Для оценки физико-химических свойств зерна используют следующие показатели: геометрическую характеристику; крупность и выравненность партии зерна; натуру (насыпную плотность); стекловидность; массу 1000 зерен; плотность. Важное значение имеют также состояние поверхности зерна, его сыпучесть, гигроскопичность. Все перечисленные показатели влияют на выбор режимов сепарирования, хранения, гидротермической обработки, измельчения, плющения и т. п.
Все эти показатели находятся в сложной зависимости от таких факторов, как влажность, температура, режим послеуборочной или гидротермической обработки, режим хранения зерна и др. Частично они взаимосвязаны друг с другом и в различной степени влияют на технологические свойства зерна.
Эту характеристику определяют линейные размеры зерна, его объем V, площадь внешней поверхности F, их отношение V/F, форма зерна и показатель сферичности.
По форме зерно разных культур заметно различается. Для настоящих хлебов характерна вытянутая форма с продольной бороздкой. Обычно при расчетах ее уподобляют вытянутому эллипсоиду вращения, однако эта форма ближе зерну риса. Форму зерна проса, сорго, гороха, сои можно считать сферической. Зерно кукурузы имеет и трапецеидальную и почти сферическую форму. Зерно гречихи отличается от всех других культур — по форме оно близко к тетраэдру.
Показатель сферичности представляет собой отношение площади равновеликого по объему шара к площади внешней поверхности зерна
Площадь внешней поверхности зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса определяют по формуле
Для определения площади зерна кукурузы можно воспользоваться формулой
Чтобы определить площадь зерна проса, сорго и гороха, форма которых близка к сферической, можно использовать формулу
Поскольку зерно гречихи по форме близко к правильному тетраэдру, поэтому площадь его внешней поверхности составляет
Объем зерна гречихи вычисляют по формуле
Объем зерна остальных культур определяют формуле
И. Р. Дударев и др. получили аналитические выражения для описания внешней поверхности и объема зерна пшеницы. Последний может быть найден по (с ошибкой не более 4%) формуле
Показатели геометрической характеристики зерна различных культур приведены в таблице III-1. Все данные заметно варьируют.
Так, длина зерен различается в 2...2,5 раза, ширина — в 2...3 раза, толщина — в 2,5...3 раза. В результате изменяются и значения V, F, и V/F. Это существенно влияет на выравненность зерновой массы по крупности и при отсутствии фракционирования зерна затрудняет выбор оптимальных режимов сепарирования, шелушения и других технологических процессов. Эффективность технологии тем выше, чем меньше различаются показатели геометрической характеристики частиц сыпучего материала.
Параметр V/F имеет важное значение для организации процессов тепломассопереноса. Он представляет собой определяющий размер и входит в аналитические выражения, описывающие эти процессы. Для его расчета необходимо определить отдельно объем и площадь внешней поверхности зерна. Но имеется и косвенный способ. Для зерна пшеницы параметр V/F прямолинейно связан с толщиной зерна b, поэтому его можно рассчитать по уравнению
Все эти показатели находятся в сложной зависимости от таких факторов, как влажность, температура, режим послеуборочной или гидротермической обработки, режим хранения зерна и др. Частично они взаимосвязаны друг с другом и в различной степени влияют на технологические свойства зерна.
Эту характеристику определяют линейные размеры зерна, его объем V, площадь внешней поверхности F, их отношение V/F, форма зерна и показатель сферичности.
По форме зерно разных культур заметно различается. Для настоящих хлебов характерна вытянутая форма с продольной бороздкой. Обычно при расчетах ее уподобляют вытянутому эллипсоиду вращения, однако эта форма ближе зерну риса. Форму зерна проса, сорго, гороха, сои можно считать сферической. Зерно кукурузы имеет и трапецеидальную и почти сферическую форму. Зерно гречихи отличается от всех других культур — по форме оно близко к тетраэдру.
Показатель сферичности представляет собой отношение площади равновеликого по объему шара к площади внешней поверхности зерна
Площадь внешней поверхности зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса определяют по формуле
Для определения площади зерна кукурузы можно воспользоваться формулой
Чтобы определить площадь зерна проса, сорго и гороха, форма которых близка к сферической, можно использовать формулу
Поскольку зерно гречихи по форме близко к правильному тетраэдру, поэтому площадь его внешней поверхности составляет
Объем зерна гречихи вычисляют по формуле
Объем зерна остальных культур определяют формуле
И. Р. Дударев и др. получили аналитические выражения для описания внешней поверхности и объема зерна пшеницы. Последний может быть найден по (с ошибкой не более 4%) формуле
Показатели геометрической характеристики зерна различных культур приведены в таблице III-1. Все данные заметно варьируют.
Так, длина зерен различается в 2...2,5 раза, ширина — в 2...3 раза, толщина — в 2,5...3 раза. В результате изменяются и значения V, F, и V/F. Это существенно влияет на выравненность зерновой массы по крупности и при отсутствии фракционирования зерна затрудняет выбор оптимальных режимов сепарирования, шелушения и других технологических процессов. Эффективность технологии тем выше, чем меньше различаются показатели геометрической характеристики частиц сыпучего материала.
Параметр V/F имеет важное значение для организации процессов тепломассопереноса. Он представляет собой определяющий размер и входит в аналитические выражения, описывающие эти процессы. Для его расчета необходимо определить отдельно объем и площадь внешней поверхности зерна. Но имеется и косвенный способ. Для зерна пшеницы параметр V/F прямолинейно связан с толщиной зерна b, поэтому его можно рассчитать по уравнению