Suvremene tehnologije u sušenju i preradi merkantilnog i sjemenskog suncokreta
Željeli bismo Vas upoznati trenutnin postupcima u sušenju i skladištenju suncokreta, odnosno prijem, čišćenje-klasiranje, sušenje, zaprašivanje, pakiranje i skladištenje – prije slanja u promet kao roba i kao sjemenska roba.
Tehnologija žetve i adapteri
Žetva suncokreta moguća je uz nekoliko rješenja, osnovni stroj je uvijek kombajn na koji je potrebno priključiti odgovarajući adapter ili rezni stol te dodatnu opremu za žetvu suncokreta.
Berba je moguća ako su slijedeći uslovi ispunjeni:
- s pregradnjom stola za rezanje žitarica, koji je opremljen dodatnom opremom: podizač ploča, žičane mreže, gumena ploča…
- s pretvorbom adaptera za razbijanje cijevi (povišena bočna stijenka, žičana mreža, podizač suncokretove glave, transport usjeva)
- adapter za suncokret:
o neovisni adapteri za žetvu suncokreta (tacne za prikupljanje),
o adapteri sa serijskim rasporedom za žetvu suncokreta.
Što se tiče rješenja načina žetve, od stola za rezanje zrna do serijskog rasporeda adaptera za suncokret, gubici u žetvi smanjeni su do trećine, dok se brzina kombajna može udvostručiti. Slika 1 prikazuje prikupljanje požnjevenog suncokreta kombajnom.
1. slika. Stol za suncokret
Prijem sjemena, uzorkovanje i mjerenje vlage
Na sjemensku doradu kao sirovo sjeme može ići samo sjeme suncokreta koji su dobili kvalitet za klasu sjeme za sjetvu to se vrši već prilikom pregleda poljanica. Njihova kvaliteta, postupci ispitivanja i određivanje kvaliteta propisani su normam za sjeme. Vrijednost sjemena određena je identitetom vrste i sorte, čistoćom, zaštićenošću od štetnika, klijavošću i održivošću, sadržajem vlage i ujednačenošću kvantitavno i kvalitatvni sadržaj.
Prije prerade požnjevenog zrna za sušenje i skladištenje, prijem sjemena prolazi kroz faze , gdje se važe i uzorkuje i tako dobija klasifikaciju za kvalitet. Takozvane elektronske mostne vage, koje mogu biti udubljene ili izdignute sa rampom (slika 2).
Prije odabira mostne vage bitno je da odgovara nosivosti i veličini transportnog vozila (kamion, vozila + prikolica, šleper). U slučaju modernih i visokoučinkovitih postrojenja, duljina mosne vage je maksimalno 24 m, širine 3 m, kapaciteta maks. 60 tona, čija je točnost najmanje ±20 kg. Mosne vage su također potrebne da bi mogle komunicirati s računalom koje se nalazi u kućici vage i da bi mogle izdati otpremnicu sa vage. Rampa mostne vage može biti betonska ili čelična. Senzori za mjerenje (4-6-8 ovisno o duljini) obično se nalazi ispod šasije mosne vage. Signal iz senzora za mjerenje se pojačava, obrađuje, a masa na mostu se digitalno prikazuje tzv. displeju za vaganje.
Osim kvantitativnog prijema, određivanje parametara kvalitete također je vrlo važan dio kod prijema usjeva, posebice kada je u pitanju sjemenska dorada proizvodnja. Isporučeno žito može se uzorkovati po vozilu ručnim ili automatskim uzorkivačima. U slučaju modernih sušara i skladišta, uzorkovanje se sada vrši samo sondama koje rade automatski, i koje se mogu koristiti za brza i reprezentativna mjerenja (Slika 2). Automatskim uzorkivačima može se upravljati daljinski iz laboratorija, u sustav se uključuje i kamera koja pomaže odrediti točnu poziciju uzorkovanja (posebno je važna kada operater ne može vidjeti cijelini prikolica). Uzorkivač žitarica može se rotirati za 350° pomoću robotske ruke, do dubine do 4 m. U jednoj minuti može se uzeti najmanje 5-6 uzoraka, svaki u dozi od 0,5-1 kg, sa različitih mjesta i dubinama platoa. Uzorkivač je pneumatski sustav s dvostrukom cijevi. Zrna koja su su u unutarnjem cijev izručuju se pritiskom zraka koji struji u vanjskoj cijevi u ciklon za sakupljanje uzoraka koji se nalazi u laboratoriji/kućici za vaganje. Uzorak koji iscuri iz ciklona gravitacijski može se analizirati u laboratorijskim uvjetima.
2. slika. Atomatska sonda za brzo i kvalitetno određivanje kvaliteta zrna
NIR aparat
U određivanju sirovina i konačnog proizvoda, rentabilna proizvodnja zahtijevala je širenje brzih metoda ispitivanja. Bliska infracrvena spektroskopija (skraćeno: NIR) je potaklo brzo stizanje do rezultata testiranja. Uređaj mjeri glavne komponente suncokreta s visokom točnošću unutar jedne minute, npr. sadržaj vlage, sadržaj proteina, ulja, hektolitarsku težinu itd. NIR uređaj ima sljedeće prednosti: prikladan je za istovremeno određivanje više komponenti zrna. U fazi testiranja ne dolazi do oštećenja sjemena. Omogućuje ekološki prihvatljivo ispitivanje, bez potrebe za upotrebu kemikalija. Njegovo upravljanje je jednostavno i ne zahtijeva specijalnu stručnu kvalifikaciju.
Čišćenje sjemena, klasifikacija i finalno čišćenje
Postizanje 97-98% čistoće je uvjet za sjemensku doradu.
Sjemenke suncokreta se transportuju na prečistač sa kofičastim elevatorom gdje sita sa različitim veličinama perforacije mogu očistiti sjemenke od smeća (slika 3). Najtipičnija sita su opremljena rupama od 2,5/3,25/3,5 milimetara, gdje ostaje zdravo sjeme, dok se ostale nečistoće, ljuska sjemena, stabljika suncokreta i prašine odvajaju i izdvajaju se u vrećice i u komora za prašinu. Kvalitetno i očićeno sjeme obično se pakira u vreće od 25 kilograma, ili se transporterima prenosi u sušaru ili u skladište za žitarice.
Naknadno sušenje nakon uklanjanja vode igra posebno važnu ulogu u proizvodnji sjemena za sjetvu. Tijekom naknadnog čišćenja iz sjemena se odabire neodgovarajuća mješavina, npr. dijelovi stabljike, sjeme korova, loma i oštećene jezgrice tijekom sušenja.
3. slika. Univerzalni prečistačsa sitima
Sušenje na bazi konvencionalnih i obnovljivih izvora energije
Što se tiče tradicionalnog izvora energije, značajan dio sušara prodatih na mađarskom tržištu radi sa sustavom izgrađenim na prirodni plin i PB plin. Osim mogućnosti smanjenja oduzimanja vlage, smanjenje upotrebljene energije i smanjenje troškova moguće je u značajnoj mjeri jedino zamjenom energenata. Tipičan primjer za neovisnosti o dobavljaču plina je korištenje alternativnih izvora energije za sušenje žitarica. Energetska trava se koriste u kazanima , koja se lako mogu pretvoriti u sagorevanje biomase. Sirovina mora biti dovedena u stanje pogodno za sagorevanje kroz primarne faze u koje su uključene sušenje, baliranje, peletiranje, drobljenje i usitnjavanje. Sadržaj vlage u biomasi smanjuje ogrjevnu vrijednost, osim toga, povećanjem sadržaja vode povećava se i količina proizvedenih dimnih plinova, i zbog toga je također potrebno sušiti sirovinu.
Način prijenosa topline iz kazana po načinu rada može biti izravan (topli zrak dimnih plinova proizveden u kazanu dovodi se izravno u sušaru) ili neizravan (opremljen toplovodnim kotlom i izmjenjivačem topline topla voda-zrak). Ovi sustavi mogu se spojiti na sušaru za žitarice.
U našoj državi je izgrađena tehnologija sušenja koja je opremljena i plinskim grijanjem i
Način prijenosa topline kazan može biti: direktan (topli zrak dimnih plinova proizveden u kazanu dovodi se izravno u sušaru) ili indirektan (opremljen toplovodnim kotlom i izmjenjivačem toplote topla voda-zrak). Ovi sustavi mogu se spojiti na sušaru za zrno.
Kod nas je izgrađena tehnologija za sušenje sjemena koja je opremljena i plamenikom na plin i sustavom toplovodne izmjenjivača toplote, tzv. naziva se hibridna jedinica za opskrbu toplotom.
Radna iskustva pokazuju da je zamjena plina biomasom ekonomična ako sušara radi najmanje 1000-1200 sati godišnje i ako se biomasa može nabaviti relativno jeftino (npr. lokalno proizvedena).
Ekonomične moderne sušare
Današnje suvremene ekonomične sušare za žitarice najčešće imaju sustav s recirkulacijom toplote, odnosno optimalnim iskorištenjem energije (slika 4). Tijekom recirkulacije toplote, rashladni zrak koji struji kroz proizvod u zoni hlađenja sušare zagrijava se dok se proizvod hladi, a taj zrak relativno visoke energije vodi se u prostor za grijanje zraka. Međutim, toplota se može izdvojiti ne samo iz zone hlađenja, već i iz toplog zraka koji izlazi iz donje zone sušenja. Dovođenjem ovog zagrijanog zraka u prostor za grijanje sušare, troškovi energije mogu se znatno smanjiti. Naravno, ovisno o konstrukciji, postoji nekoliko rješenja za recirkulaciju toplote.
Prema iskustvu korisnika, ušteda toplinske energije do 25-30% može se postići modernim sušarama s recirkulacijom toplote naspram sa tradicionalnim sušarama bez recirkulacije toplote.
4. slika. Moderna sušara sa rekuperacijom toplote
Sušenje merkantilnog i sjemenskog suncokreta: tzv „pogonom za uljarice” i presušivanje
Sušara prilagođena za sušenje kukuruza je prikladna za sušenje i uljarica, uz manje modifikacije. U praksi nije uobičajeno žetva suncokreta s visokim sadržajem vode, obično se vrši iznad 13-15% vlage. Za sigurno skladištenje, sadržaj vlage mora se smanjiti u kratkom vremenu, u skladu s vrijednošću čistoće od najmanje 97%. Kritični sadržaj vlage suncokreta prvenstveno ovisi o količini ulja u sjemenu. Sjemenke suncokreta s udjelom ulja od oko 50% mogu se sigurno skladištiti s udjelom vlage od 8-9%. Kod suncokreta se koristi medij za sušenje na niskoj temperaturi, kod merkantilnog sjemena ne smije prelaziti 70°C, a za sušenje sjemenskog suncokreta može biti maksimalno 40-50°C. To je zato što medij s višom temperaturom smanjuje sposobnost klijanja. Zbog ovakvih temperaturnih parametara iskorištljivost sušare je vrlo slaba, a specifična energetska upotreba velika.
Osobito je opasno presušivanje suncokreta. Dijelom se značajno povećava energetska upotreba procesa, a dijelom se povećava mogućnost požara. Pokožica presušenog zrna proizvodi značajnu količinu prašine i ljuskica, za koje je poznato da imaju vrlo nisku temperaturu paljenja.
Završna operacija procesa sušenja suncokreta je hlađenje. Ovim rješenjem mogu spriječiti stvaranje kondenzacijske vode tijekom naknadnog skladištenja, što može uzrokovati gušenje i truljenje jezgre.
Skladištenje za očuvanje sjemenki, zaprašivanje sjemena i pakiranje u vrećice
Dugotrajno skladištenje merkantilnog suncokreta najčešće se rješava u rasutom stanju (slika 5). Tijekom skladištenja potrebno je pažljivo pratiti temperaturu i sadržaj vlage u sjemenkama suncokreta. Temperatura sjemena ne smije prelaziti 24 °C, a sadržaj vlage ne smije biti veći od 9-10%. Stoga je potrebno odabrati pravo skladišno mjesto koje je opremljeno opremom za uzorkovanje i opremom za provjetravanje.
5. slika. Sušeni suncokreta u podnom skladištu
Kod suncokreta namijenjenog sjemensku doradu situacija je nešto drugačija. Prilikom sjemenske dorade površina sjemena se raspršava na površini fungicidom. Uz fungicidnu tvar, sredstvo za zaprašivanje također sadrži ljepilo i bojilo. Ovdje se mora odabrati kemijska metoda nanošenja (raspršivanje, raspršivanje zrakom) koja može ravnomjerno obložiti površinu sjemena. Vraćajući se na boju, boja sredstava za oblaganje je crvena, plava, ljubičasta ili narančasta, ovdje je cilj da se obloženo sjeme što lakše prepozna. Zahtjev za premazivanje je da je riješeno odsisavanje prašine i skupljanje viška sredstva za zaprašivanje u spremniku. Daljnji zahtjev je da se propisana djelotvorna tvar nanese na sjeme s gotovo 100% ravnomjernom pokrivenošću, bez gubitaka, te da se obloženo sjeme može skladištiti bez sušenja.
Obloženo sjeme potrebno je dovesti u oblik pogodan za transport i prodaju, a pakiranje je neizbježan korak. Proces pakiranja u vreće sastoji se od punjenja, šivanje vreće(otvor vreće), klasifikacija i formiranja mjesta skladištenja. Materijal vreće može biti polipropilen ili papirna vreća. Završne operacije pakiranja su plombiranje i etiketiranje.
Izjednačene, zapečaćene vreće postavljaju se na palete pomoću opreme za automatsko formiranje ujediničanog tereta, zapečaćene trakom za povezivanje,. omotan streč folijom. Time se vrećice učvršćuju i štite od vremenskih utjecaja (oborine, prašina). Ovako pripremljeni ujediničani tereti transportiraju se viličarima do skladišta. Zahtjev za skladišni prostor je da bude hladan, suh, prozračen, bez infekcija i štetnika.
