Kulturne biljke se uzgajaju za potrebe dobivanja određenog proizvoda. Kod ratarskih kultura najveći dio proizvoda je zrno. U većini slučajeva nakon obavljene žetve ili berbe pristupa se skladištenju poljoprivrednog proizvoda. Prije uspješnog skladištenja proizvoda potrebno je obaviti doradu. Najvažniji postupak kod dorade je sušenje proizvoda (žitarice i uljarice).
Kako je žetva proces gdje se ubire određena kultura, nužno je provesti postupak čišćenja od primjesa. Postupak čišćenja se izvodi prije sušenja jer primjese direktno utječu na rad sušare, točnije na kvalitetu sušenja, kapacitet i mogućnosti nastanka požara. Ako je potrebno osigurati kvalitetan sjemenski materijal, tada se pristupa sortnim kriterijima (oblik, boja, veličina). Tamo se nakon obavljenog čišćenja poljoprivredni proizvod razdvaja na grupe ili sorte (frakcije).
Nakon dobivenih frakcija, proizvod se kalibrira prema dimenzijama na klase. Kako bi se sjeme zaštitilo od pojave različitih bolesti i nametnika obavlja se kemijska zaštita, vaganje i pakiranje. Kvaliteta pakiranja sjemena mora osiguravati lagano rukovanje te ambalaža mora održavati istu kvalitetu sjemena od početka pakiranja. Sušare manjeg kapaciteta, odnosno do 1000 kg/h koriste manja obiteljska gospodarstva koja se većinom bave tovom junadi i proizvodnjom mlijeka za svoje potrebe. Sušare većeg kapaciteta, odnosno više od 1000 kg/h koriste otkupljivači koji se bave trgovinom i otkupom poljoprivrednog proizvoda. Navedeni najvažniji postupak dorade-sušenje je proces odstranjivanja viška vlage iz proizvoda. Sušenje je uspješno ako je sadržaj vlage ispod kritične vlage.
Zadaća tehnike i tehnologije sušenja jest da se sušenjem konzervira poljoprivredna kultura uz što manji utrošak energije potrebne za sušenje. Također, što je moguće manjim promjenama kakvoće proizvoda i mogućim oštećenjem proizvoda te uz što manje onečišćenje okoliša tijekom sušenja.
Kako bi se ispravno koristili pojmovi u sušenju važno je razjasniti koja je razlika između vlage i vlažnosti. Termin vlaga odnosi se na vodu u zrnu. Termin vlažnost pak predstavlja opisno stanje zrna, odnosno za vlažnost se kaže da je odnos mase vode u zrnu s ukupnom masom zrna. Ukupna masa zrna sastoji se od mase suhe tvari i mase vode. Za točan izračun vlažnosti poljoprivrednog proizvoda upotrebljava se matematička formula:
w – vlažnost zrna (%), W – masa vode u zrnu (kg), M – masa vlažnog zrna (kg), ST – masa suhe tvari (kg)
Tijekom procesa sušenja izdvaja se tekućina, odnosno voda iz materijala koja se suši i za to se mora upotrijebiti energija koja će ispariti vodu te dodatnu energiju koja će „razbiti“ vezu vode sa suhom tvari materije koja se suši. Prilikom sušenja poljoprivrednog proizvoda cilj je udaljiti samo vodu. Prema veličini dodatne energije koja se mora iskoristiti za razdvajanje vode i suhe tvari razlikuju se četiri vrste vezanja vode u zrnu, a to su:
1) kemijski vezana voda koja je najjače vezana. To je vodikova veza koja se može uspostaviti između molekula vode i molekula suhe tvari. Ovaj dio vode uobičajenim sušenjem ne može se odstraniti te se tehnologija sušenja ne bavi problemom uklanjanja ovakve vode,
2) fizikalno-kemijska vezana voda podrazumijeva koloidalne otopine kojima se mogu pripisati sljedeće karakteristike. To su da se vezanjem tekućine razvija toplina te prilikom vezanja tekućine nastaje kontrakcija sustava suha tvar-tekućina uslijed čega dolazi do povećanja obujma zrna bubrenjem,
3) fizikalno-mehanička vezana voda podrazumijeva vodu koja ispunjava kapilare tijela i
4) mehanički vezana voda je slobodna voda koja vlaži površinu zrna i može je biti više od 27 %.
Postupci i načini sušenja
Postupak sušenja se dijeli na dva načina: prirodnim putem (koristi se kod malih količina) i umjetnim putem. Kod umjetnog načina, sušenje se može izvoditi nezagrijanim ili grijanim zrakom. Sušenje nezagrijanim zrakom, odnosno sušenje ventiliranjem se koristi kod skladišta gdje se želi očuvati postignuto stanje zrna (osušenog). Sušenje sa zagrijanim zrakom (odvođenje suvišne vode u obliku vodene pare upotrebom topline) se može obaviti na više načina, a to su: konvektni, kontaktni, radijacijski, električni i molekularni.
Trenutno je najzastupljeniji konvektni način sušenja poljoprivrednog proizvoda s protočnom sušarom. Pojam konvektivan označuje da se tvar giba u struji zraka, odnosno sušenje se odvija za kratko vrijeme zbog velike površine kontakta između tvari i zagrijanog zraka, dok pojam protočna sušara govori da tvar postupno prolazi kroz sušaru, odnosno giba se/slobodno propada između ćelija koje dovode zagrijani zrak. Protočne sušare se u većini slučajeva koriste za sušenje žitarica i uljarica.
Kod ove vrste sušara tvar se dovodi kroz usipni lijevak, prolazi kroz sušaru i izlazi na dnu. Kontakni način sušenja odlikuje direktni doticaj zrna sa zagrijanom površinom i tako se toplina prenosi putem toplinske provodljivosti. Kod radijacijskog načina toplina se dovodni do zrna putem radijacije dok se kod električnog načina sušenja upotrebljava električna energija.
Najrjeđi postupak je molekularno sušenje koje se koristi u uvjetima podtlaka gdje je nužno zadržati prirodna svojstva materijala. Sušare se mogu podijeliti na više kategorija ili vrsta i to prema: načinu dovođenja topline (konvektne i kontaktne), vrsti ogrjevnog medija (zrak, plin, para, loživo ulje), veličini tlaka (atmosferske i podtlakom tj. vakuum), provedbi sušenja (kontinuirane i diskontinuirane), uzajamnom smjeru strujanja zraka i tvari (istosmjerne, protusmjerne i unakrižne).
Koji su dijelovi sušare?
1. generator topline s plamenikom (plinski plamenik sagorijevanjem prirodnog plina generira toplinu koju ventilator upuhuje tunelom u unutrašnjost sušare),
2. ulazni kanal (usmjerava topli zrak u zone sušenja),
3. zona sušenja,
4. zona hlađenja,
5. isipni koš (spremnik osušenog zrna),
6. usipni spremnik (spremnik za sirovo zrno),
7. kanal izlaznog zraka (za odvod iskorištenog zraka),
8. ventilator (izvlači iskorišteni zrak) i
9. izuzimač zrna (uređaj koji ima zadaću izuzimanja (ispuštanja) zrna iz sušare).
Osim navedene podjele sušare se mogu podijeliti i prema kapacitetu obrade koji se mjeri prema masi obrađene tvari po sat (kg/h). Prije nego započne proces sušenja poljoprivrednog proizvoda prvo je potrebno čišćenje od primjesa. No, prije pročišćavanja poljoprivrednog proizvoda isti se važe te usipava u usipni koš koji je većinom izveden kao bazen u koji se usipava zrno te se iz njega uvlači pužnim transporterom u pročistač. Očišćena masa skuplja se u jedan spremnik iz kojeg pužni transporter transportira na vrh spremnika sušare.
Početak sušenja započinje punjenjem sušare. Kako bi se sve kulture mogle sušiti, sušara mora imati promjenjivu količinu zraka koja struji kroz sušaru jer bi u suprotnom sitnije kulture bile izvučene iz tornja sušare. Potrebno je za kulture poput pšenice, ječma i uljarica smanjiti količinu zraka. Regulacija se obavlja pomoću frekvencijskih regulatora na motoru ventilatora, dok kod manjih sušara s gašenjem pojedinih ventilatora. Radna temperatura ili temperatura sušenja također se razlikuje za sušenje pojedine kulture jer je dozvoljena maksimalna temperatura proizvoda kod sušenja žitarica 55 °C, kod sušenja kukuruza 80 °C dok je kod sušenja sjemenske robe 40 °C.
Vrlo je bitno obratiti pozornost na temperaturu zagrijavanja. Ako je zagrijavanje preveliko, tada se poljoprivredni proizvod trajno biološki oštećuje te dolazi do unutarnjeg napuknuća zrna („sušarski lom“). Vanjsko napuknuće dolazi pri prvim udarcima u transporter ili pri padu s visine u silos. Proces sušenja troši znatne količine kemijske energije-goriva (tekućih i plinovitih). Za prinos kukuruza od 7 t/ha i potrebu snižavanja vlažnosti sa 32 % na 14 % za skladištenje utroši se 200 l ulja za loženje za 1 ha. Čišćenje i sortiranje se najčešće obavlja prema aerodinamičkim svojstvima zrna (dovođenjem zrnate mase u zračnu struju), dimenzijama (razdvajanje na sitima), specifičnoj masi (potapanjem u tekućini na pneumatskom stolu), stanju površine i obliku (upotreba frikcijskih separatora i pužastog trijera.). Nakon odrađenog sušenja poljoprivredni proizvod se skladišti na kraće ili duže vrijeme kako bi se sačuvala ukupna količina i kvaliteta proizvoda.
S obzirom da je poljoprivredni proizvod živi organizam, nužno je za sigurno i kvalitetno skladištenje održavati proizvod u stanju termodinamičke (temperatura i vlažnost) i biološke stabilnosti. Postoje različiti tipovi skladištenja, a najčešći korišteni su: 1) skladištenje poljoprivrednog proizvoda s niskom vlažnosti (princip snižavanja vlažnosti zrna ispod kritične vlage), 2) skladištenje u hermetički zatvorenim skladištima – bez kisika (primjena kod skladištenja vlažnog kukuruza za hranidbu stoke), 3) skladištenje poljoprivrednog proizvoda s niskom temperaturom (snižavanjem temperature smanjuje se brzina procesa poljoprivrednog proizvoda i omogućuje skladištenje na rok bez štetnih posljedica).
Za skladištenje zrnatih poljoprivrednih proizvoda upotrebljavaju se podna skladišta i silosi dok za klip kukuruza koševi. Podna skladišta su jednostavne konstrukcije, imaju pod koji je pod kutem zbog lakšeg praženjenja, vertikalne pregrade za skladištenje različitih proizvoda, sustav kanala (glavni i sporedni kanali) za raspodjelu zraka pri ventilaciji. Kod silosa, osnovni dijelovi su: radni toranj, silosni (skladišni) prostor, oprema za prijem i izdavanje robe. Osim osnovnih dijelova tu su još: sušara, vaga, transporteri za punjenje komora, separator, kontrolni separator i transporteri ispod komore silosa.
.){kind=link}