семенных качеств.

2. Требуется также достичь максимально возможного использования энергии непосредственно на данный процесс. 

3. Наиболее целесообразно вести сушку при максимальной температуре материла, которая ограничивается лишь его термоустойчивостью. 

Белки зародыша менее термоустойчивы, чем белки эндосперма, поэтому для семян допустимы более низкие температуры нагрева и меньшая продолжительность экспозиции, чем для продовольственного зерна.

По данным исследований, всхожесть сырого зерна пшеницы полностью теряется при температуре 60-65℃. Вместе с тем нагрев семян с влажностью 3% до температуры 110-120℃ при экспозиции 20 мин не вызывает снижения всхожести.

4. Влага испаряется обычно с поверхности зерна, однако если процесс протекает очень быстро (при высоких температурах) и опережает приток влаги из центральных слоев, зона испарения перемещается внутрь зерна. Поэтому за один пропуск через зерносушилку семян злаковых культур съем влаги не должен превышать 5-6%, при сушке гороха - 3-4%.

Иначе поверхностные слои зерна, которые стремятся к сокращению размеров получат объемные напряжения, способные привести к образованию трещин.

6. Температурные режимы сушки семян различных культур в шахтных зерносушилках  смотрите в Таблице 👇 прикреплена.

7. Если планируется сушить на одной и той же зерносушилке несколько партий семян одного сорта, но разных репродукций или категорий сортовой чистоты, то вначале сушат семена высших репродукций, а затем низших. 

Советуем также прочитать:

Источники:

1. А.С. Ступин. Основы семеноведения.