Strona główna > Gatunki roślin uprawnych > Kukurydza > Suszenie i przechowywanie

Suszenie i przechowywanie

DWUETAPOWE SUSZENIE KUKURYDZY

Producenci kukurydzy często, jak na przykład w 2004 r. w wielu rejonach Polski, zmuszeni sądo zbierania z pola kukurydzy o bardzo wysokiej wilgotności - około 40%. Aby bezpiecznie przechowaćziarno, należy je wysuszyćdo wilgotności poniżej 15% i schłodzićdo temperatury poniżej 10 °C. Suszenie można przeprowadzićtylko metodąwysokotemperaturową lub podzielićna dwa etapy i w drugim etapie wykorzystaćoszczędnątechnikęniskotemperaturową. Popularne wśród farmerów amerykańskich i zachodnioeuropejskich dwuetapowe suszenie kukurydzy zyskuje równieżi w Polsce coraz więcej zwolenników, W pierwszym etapie, w suszarce wysokotemperaturowej, ziarno suszone jest tylko do wilgotności około 20%. Dlaczego? W sytuacji, gdy wilgotnośćkukurydzy zostanie zmniejszona poniżej 20%, suszenie wysokotemperaturowe staje sięzbyt kosztowne. Odprowadzanie wilgoci z głębszych warstw ziarniaków jest bardzo powolne i znaczna częśćdostarczonego ciepła nie jest właściwie wykorzystywana. Aby efektywnie wykorzystaćzgromadzone w ziarniakach ciepło oraz ciepło zużywane na podgrzewanie powietrza suszącego, kukurydzęod wilgotności około 20% suszy sięmetodąniskotemperaturowąw silosie, np. firmy BIN lub magazynie płaskim. Dwuetapowe suszenie kukurydzy przedstawiono schematycznie na rysunku 1. Poradniki dla farmerów w USA wyjaśniają, że w porównaniu z metodąjednoetapowego suszenia tylko w suszarce wysokotemperaturowej, metoda suszenia dwuetapowego przynosi następujące korzyści*:

1) zmniejsza koszty suszenia o około 25%,

2) zwiększa wydajnośćsuszarki wysokotemperaturowej o około 50%,

3) zmniejsza ilośćpękniętych ziarniaków,

4) zmniejsza łamliwość(kruchość) okrywy ziarniaków,

5) lepiej zachowuje naturalny kolor wysuszonej kukurydzy.

Etap suszenia i chłodzenia niskotemperaturowego prowadzi sięwedług ogólnie przyjętych zasad opisanych m.in. w poradniku „Dobrze przechowane zboże"**. Jedynym wyjątkiem jest koniecznośćleżakowania ziarna w sytuacji, gdy w suszarce wysokotemperaturowej wysuszone zostało do wilgotności poniżej 17%. Leżakowanie (nazywane teżsezonowaniem) powinno trwaćprzez minimum 5, a najlepiej 10 godzin. Po tym okresie rozpoczyna sięmechanicznąwentylacjęw celu chłodzenia ziarna, którego efektem jest teżdosuszenie do docelowej wilgotności 14-15%. Leżakowanie zmniejsza naprężenia mechaniczne powodujące pękanie ziarniaków podczas chłodzenia, jak równieżułatwia wyprowadzenie wilgoci z głębszych wewnętrznych warstw ziarniaków.

Dobrąpraktykąjest przerzucanie ziarna z silosu, w którym odbywało sięleżakowanie, chłodzenie i dosuszanie - do innych silosów. Dlaczego? Obecnośćgorącego ziarna w silosie często powoduje kondensacjęwody blisko zimnych ścian. Jest to bardzo niekorzystne zjawisko. Przerzucenie ziarna spowoduje dodatkowe odparowanie wilgoci i wymieszanie niewielkich ilości wilgotniejszego ziarna z warstwy przyściennej z całąmasąziarna suchego, co wyeliminuje negatywne skutki kondensacji w docelowym miejscu składowania.

Pojemnośćsilosu lub silosów wykorzystywanych do etapu niskotemperaturowego chłodzenia ziarna powinna byćdopasowana do wydajności suszarki wysokotemperaturowej. Jeśli na przykład katalogowa wydajnośćtakiej suszarki wynosi 35 ton ziarna na dobę, jej wydajnośćw suszeniu tylko do wilgotności 17% wzrośnie do 53-60 ton na dobę. Z wymienionąsuszarkąnajlepiej współpracowałyby dwa silosy o pojemności 60 ton każdy, ponieważleżakowanie i chłodzenie może trwaćdo dwóch dni.

Magazyn silosowy lub płaski, w którym chcemy suszyćkukurydzęod wilgotności około 20% metodąniskotemperaturową, a następnie schłodzićdo bezpiecznego przechowywania, powinien byćwyposażony w zestaw urządzeńdo jakościowej konserwacji ziarna - przykład przedstawiono na rysunku 2. Kluczowym dla takiego zestawu są urządzenia pomiarowo-kontrolne (UPK), np. typu „BIT". Sterownik procesów suszenia i chłodzenia typu „BIT" wraz z kompletem sond pomiarowych mierzy parametry ziarna oraz powietrza. Użytkownik wie, co w masie ziarna dzieje sięprzez cały okres składowania - zna temperaturęw różnych miejscach grubej warstwy oraz wskaźnik ryzyka pogorszenia jakości. „BIT" służy jednak przede wszystkim do automatycznego sterowania suszeniem ziarna w miejscu przechowywania oraz chłodzeniem pożniwnym i okresowym przewietrzaniem. Automatyczne sterowanie suszeniem ziarna w magazynach silosowych lub płaskich metodąniskotemperaturowąredukuje zużycie energii o około 40% w porównaniu z metodąsuszenia wysokotemperaturowego, a jednocześnie eliminuje ryzyko przegrzania ziarna, które obniża jego jakość.

Suszenie dwuetapowe związane jest z dodatkowymi kosztami inwestycyjnymi na zestaw urządzeńdo niskotemperaturowego suszenia i chłodzenia ziarna. Jednak korzyści sąewidentne - obniżenie kosztów suszenia, zwiększenie wydajności suszarki wysokotemperaturowej, jak równieżpolepszenie jakości wysuszonego ziarna.

Antoni Ryniecki

Akademia Rolnicza w Poznaniu


* Grain Drying, Handling and Storage Handbook (MWPS-13), Praca zbiorowa, Midwest Plan Service, Iowa State University, USA, 1988.

** Dobrze przechowane zboże, Praca zbiorowa, MR INFO i TUR, Wyd. II, Poznań, 2002.


Pełny tekst opracowania (plik do pobrania) zawiera 2 rysunki:

Rysunek 1. Schemat poglądowy dwuetapowego suszenia kukurydzy: W - wentylator, UPK ~ urządzenie pomiarowo-kontrolne, np. sterownik BIT", P - niewielkiej mocy interwencyjny podgrzewacz.
Rysunek 2, Przykład zestawu urządzeńtypu "BIT" do automatycznego suszenia i chłodzenia ziarna metodąniskotemperaturowąw silosach 2x100 ton.



DOSUSZANIE I PRZECHOWYWANIE KUKURYDZY


W procesie produkcji ziarna kukurydzy największe koszty ponosi się na suszenie. Stanowią one ok. 30% ogólnych kosztów produkcji kukurydzy na ziarno. W 2004 r. z uwagi na wysoką wilgotność zbieranego ziarna (wynoszącą 35-40%) koszty suszenia byty szczególnie duże. Dlatego należy poszukiwać rozwiązań pozwalających obniżyć koszty suszenia, które w ubiegłym roku (przy klasycznym suszeniu) kształtowały się od 70 do 100 zł na tonę ziarna kukurydzy. Na obniżenie tych kosztów pozwala m.in. zastosowanie metody dwuetapowego procesu suszenia. Polega ona na tym, że w pierwszym etapie ziarno kukurydzy suszy się wysoką temperaturą do obniżenia wilgotności do ok. 17%, Dalsze obniżanie wilgotności przez suszenie wysoką temperaturą wymagałoby szczególnie dużych nakładów energii, dlatego w drugim etapie zaleca się składowanie gorącego ziarna przez ok. 10 godzin w pomieszczeniu poza suszarnią, a następnie jego przewietrzanie i schładzanie zimnym powietrzem w celu obniżenia wilgotności do 14%, tj. bezpiecznej do długookresowego przechowywania. Ten system suszenia zwany „dryaeration" jest szeroko stosowany m.in. w Stanach Zjednoczonych A.P.

Omówiony powyżej drugi etap suszenia pozwala na znaczne obniżenie kosztów tego zabiegu. W czasie leżakowania i sezonowania kukurydzy następuje przechodzenie cząstek wody z wewnętrznych warstw ziarna na zewnątrz. Zimne powietrze przetłaczane przez masę gorącego ziarna kukurydzy ogrzewa się i nasyca wilgocią pochodzącą z ziarna, a następnie wyprowadzane jest na zewnątrz przewietrzanej warstwy kukurydzy, co w konsekwencji powoduje osuszenie ziarna, czyli obniżenie jego wilgotności.

Metodę dwuetapowego suszenia kukurydzy wykorzystuję w swoim gospodarstwie od kilku lat. W tym celu dostosowałem budynki gospodarcze wraz ze stodołą na magazyny płaskie. W tych pomieszczeniach na wybetonowanym podłożu układam palety, które przykrywam plastikową siatką, zwykle zakupioną w sklepach ogrodniczych. Na ułożonych paletach przykrytych siatką składowane jest ziarno kukurydzy. Pod palety tłoczę wentylatorem powietrze, które przemieszcza się kanałami utworzonymi przez palety a następnie przechodzi przez pryzmę składowanego ziarna przewietrzając je, Do tłoczenia powietrza wykorzystuję w swoim gospodarstwie wentylatory osiowe, te które kiedyś służyły do suszenia siana. Tłoczą one powietrze z-wydajnością około 20 tys. m3/h, a stopień jego sprężenia jest wystarczający do tego, aby skutecznie przewietrzyć pryzmę ziarna o wysokości 3 m. Na początku przewietrzania ziarna kukurydzy, które w pierwszym etapie było suszone w suszarni gorącym powietrzem, odczuwa się w magazynie ocieplenie. Czasami daje się zauważyć niewielkie ulatnianie się promyków pary. Po godzinie pracy wentylatorów powietrze w pomieszczeniu ulega ochłodzeniu. Świadczy to o schłodzeniu ziarna kukurydzy. Taki cykl jest powtarzany w miarę dosypywania gorącego ziarna, które po schłodzeniu przechowuję w magazynie do momentu sprzedaży.

Przewietrzanie musi się odbywać w okresach, kiedy jest niska wilgotność powietrza, aby nie następowało zawilgacanie ziarna. Najlepiej, gdyby wilgotność względna powietrza w czasie procesu przewietrzania i schładzania ziarna była nie większa niż 60%, a temperatura nie przekraczała 10 °C.

Od 2004 r. posiadam schładzalnik firmy BIN z Aleksandrowa Kujawskiego, wykonany na bazie Silosu zbożowego O pojemności 60 ton. Proces przewietrzania gorącego ziarna składowanego w tym silosie przeprowadzam w podobny sposób, jak w magazynie płaskim opisanym wcześniej. Do przewietrzania kukurydzy w silosie - schładzalniku stosuję wentylator promieniowy o wydajności około 12 tys. m3/h, napędzany silnikiem o mocy 4 kW. Dzięki temu schładzalnikowi nastąpiło skrócenie czasu suszenia w suszarni oraz obniżenie kosztów tego procesu do około 50 zł/t ziarna. Do składowania ziarna po suszeniu bardzo dobrze nadają się silosy zbożowe z aktywną wentylacją firmy BIN. Dotychczasowe doświadczenia wskazują, że jest to jedno z najlepszych i najbardziej ekonomicznych rozwiązań, pozwalające na bezpieczne magazynowanie ziarna przez dłuższe okresy.


Dr inż. Tadeusz Solarski

Lubelski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Końskowoli
 

Pełny tekst opracowania (plik do pobrania)

design by VENTI