Контроль насекомых и плесеней в зерне

 
Насекомые и плесени - первосте­пенные враги хранящегося зерна [1, 2, 8]. Большинство насекомых устремляется в верхний слой зер­новой насыпи [3,4,5]. 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. Вла­га поднимающегося из зерна теп­лого воздуха конденсируется на хо­лодном металле и стекает на зер­но. Этот процесс усиливается при активном вентилировании. Поэтому при мониторинге особое внимание нужно уделять верхнему, наиболее критичному участку насыпи зерна.

ГОСТ 13586.6-93 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. Если силос загружен зерном полностью, сначала с помощью зернового щупа отбирают из верх­него слоя 1 кг зерна. Затем перека­чивают 10 т зерна «само на себя» и от струи берут еще 1 кг. Обе пробы объединяют в среднюю пробу 2 кг.

Если силос загружен зерном не полностью, перекачивают «само на себя» 20 т 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 указано, что «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 т зерна для от­бора средней пробы зачастую не попадает верхний, наиболее про­блематичный слой, 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, 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 сотню средних проб зерна и п роводить анализынаих за­раженность вредителями. В совре­менных условиях это проблематич­но для предприятий. И нередко мы сталкиваемся с запоздалыми оцен­ками зараженности и потерями зер­на из-за непринятия своевременных 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 г. № 560 (ПБ-560) гласит: «Хождение по насыпи зерна или других продуктов хранения зап­рещено». Поэтому ручной отбор проб зерна, связанный с хождени­ем по насыпи, оказывается не леги­тимным и представляет опасность для жизни людей.

Анализ данных, приведенных в монографии М.М. Тухватуллина [7], показал, что перемещение зерна по технологическим линиям, в том чис­ле для отбора проб, приводит к уве­личению количества битых зерен до 2 % и количества их прохода через сита с размером ячеек 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) его массы. Для силоса элеватора вместимостью 200 т зер­на пшеницы эти потери составляют 20 т х 12 х 1,5 % : 100 % = 3,6 т, или 1,8%.

Помимо стандартного, существу­ет набор других методов выявления насекомых в зерновой массе. Боль­шинство из них предполагает отбор и анализ пробы зерна. Среди этих методов улавливание шума от насе­комых [6]; гальванометрия; рентге­носкопия; окрашивание входных отверстий насекомых; химическая индикация гемолимфы насекомых и др. В работах Г.А. Закладного [3,4, 5] предложено выявлять насекомых в зерне с помощью ловушек без от­бора проб зерна.
Для выявления очагов самосо­гревания зерна предприятия ори­ентируются на показания термо­подвесок. Однако эта затея мало­перспективна в силу крайне низкой теплопроводности и температуро­проводности зерновой массы, что доказано исследованиями еще в далекие 1970-е годы [9,10]. В обоб­щенном виде вывод гласит: «...око­ло 85 % выделившейся в очаге энергии концентрируется в его границах. Через 10 суток темпера­тура в центре очагов повышается примерно на 10 °С, на их границе -на 5-6 °С, а на расстоянии 0,5 м от этой границы-лишь на 0,8-1,1 "С, причем из последнего приращения 0,6 °С - результат воздействия теп­лового фона окружающего масси­ва» [10].

Из теории дыхания известно, что при окислении Сахаров живыми компонентами зерновой массы по­мимо тепла выделяются влага и уг­лекислота [8]. 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 в рамках государственного кон­тракта ОАО «Мельинвест» и Минпромторга РФ 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 [5]. Измеряемые данные ото­бражаются на компьютере в виде числовых значений и графиков. Пре­дусмотрена запись этих данных в базу с отметками времени и возмож­ностью анализа за длительные интервалы времени по критериям.
В составе ИПЗМ также разрабо­таны алгоритм передачи информа­ции о величине и динамике указан­ных показателей в реальном време­ни, программы обработки получен­ной информации и ее визуализации 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.). При поставке на предприя­тие она включает персональный компьютер с программным обеспе­чением, 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. Ее аналоги пока не известны.

ЛИТЕРАТУРА
1. Закладной Г.А. Вредители хлебных запасов. Приложение к ж. «Защита и ка­рантин растений», 1999, № 8, 16 с.
2.  Закладной Г.А. Вредители хлебных запасов. Издание второе, дополнен­ное//Защита и карантин растений, 2006, №6, с. 81(1)-104(24).
3.  Закладной Г.А. Современные на­правления защиты хранящегося зерна от насекомых. Дис. докт. биол. наук. - М., 1985,426 с.
4. Закладной Г.А., СаулькинВ.И. Обна­ружение насекомых в зерне без отбора проб. Обзорн. инф., Серия: Элеваторная промышленность. - М.: ЦНИИТЭИ ВНПО «Зернопродукт», 1991, 56 с.
5.  Закладной Г.А., Саулькин В.И., Ва­сильев А.Н., Желтова С.А. и др. Но­вые способы дезинсекции зерна. - М.: ЦНИИТЭИ Мингаза СССР, 1982, 46 с.
6. 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. Сб. науч. тр. Всесоюз. науч-иссл. ин-та зерна и продуктов его пере­работки. - М., 1971, №71, с. 64-71.
7.  Тухватуллин М.М. Совершенствова­ние оборудования и улучшение сохран­ности продуктов зерноперерабатывающих предприятий за счет использования полимерных материалов. Монография. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2003, 314 с.
8.  Фейденгольд В.В., Алексеева Л.В., Закладной Г.А., ЛьвоваЛ.С, Темирбеко-ва 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 цв. ил.
9.  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 Мин­газа СССР, 1972, с. 17-20.
10.  Уколов B.C. Тепловой режим зер­новой насыпи с очагами повышенного тепловыделения // Сб. науч. тр. Всесоюз. науч-иссл. ин-та зерна и продуктов его переработки. - М., 1980, № 93, с. 49-55.
 

 

---