Cerealele pot părea stabile după ce au fost încărcate într-un recipient, dar condițiile din interiorul masei de cereale se pot schimba în continuare luni de zile.
Unul dintre cele mai comune semne de avertizare este apunct fierbinte-o zonă localizată în care temperatura boabelor începe să crească peste boabele din jur.
Un punct fierbinte poate începe cu o mică diferență de temperatură. Dacă nu este depistat devreme, totuși, zona afectată poate dezvolta un nivel mai ridicat de umiditate, creșterea mucegaiului, activitatea insectelor, formarea crustei și, eventual, deteriorarea gravă a cerealelor.
Pentru containerele mari de cereale și silozurile, provocarea este simplă: aceste schimbări încep adesea adânc în interiorul cerealelor, unde nu pot fi văzute de la suprafață.
De aceea, monitorizarea temperaturii rămâne unul dintre cele mai practice instrumente pentru gestionarea cerealelor depozitate.
Ce este un punct fierbinte într-un recipient de cereale?
Un punct fierbinte al depozitului de cereale este o zonă din masa de cereale stocată care este vizibil mai caldă decât boabele din jurul său.
Acest lucru nu înseamnă neapărat că fiecare creștere a temperaturii reprezintă o deteriorare. Temperatura cerealelor răspunde în mod natural la schimbările sezoniere și la aerare.
Ceea ce contează estemodel de temperatură.
Dacă o secțiune a cerealelor începe să se încălzească în timp ce secțiunile din apropiere rămân relativ stabile - sau dacă un punct de monitorizare continuă să crească peste mai multe citiri - poate indica faptul că activitatea biologică sau problemele de umiditate se dezvoltă.
Purdue University Extension observă că odată ce începe încălzirea în cerealele depozitate, aceasta poate continua să crească dacă nu se iau răcire sau alte măsuri corective.
Din acest motiv, managerii de cereale ar trebui să acorde atenție nu numai temperaturii curente, ci șicât de repede și unde se schimbă temperatura.
Ce cauzează punctele fierbinți în cerealele depozitate?
Punctele fierbinți au rareori o singură cauză. În multe cazuri, mai multe condiții de depozitare se combină pentru a crea o problemă.
1. Migrația umidității
Migrarea umidității este unul dintre principalele motive pentru care temperatura și umiditatea devin neuniforme în interiorul unui container de cereale.
Cereale este un bun izolator. Când temperatura exterioară scade, cerealele de lângă peretele recipientului se pot răci mult mai repede decât cerealele din apropierea centrului.
Diferența de temperatură rezultată creează o mișcare lentă a aerului în interiorul masei de cereale.
Aerul cald poate transporta umezeala spre zonele mai reci. Când acel aer se răcește, o parte din umiditate se poate condensa și se poate acumula în boabe.
În vremea rece, problemele de umiditate se dezvoltă adesea în apropierea centrului superior al masei de cereale. În alte condiții sezoniere, mișcarea umidității poate avea loc în direcții diferite.
Purdue Extension identifică controlul slab al temperaturii cerealelor și migrarea umidității rezultată ca o cauză importantă a deteriorării cerealelor depozitate.
Acesta este motivul pentru care este atât de importantă menținerea masei de cereale la o temperatură uniformă.
2. Cereale care intră în depozitare prea caldă
Cerealele pot intra într-un coș direct de la recoltare sau după ce au trecut printr-un uscător.
Chiar dacă conținutul său de umiditate este acceptabil, cerealele care intră în depozitare la o temperatură relativ ridicată pot crea probleme atunci când temperaturile exterioare încep să scadă.
Boabele de lângă peretele metalic al recipientului se răcesc mai întâi, în timp ce masa mare de cereale din centru poate rămâne caldă mult mai mult timp.
Această diferență de temperatură încurajează convecția și migrarea umidității.
Aerarea adecvată după umplere ajută la deplasarea unui front de răcire prin întreaga masă de cereale și reduce aceste diferențe de temperatură.
3. Umiditate neuniformă a cerealelor
Nu fiecare sâmbure care intră într-un coș are exact același conținut de umiditate.
Se pot dezvolta buzunare umede din cauza:
condiții de câmp neuniforme,
uscare incompletă,
cereale recoltate la diferite niveluri de umiditate,
condensare,
scurgeri de apă, sau
distribuție slabă a cerealelor în timpul umplerii.
Cerealele cu umiditate mai mare au o durată mai scurtă de depozitare în siguranță și sunt mai vulnerabile la activitatea mucegaiului.
Odată ce începe activitatea microbiană, se produce căldură. Temperatura crește apoi, creând punctul fierbinte care poate fi detectat în cele din urmă de un sistem de monitorizare a temperaturii.
4. Amenzi și cereale sparte
Miezele sparte, praful și alte materiale fine se pot concentra în anumite zone în timpul umplerii recipientului.
Acest lucru creează două probleme.
În primul rând, boabele deteriorate sunt în general mai vulnerabile la deteriorare.
În al doilea rând, buzunarele de amenzi restricționează fluxul de aer.
În loc să se deplaseze uniform prin cereale, aerul de aerare poate circula în jurul acestor zone dense. Ca urmare, unele secțiuni se răcesc corespunzător, în timp ce altele rămân mai calde.
Purdue Extension observă în mod special că finele concentrate pot restricționa fluxul de aer și se pot dezvolta în puncte fierbinți și cereale stricate.
Îndepărtarea miezului central după umplere și îmbunătățirea distribuției cerealelor poate ajuta, prin urmare, atât fluxul de aer, cât și gestionarea temperaturii.
5. Activitatea de mucegai
Mucegaiul nu dăunează pur și simplu cerealelor, ci poate genera și căldură.
Când umiditatea cerealelor și condițiile de temperatură devin favorabile, activitatea mucegaiului crește. Respirația în boabele afectate eliberează căldură, ceea ce crește temperatura locală a cerealelor.
Condițiile mai calde pot accelera apoi activitatea biologică.
Acest lucru poate crea un ciclu:
umiditate → activitatea mucegaiului → căldură → deteriorare mai rapidă
În momentul în care mucegaiul este vizibil la suprafața cerealelor, este posibil ca o problemă să se fi dezvoltat deja în interior de ceva timp.
Tendințele temperaturii pot oferi o indicație mai timpurie.
Iowa State University Extension recomandă verificarea cerealelor depozitate pentru semne precum zone calde sau umede, cruste, mirosuri de mucegai și creșterea nivelului de dioxid de carbon.
6. Activitatea insectelor
Insectele cu cereale depozitate pot contribui, de asemenea, la încălzirea localizată.
Când insectele devin active și se concentrează într-o anumită zonă, respirația și mișcarea lor produc căldură.
Temperatura influențează și activitatea insectelor. Menținerea rece a cerealelor ajută la reducerea atât a activității insectelor, cât și a mucegaiului.
University of Minnesota Extension notează că activitatea mucegaiului și a insectelor încetinește pe măsură ce temperatura cerealelor scade și devine foarte limitată la temperaturi de depozitare suficient de scăzute.
Acest lucru face ca răcirea cerealelor să fie o parte importantă a gestionării preventive a depozitării.
7. Încălzirea solară a peretelui și acoperișului
Nu toate zonele fierbinți încep din cauza mucegaiului sau a insectelor.
Acoperișul metalic și pereții unui container de cereale absorb radiația solară.
Prin urmare, cerealele din apropierea acestor suprafețe pot deveni mai calde decât cerealele mai adânc în interiorul coșului, în special lângă acoperiș și pereții expuși la soare.
Extensia NDSU avertizează că acumularea de căldură solară în timpul primăverii poate încălzi secțiuni de cereale depozitate și poate crea condiții care încurajează deteriorarea.
Acesta este unul dintre motivele pentru care monitorizarea numai a centrului unui container de cereale poate să nu ofere o imagine completă.
8. Aerarea inadecvată sau neuniformă
Aerarea are scopul de a menține temperatura cerealelor relativ uniformă.
Dar fluxul de aer nu se mișcă întotdeauna uniform printr-o masă de cereale.
Problemele pot apărea din cauza:
capacitate insuficientă a ventilatorului,
adâncime excesivă a granulelor,
conducte blocate,
acumularea de amenzi,
distribuția neuniformă a cerealelor sau
oprirea ventilatorului înainte ca frontul de răcire să treacă complet prin boabe.
O secțiune se poate răci, în timp ce alta rămâne caldă.
Această diferență de temperatură crește posibilitatea de migrare a umidității și deteriorarea ulterioară.
Monitorizarea modernă a temperaturii poate ajuta operatorii să vadă dacă frontul de răcire se mișcă de fapt prin cereale conform așteptărilor.
Cum monitorizarea temperaturii ajută la prevenirea alterarii cerealelor
Monitorizarea temperaturii nu oprește deteriorarea de la sine.
Valoarea sa este că le oferă operatorilor timp să acționeze.
În loc să descopere cereale stricate în timpul descărcării, cablurile de temperatură pot oferi informații în timp ce problema este încă în curs de dezvoltare.
Detectarea precoce a încălzirii localizate
Cablurile de temperatură în mai multe puncte sunt instalate vertical prin masa de cereale.
Senzorii poziționați la adâncimi diferite măsoară temperaturile în mai multe locații.
De exemplu, în loc să știe doar că un coș are „aproximativ 20 de grade”, operatorul poate vedea citiri precum:
strat superior: 18,5 grade
stratul mijlociu: 19,1 grade
strat inferior: 18,7 grade
un punct de monitorizare: 23,4 grade
Acel punct mai cald merită atenție.
Temperatura absolută este utilă, dardiferența dintre punctele de monitorizarepoate fi chiar mai important.
Tendința temperaturii este mai importantă decât o singură lectură
O singură lectură ridicată poate avea mai multe explicații.
O lectură în creștere este mai îngrijorătoare.
Luați în considerare un senzor care înregistrează:
| Data | Temperatură |
|---|---|
| Ziua 1 | 19,2 grade |
| Ziua 3 | 20,0 grade |
| Ziua 5 | 21,4 grade |
| Ziua 7 | 23,1 grade |
Între timp, senzorii din apropiere rămân în jur de 19 grade.
Acest model indică faptul că ceva local se schimbă.
Monitorizarea continuă face acest tip de tendință mult mai ușor de recunoscut decât măsurătorile manuale ocazionale.
Purdue Extension recomandă, de asemenea, să se analizeze istoricul temperaturii, mai degrabă decât să se bazeze doar pe temperatura măsurată într-o anumită zi. O secțiune care se încălzește mai repede decât se aștepta poate indica o deteriorare activă.
Utilizarea monitorizării temperaturii cu aerare
Datele de temperatură devin mult mai utile atunci când sunt conectate la deciziile de gestionare a cerealelor.
Dacă temperaturile cresc în mod neașteptat, operatorii pot inspecta starea recipientului și pot determina dacă este necesară aerarea.
În timpul răcirii normale, senzorii de temperatură pot arăta și mișcarea frontului de răcire prin diferite straturi de cereale.
Acest lucru vă ajută să răspundeți la o întrebare importantă:
S-a răcit întreaga masă de cereale sau doar partea inferioară a recipientului?
Oprirea ventilatorului prea devreme poate lăsa cereale mai calde mai sus în coș.
Măsurătorile de temperatură oferă operatorilor o indicație mai bună despre momentul în care ciclul de răcire a atins efectiv straturile superioare.
De ce contează punctele de măsurare multiple
Cerealele nu conduc rapid căldura.
Acest lucru este util deoarece cerealele răcite corespunzător pot rămâne reci pentru o lungă perioadă de timp.
Dar creează și o provocare de monitorizare.
Un punct fierbinte se poate dezvolta la o anumită distanță de un senzor fără a modifica imediat citirea senzorului respectiv.
Extensia NDSU subliniază că cablurile de temperatură detectează condițiile în primul rând în boabele aproape de cablu; caracteristicile izolante ale cerealelor înseamnă că un punct fierbinte la câțiva metri distanță poate să nu fie detectat imediat.
Pentru recipientele cu diametru mare, bazarea pe un singur cablu de temperatură creează astfel zone oarbe semnificative.
Un aspect de monitorizare mai bun folosește mai multe cabluri verticale distribuite pe toată masa de cereale, cu mai multe puncte de detectare a temperaturii de-a lungul fiecărui cablu.
Numărul exact depinde de diametrul recipientului, înălțimea, tipul de cereale și nivelul de monitorizare necesar.
De la inspecția manuală la monitorizarea continuă a cerealelor
Gestionarea tradițională a cerealelor depinde adesea de operatorii care verifică periodic coșul.
Semnele tipice includ:
mirosuri neobișnuite,
condensare,
cruste,
insecte,
cereale calde și
modificări ale aerului evacuat.
Aceste verificări sunt încă utile.
Cu toate acestea, ele arată starea cerealelor doar atunci când cineva efectuează inspecția.
Un sistem automat de monitorizare a temperaturii cerealelor poate colecta măsurători în mod continuu sau la intervale programate.
Un sistem tipic poate include:
Cabluri de temperatură în mai multe puncte → RTU/unitate de achiziție de date → software de monitorizare sau platformă cloud
Sistemul poate înregistra temperaturi de la zeci sau sute de puncte de detectare și poate afișa modificările în timp.
Pragurile de alarmă pot fi, de asemenea, configurate astfel încât operatorii să fie notificați atunci când un punct depășește o temperatură setată sau începe să crească anormal.
Monitorizarea temperaturii este un sistem de avertizare timpurie
Scopul unui sistem de monitorizare a temperaturii cerealelor nu este doar acela de a afișa numere.
Scopul său real este de a identifica schimbările anormale suficient de timpuriu pentru ca operatorii să poată răspunde.
O problemă de stocare în curs de dezvoltare urmează adesea o progresie:
Umiditate neuniformă
↓
Activitate biologică
↓
Incalzire localizata
↓
Punct fierbinte
↓
Mucegai și crusta
↓
Suprafață mai mare cu cereale stricate
↓
Pierderi de calitate și economice
Monitorizarea temperaturii ajută la întreruperea acestui proces aproape de început, mai degrabă decât să se ocupe de el la sfârșit.
Monitorizarea temperaturii, umidității și CO₂ poate funcționa împreună
Temperatura este unul dintre cei mai folosiți indicatori ai stării cerealelor, dar nu trebuie să funcționeze singur.
Spațiile de depozitare mai mari pot combina:
monitorizarea temperaturii cerealelor,
informații despre umiditate sau umiditate,
monitorizarea dioxidului de carbon,
date meteo,
controlul aerării și
sisteme automate de alarma.
CO₂ poate fi deosebit de util deoarece respirația de la insecte, mucegai și deteriorarea cerealelor poate crește nivelul de dioxid de carbon înainte ca o creștere mare a temperaturii să devină evidentă.
Iowa State University Extension identifică creșterea CO₂, schimbările de temperatură și mirosurile printre indicatorii utili atunci când se verifică starea cerealelor depozitate.
Utilizarea mai multor indicatori împreună oferă operatorilor o imagine mai completă a ceea ce se întâmplă în interiorul masei de cereale.
Prevenirea punctelor fierbinți este mai bună decât gestionarea cerealelor stricate
Odată ce o suprafață mare de cereale s-a stricat, gestionarea devine mult mai dificilă.
Cereale stricate se pot forma punte, se pot forma crusta sau forma coloane verticale instabile.
Aceste condiții creează nu numai pierderi economice, ci și riscuri serioase de siguranță în ceea ce privește descărcarea și intrarea în coș.
Coșurile de cereale cu suspectare de deteriorare trebuie, prin urmare, manipulate cu precauție deosebită. Echipamentul trebuie blocat în mod corespunzător înainte de intrare și trebuie respectate întotdeauna procedurile de siguranță stabilite pentru containerul de cereale.
Cea mai bună abordare este detectarea condițiilor anormale ale cerealelor în timp ce acestea sunt încă mici și ușor de gestionat.
Uscarea corectă, distribuția bună a cerealelor, aerarea eficientă și inspecția de rutină joacă toate un rol.
Monitorizarea temperaturii adaugă ceva deosebit de important:
vizibilitate în interiorul masei de cereale.
Concluzie
Punctele fierbinți în coșurile de cereale se pot dezvolta din cauza migrării umidității, cerealelor umede, mucegaiului, insectelor, acumulării de fine, încălzirii solare și aerării neuniforme.
Cele mai multe dintre aceste probleme au un lucru în comun: ele afectează în cele din urmă temperatura.
Aceasta face ca temperatura să fie unul dintre cei mai utili indicatori pentru evaluarea stării cerealelor stocate.
Un bine conceputsistem de monitorizare a temperaturii cerealelor cu cabluri de temperatură în mai multe punctepermite operatorilor să monitorizeze adâncimi și locații diferite de-a lungul unui siloz, să compare temperaturile, să urmărească schimbările în timp și să identifice încălzirea neobișnuită înainte ca aceasta să se transforme într-o deteriorare extinsă.
Pentru instalațiile comerciale de depozitare a cerealelor, morile de furaje și silozurile mari, detectarea timpurie poate însemna diferența între corectarea unei mici probleme de depozitare și pierderea unei cantități semnificative de cereale.
În depozitarea cerealelor, întrebarea importantă nu este doar:
„Care este temperatura astăzi?”
Este:
„Unde se schimbă temperatura și de ce?”
Acesta este locul în care monitorizarea continuă a temperaturii oferă cea mai mare valoare.