Обнаруживайте в хранящемся зерне насекомых и плесени, не покидая офис

Насекомые и плесневые грибы - враги хранящегося зерна [3, 4,13]. Большинство насекомых устремляются в верхний слой зерновой насыпи [5, б, 71 Теплый влажный воздух, образующийся при плесневении и самосогревании зерновой массы, также поднимается в верхние ее слои.

В металлических силосах ночью, когда температура воздуха опускается к нулевым отметкам, быстро охлаждаются крыша и верхние участки стен. Во время вентилирования зерна с целью его охлаждения влага поднимающегося из зерна теплого воздуха конденсируется на холодном металле и стекает на зерно.

Поэтому при мониторинге особое внимание надо отдать верхнему, наиболее критичному участку насыпи зерна.

ГОСТ 13586.6-93 [2] предусматривает определение зараженности вредителями в средней пробе зерна. Для ее отбора в складах насыпь зерна условно разбивают на секции по 200 м2. В каждой секции выемки отбирают с помощью зернового щупа.
В силосах железобетонных элеваторов могут быть два варианта.

Когда силос загружен зерном полностью, сначала с помощью зернового щупа отбирают из верхнего слоя 1 кг зерна. Затем перекачивают 10 тонн зерна и от струи берут еще 1 кг. Обе пробы объединяют в среднюю пробу 2 кг. Если силос загружен зерном не полностью, перекачивают 20 тонн зерна и среднюю пробу 2 кг отбирают из струи зерна.

В металлических силосах, согласно Инструкции по хранению зерна, маслосемян, муки и крупы №9-7-88, «отбор проб ... проводится из верхнего слоя насыпи (при наличии лазового люка и внутренней лестницы с соблюдением правил техники безопасности), из нижних воронок, при перемещении части зерна в свободный силос».

Стоит обратить внимание, что в перемещаемые 20 тонн зерна для отбора средней пробы зачастую не попадает верхний, наиболее проблематичный слой зерна, что не дает истинной картины опасного состояния партии зерна.
Инструкция №9-7-88 требует проводить проверку зерна на зараженность вредителями при температуре +5°С и ниже 1 раз в месяц, при температуре выше +5°С - 2 раза в месяц.
По оценкам Сибирского филиала ВНИИЗ [9,12], отбор проб для одного анализа в одном складе требует затрат до 30 человеко-часов.

Расчет показывает, что для соблюдения инструкции №9-7-88 и ГОСТ 13586.6-93 предприятия должны каждые 15-30 суток отбирать сотни средних проб зерна и проводить анализы их на зараженность вредителями. Это в современных условиях проблематично для предприятий. И нередко мы сталкиваемся с запоздалыми оценками зараженности и потерями зерна из-за непринятия соответствующих мер по предотвращению катастрофического увеличения численности насекомых в зерновых массах.
Пункт 643 Правил безопасности взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья от 21 ноября 2013 года №560 (ПБ-560) гласит: «Хождение по насыпи зерна или других продуктов хранения запрещено». Поэтому ручной отбор проб зерна, связанный с хождением по насыпи, оказывается нелегитимным и представляет опасность для жизни людей.

Анализ данных, приведенных в [10], показал, что перемещение зерна по технологическим линиям, в том числе для отбора проб зерна, приводит к увеличению количества битых зерен в размере около 2% и количества прохода сита 1 мм до 0,5%. По ГОСТ Р 52554-2006 50% массы битых и изъеденных зерен относят к зерновой примеси, а весь проход сита 1 мм - к сорной примеси. Это означает, что однократное перемещение зерна вызывает потерю около 1,5% его массы.

При 6-месячном хранении для определения зараженности зерна с соблюдением инструкции №9-7-88, ГОСТ 13586.6-93 и ПБ-560 потребуется 12 раз переместить часть зерна, что равносильно потере 18% (1,5% х 12 раз) массы перемещаемого зерна. Для каждого силоса элеватора вместимостью 200 тонн зерна пшеницы эти потери составляют: 20 тонн х 12 раз х 1,5% = 3,6 тонны, или 1,8%.

Помимо стандартного существует набор других методов выявления насекомых в зерновой массе. Большинство их предполагает отбор и анализ пробы зерна. Среди этих методов: улавливание шума от насекомых [8, 17]; гальванометрия [1]; рентгеноскопия [17]; окрашивание входных отверстий насекомых [2]; химическая индикацией гемолимфы насекомых [15] и др. В работах [5,6, 7] предложено определять в зерне насекомых с помощью ловушек без отбора проб зерна.
Для выявления очагов самосогревания предприятия ориентируются на показания термоподвесок. Однако эта затея малоперспективна в силу крайне низкой теплопроводности и температуропроводности зерновой массы, что доказано исследованиями еще в далекие 70-е годы прошлого столетия [11, 14]. В обобщенном виде вывод гласит следующим образом: «...около 85%

выделившейся в очаге энергии концентрируется в его границах. Через 10 сут. температура в центре очагов повышается примерно на 10°С, на границе их - на 6-5°С, а на расстоянии, удаленном на 0,5 м от этой границы, - всего лишь на 0,8-1,ГС, причем из последнего приращения 0,б°С - результат воздействия теплового фона окружающего массива» [11].

Из теории дыхания известно, что при окислении Сахаров живыми компонентами зерновой массы помимо тепла выделяются влага и углекислота [13]. Поэтому надежность обнаружения очагов плесневения и самосогревания можно увеличить, если дополнительно регистрировать динамику относительной влажности межзернового воздуха.

Актуальная задача контроля состояния зерновой массы в хранилищах с исключением негативных сторон существующих методов решена путем разработки системы удаленного мониторинга.
Создан измеритель параметров зерновой массы (ИПЗМ) в виде двухканального зонда длиной 1 м. В верхнем и нижнем перфорированных участках одного канала установлены датчики температуры и относительной влажности воздуха. Другой канал предназначен для сбора информации о насекомых.

Информация от ИПЗМ передается на компьютер, где отображаются значения девяти измеряемых параметров: температура зерна, относительная влажность межзернового воздуха и зараженность насекомыми, а также скорость их изменения и направленность вектора изменения. Измеряемые данные отображаются на компьютере в виде численных значений и графиков. Предусмотрена запись собираемых данных в базу данных с отметками времени и возможностью анализа данных за длительные интервалы времени по критериям.

В составе ИПЗМ также разработаны алгоритм передачи информации о величине и динамике указанных показателей в реальном времени и программы обработки полученной информации и визуализации ее на дисплее персонального компьютера, в том числе с указанием: «нормально», «тревожно», «опасно».

Система может быть установлена в хранилищах любого типа (склады, элеваторы, металлические силосы и др.). Состав ее при поставке на одно предприятие включает один персональный компьютер с программным обеспечением, один интерфейс с многоточечным подключением датчиков, 5-9 датчиков на каждое хранилище и одно устройство для крепления и перемещения датчиков на каждое хранилище.

Система позволяет отслеживать состояние и безопасность контролируемой партии зерна из любой точки земного шара.

Литература:
1.  А. с. 987519 СССР. Автоматический регистратор скрытой зараженности зерна / Г.А. Чаусовский (СССР). - №3338995/30-15; заявл. 04.08.81; опубл. 1983, Бюл. №1.
2.  ГОСТ 13586.4-83. Зерно. Методы определения зараженности и поврежденности вредителями. - Введ. 1984-07-01. - М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1984.-4 с.
3.  Закладной Г.А. Вредители хлебных запасов: Издание второе, дополненное: Приложение к ж. «Защита и карантин растений». - 2006. - №6. - С. 81(1)-104(24).
4.  Закладной Г.А. Вредители хлебных запасов: Приложение к ж. «Защита и карантин растений». -1999. - №8. -16 с.
5.  Закладной Г.А., Саулькин В.И., Васильев А.Н, Желтова С.А. и др. Новые способы дезинсекции зерна. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР. - 1982. - 46 с.
6.  Закладной Г.А., Саулькин В.И. Обнаружение насекомых в зерне без отбора проб: Обзоры, инф. Серия «Элеваторная промышленность». - М.: ЦНИИТЭИ ВНПО «Зернопродукт». -1991.-56 с.
7.  Закладной Г.А. Современные направления защиты хранящегося зерна от насекомых: дис... докт. биол. наук. - М., 1985. - 426 с.
8.  Закладной Г.А., Ратанова В.Ф., Гаврилов Л.Р., Сиротюк М.Г, Рябухин В.В. Спектральные характеристики акустического шума вредителей хлебных запасов и прибор для определения зараженности зерна // Труды ВНИИЗ. - М., 1971. -№71. -С. 64-71.
9.  Разработка технических требований на механизированный пробоотборник для отбора проб из насыпи зерна в складах: отчет о НИР (промежуточный). Шифр 8.05.01. №Гр 74018333 / Сибирский филиал Всесоюзн. науч.-иссл. ин-та зерна и продуктов его переработки; рук. Кучко Э.В. - Новосибирск, 1973.-134 с.
10.Тухватуллин М.М. Совершенствование оборудования и улучшение сохранности продуктов зерноперерабатывающих предприятий за счет использования полимерных материалов: Монография. - М.: Издательский комплекс МГУПП., 2003. -314 с.
11. Уколов B.C. Тепловой режим зерновой насыпи с очагами повышенного тепловыделения // Труды ВНИИЗ. - М., 1980. - №93. - С. 49-55.
12. Уточнение методики отбора проб из большегрузных автомашин, из складов, при отгрузках и поступлении зерна в вагонах. Исследование и разработка переносного пробоотборника для механизированного отбора проб из насыпи зерна в складах: отчет о НИР (промежуточный). Шифр 8.05.01. № Гр 74018333/Сибирский филиал Всесоюзн. науч.-иссл. ин-та зерна и продуктов его переработки; рук. Кучко Э.В. - Новосибирск, 1974. - 86 с.
13. Фейденгольд В.Б., Алексеева Л.В., Закладной Г.А., Львова Л.С., Темирбекова С.А. Меры борьбы с потерями зерна при заготовках, послеуборочной обработке и хранении на элеваторах и хлебоприемных предприятиях. - М.:ДеЛи принт., 2007. - 302 с. + 31 ил. цв.
14.Шумский О.Д., Уколов B.C., Сергунов B.C. Результаты экспериментальных исследований теплового режима греющейся зерновой насыпи //Хранение
и переработка зерна. Серия: Элеваторная промышленность. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР. - 1972. - С. 17-20. 
15.Dennis N.M., Decker R.W. A method and machine for detecting living internal insect infestation in wheat // J. Econ. Entomol. - 1962. - V. 55, N 2. 
16.Fesus I., MolnarJ. Elektroakustikai modszez a rakttari kartevok okozta fertozes kumulatatasara/I' Novenyvedelem. - 1975. -V.11, N 10. - P. 452-462. 
17. Osuji F. N. С Radiographic studies of the development of Callosobruchus maculates Fabricius (Coleoptera: Bruchidae) in cowpea seeds // J. stored Prod. Res. - 1982.-V. 18.-P. 1-8.
 

---