Очистка семян от примесей
Семенная масса, поступающая на хранение и переработку, представляет собой неоднородную смесь, состоящую из семян и посторонних примесей: органических (стебли, листья, оболочки семян), минеральных (земля, камни, песок) и масличных (поврежденные семена). Присутствие примесей снижает производительность технологического оборудования, увеличивает износ рабочих органов машин, некоторые из примесей придают маслу несвойственную окраску, снижают пищевое достоинство масел, пищевую и кормовую ценность шротов. Наконец, примеси являются источником микроорганизмов в семенной массе, способствуя порче семян при хранении. Примеси таким образом осложняют хранение и переработку семян, и поэтому необходимо очищать семена от примесей.
Методы очистки зерна и семян от посторонних примесей и используемое для этих целей оборудование рассматриваются в курсе «Товароведение продовольственных товаров».
Особенностью подготовки семян подсолнечника является их калибровка, т. е. разделение семенной массы по размерам на 2—3 фракции.
Хранение масличного сырья
Период заготовки сырья для большинства масличных культур ограничен двумя-тремя месяцами, поэтому сохранение больших партий семян до переработки с минимальными потерями и без ухудшения качества — сложная и важная задача.
Поступившие на хранение семена проходят стадию послеуборочного дозревания, в результате которого физиологические и технологические свойства их улучшаются, ферментная система семян приходит в состояние минимальной активности. Послеуборочное дозревание сменяется состоянием покоя, для которого характерен низкий уровень обмена веществ, проявляющийся в виде дыхания семян. Дыхание при хранении — закономерный процесс, направленный на сохранение жизнеспособности семян. При дыхании расходуются запасные вещества семян, в первую очередь масло. Масличность их поэтому несколько снижается, в масле растет содержание свободных жирных кислот и продуктов окисления.
Интенсивность дыхания зависит от содержания влаги в семенах, их температуры и газового состава атмосферы, окружающей семена. Эти факторы воздействуют не только на сами семена, но и на все живые компоненты семенной массы — микроорганизмы, всегда присутствующие на семенах и сорных примесях, семена сорных растений, количество которых зависит от степени засоренности семян, а также на различных насекомых, находящихся в семенной массе, присутствие которых, как и микроорганизмов практически всегда возможно.
Масса, состоящая из семян, полностью закончивших созревание на растении, имеет низкую влажность и низкий уровень дыхания. Условия для развития жизнедеятельности других компонентов в сухой семенной массе также затруднены.
При повышении влажности семенной массы даже при постоянной температуре интенсивность дыхания семян возрастает вначале медленно, затем, начиная с определенной границы влажности (критическая влажность), — резко. Скачкообразное возрастание интенсивности дыхания, отражающее активирование всех биохимических процессов в семенах, обусловлено появлением в их тканях свободной влаги, которая в отличие от связанной способна участвовать в биохимических реакциях.
Хранение семян при повышенных температурах также способствует росту дыхания семенной массы, при понижении температуры интенсивность дыхания падает. Охлаждение семян до небольших минусовых температур продуванием холодного воздуха через семенную массу оказывает благотворное влияние на их качество даже при хранении семян с влажностью выше критической. Можно сохранить влажные семена в атмосфере с пониженным содержанием кислорода.
Сушка масличного сырья
Длительно устойчиво храниться могут только сухие семена, поэтому масличные семена, поступающие на хранение, должны иметь среднюю влажность примерно на 2—3% ниже критической. Семена подавляющего большинства масличных растений поступают после уборки с влажностью, значительно превышающей оптимальные значения.
Обычно семена сушат смесью воздуха и дымовых газов в сушилках шахтного типа (ВТИ, ДСП). Высушенные семена охлаждают в охладительной камере, продувая через них атмосферный воздух. Для уменьшения нежелательных изменений в семенах при тепловом воздействии применяют двухступенчатую сушку.
В используемых для двухступенчатой сушки сушилках типа ДСП сушильная камера по высоте разбита на две части — в верхней части (первая ступень) осуществляется сушка при невысоких температурах сушильного агента, в нижней части (вторая ступень) — досушка при повышенных температурах.
В сушилках шахтного типа сушку семян ведут в плотном перемещающемся слое, требующем большей продолжительности процесса. В сушилках другого типа — барабанных, высушивание семян идет в пересыпающемся (полувзвешенном) слое. Семена заполняют 20—25% всего объема сушильного барабана, сушильный агент движется параллельно движению семян, способствуя перемещению их к выходу из сушилки. Чем выше влажность семян, тем они тяжелее и тем дольше находятся в сушилке. Сухие семена, более легкие, быстрее выносятся из зоны сушки. Это способствует ускорению сушки и повышению однородности высушенных семян по влажности.
Наиболее перспективными являются сушилки, в которых подсушка семян происходит в так называемом «кипящем» слое. Если через слой семян, лежащих на горизонтальной сетчатой плоскости, снизу вверх продувать воздух, то при достижении определенной скорости воздуха, когда каждое семя начнет испытывать воздействие воздушного потока, равное его массе, оно будет совершать колебания по вертикали около какой-то средней точки, не отрываясь от общей массы.
Если вместо воздуха продувать сушильный агент в таком «кипящем» или псевдоожиженном слое, скорость сушки семян значительно увеличится. Способ сушки в кипящем слое использован в ротационной сушилке ВНИИЖа (рис. 1). Сушилка состоит из! цилиндрических камер (сушильных 1 и охладительных 2), расположенных одна над другой и имеющих общий вертикальный вал, на котором внутри камер установлены лопастные роторы 3, обеспечивающие перемещение семян. Под роторами находятся металлические решетки 4 для подачи сушильного агента и воздуха в высушиваемые семена. Под действием подаваемого вентиляторами сушильного агента или воздуха семена в «кипящем» состоянии перемещаются внутри камер вместе с ротором, последовательно проходят сушильные и охладительные камеры и затем выводятся из сушилки.
Рис. 1. Ротационная сушилка ВНИИЖа.