Астықты және өнімдерді қайта өңдеудің физикалық қасиеттері

       Сонымен, астық массасының өздігінен сұрыпталуы-қолайсыз құбылыс. Қоймалардағы астық топтарының біркелкілігінің бұзылуы силостағы  және ондағы астықты жөнелткенде, астық  сапасын дұрыс бағалауды қиындатады, сонымен бірге жоғары тіршілікті құрауыштар шоғырланған үйінді бөліктерінде әр түрлі физиологиялық және микробиологиялық процестердің дамуына мүмкіндік жасайды.  Мұның өзі астық массасында өздігінен қызу, басылып қалу т.б. алғы шарты болып табылады. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.   Астық массасының  қуыстылығы

       Қоймаларға  немесе силостарға орналастырғанда  астық массасы тығыз масса  түзбейді: оның қатты құрауыштарының аралықтарында ауамен толтырылған  бос аралықтар (қуыстар) болады. Дән және басқа қатты бөліктер мен қоспалар, басқа мәдени өсімдіктердің тұқымдары т.б. толтырылған астық массасы көлемінің бір бөлігі астықтың орналасу тығыздығын сипаттайды. Астық массасының ауамен толтырылған бөлігін қуыстылық деп атайды. Астықтың орналасу тығыздығы мен қуыстылығын жалпы көлеміне пайыз мөлшерімен көрсетеді.

       Астық массасында қуыстылық пен ауаның болуы қуыстылықтың іс-саналық маңызын  айғақтайды. Ауаның қуыстарымен қозғалуы конвенция жолымен жылудың тарауына, астық массасында ылғалдың бу түрінде ауысуна мүмкіндік жасайды. Сақтау кезеңінде астық массасының ылғалдылығы мен температурасы өзгереді. Астық массасындағы физиологиялық және микробиологиялық процестердің сипаты дәнаралық кеңістіктегі ауаның мөлшері мен құрамына тәуелді. Қуыстылықтң арқасында астықты кептіруге, белсенді желдетуге және газация жасауға мүмкіндік туады.

       Астық массасының қоймаларда орналасуының қуыстылығы мен тығыздығы астық массасының қатты құрауыштарының пішінінің  серпімділігіне, мөлшеріне және бетінің  күйіне, ондағы қоспалардың шамасы мен түріне, астық тобының массасына және ылғалдылығына, қойманың пішіні мен сыйымдылығына, сақтау мерзімінің ұзақтығына байланысты.

       Ірі, ұсақ, жіңішке және қысқа дәндерден, әрі басқа бөліктерден тұратын  астық массасы тығыз орналасады., әрі басқа жағдайлар бірдей болғанда, құрғақ астықпен қимасы үлкен қоймада, кішіміне қарағанда тығыздырақ орналасады. Сақтау мерзімі ұзарған сайын астық массасының тығыздығы артады да, қуыстылығы төмендейді. Сонымен астық массасының қуыстылық мөлшері мен орналасу тығыздығы айтарлықтай деңгейде өзгеріске ұшырай алады. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Астық массасының сорбциясының қасиеттері.

       Дәнді дақылдар өте жақсы сорбенттер болып  табылады. Олар қоршаған ортадан әртүрлі заттардың булары мен газдарды жұтып алады. Белгілі жағдайларға байланысты осы кезде қайтымды процесс жүріп жатады, яғни осы заттар қоршаған ортаға кері бөлінеді. Дәнді дақылдар массасында мынадай сорбциялық құбылыстар: абсорбция, адсорбция, қылтүтіктік конденсация және хемосорбция жүреді. Дәнді дақылдарда жүретін сорбция процесі дақыл немесе дәннің қылтүтікті  - тесікті коллоидты құрылымына және дақылдың тұтқырлығына байланысты. Астық массасында сорбциялық құбылыстың барлық түрлері байқалады және  оларды жеке –жеке бөліп қарастыру көбінесе қиынға соғады. Сондықтан адсорбцияның, капилярлық конденсацияның, хемосорбциясының жиынтық нәтижесін сорбция,ал астық массасынан әр түрлі жағдайларда бу мен газдарды сіңіру қабілетінің деңгейін сорбциялық сыйымдылық деп атайды. Белгілі  бір жағдайларда астық массасынан  қоршаған орта кеңістігіне бу мен газдың толық немесе бір бөлігінің булануы байқалады, мұны десорбция деп атайды.

       Астық массасынан айтарлықтай сорбциялық сыйымдылығы жекелеген дәндердің  капиллярлық саңыралуы, коллойдты  құрылымы мен бүкіл массаны қуыстылығымен  түсіндіріледі. Әрбір дән күшті дамыған беті бар саңылаулы дене болып табылады. Дәннің әрбір күшті       дамыған беті бар саңылауы дене болып табылады. Дәннің әрбір жасушалары  мен тканьдерінің макро және микрокапилярлары ( саңылаулары) болады. Макрокапилярлар диаметрі 10^-3...10^-4см, микротесіктер 10^-7см. Дәннің ішкі қатпарларындағы макро- және микрокапилярлардың беткі қабаттары бу мен газ молекулаларының сорбенттік құбылыстарына қатысады.   Дәннің  белсенді бетінің ауданы 200-250 м²/ г, бұл дәннің нақты бетінен 200 мың есе көп деген сөз. Белсенді беттің шамасы дәнді белсенді сорбент ретінде сипаттайды. Дәннің тіршілік қызметі сорбенттік процестер мен ылғалдық дұрыс таралу заңдылығына әсер етеді. Дәннің сапасы сорбенттік қасиеттерімен тығыз байланысты (иісі, ылғалдылығы және т.б.). бұл қасиеттер дәнді сақтағанда, өңдегенде және тасымалдауда басты орын алады. Дәндерді кептіргенде және желдеткенде оларды сорбенттік қасиеттерін ескеру қажет. Сақталуда тұрған немесе тасымалданатын дәндер партиясының ылғалдылығы мен массасы су буының сорбциясы мен десорбция процесіне байланысты өзгеріп отырады. Ол тек қана технологиялық процесс емес, қойма, ұра меңгерушілерінің жауапкершілігіне байланысты да мәселе. Сорбциялық құбылыстар дәннің бет жағында ғана емес, күштірек мөлшерде әрбір капилярлық ішкі үлескілерінде байқалады.

       Астық массасын тасымалдағанда, өңдегенде, сақтағанда байқалатын барлық сорбциялық құбылыстарды, олардың астықтың сапасы мен сақталуына әсеріне қарай екі топқа бөлуге болады: газдар мен булардың сорбциясы  және десорбциясы, су буларының сорбциясы  мен десорбциясы.

       Астықтың  сақтау кезіңде үлкен маңызға  ие болатын булар мен газдардың  сорбциясына мысал ретінде онда эфир майларының, жусан мен кориндр, мұнай өнімдерінің (керосин, бензин) иісінің пайда болуын жатқызуға болады. Астық массасын батырғанда оған жусан өсімдігінің бөліктері араласса, оның құрамында болатын эфир майлары астықпен  жеңіл сіңіріледі де астықта жусан иісі пайда болады, кейде ащы дәмге айналады. Астыққа тән емес бөтен иісі  бар астық тобы кемшілікті  топтарға  жатқызылады және  оларды қалыпты  астықтан бөлек сақтаған жөн. Ондай сіңген бөтен иісті  жою керек, ал мұның өзі сақтау шығынын арттыра түседі. Әр түрлі  зат буларының сорбциясы  нәтижесінде  астық массасы құралдырының  бөтен иістен ада болуы  қадағаланады.

       Астық массасының ауадан су буын жұтынуын немесе оны қоршаған орта кеңістігіне бөліп  шығарын дым жұтқыштық гигроскопиялық деп атайды. Көптеген зерттеулер мен  іс-саналық деректер көрсеткендей, өндірістік жағдайларда астық сақтау кезеңінде оның ылғалдылығының өздігінен өзгеруі байқалады. Астықты ылғалды атмосферада сақтағанда оның ылғалдылығы артады, ал құрғақта кебуі жүреді. Белгілі  бір ылғалдылықтағы дәнді дымқыл ауаға орналастырса, ал ондай ауада әрқашанда су буының белгілі бір мөлшері болады, әрекеттесудің нәтижесінде төмендегідей  процестер жүруі мүмкін:

• дәндегі ылғал ауаға да (булану, десорбция, кебу), дән кебеді: бұл жағдай дән бетіндегі су буының парциалдық қысымы (Р п.д) атмосфералық ауадағы су буының парциалдық қысымынан (Р п.а) жоғары болғанда байқалады, басқаша айтқанда Р п.д › Р п.а.;
• дән бетіндегі су буларының парциялық қысымдары ауадағы су буларының қысымынан төмен болса, ауадағы ылғал дәнге сіңіріледі (Рп.д ‹ Рп.д);    

       Біраздан  кейін ылғалдың қайта бөліну процесі нәтижесінде ауадағы  бу мен дән бетіндегі будың парциялық қысымдары  теңеседі де, динамикалық тепе-теңдік орнайды. ( Р.п.д = Р п.а)  Тепе-теңдік күйге сәйкес келетін астық ылғалдылығын тепе-теңдік ылғалдылық депатайды. Оны белсенді желдету, кертіру ережелерін, астықты сақтаудың қауіпсіз жағдайларын, таңдап лу үшін пайдаланады. Асытықтың тепе-теңдік ылғалдылығы  оның сорбциялық қасиеттері (құрылымы мен химиялық құрамы) мен ауаның күйіне (салыстырмалы ылғалдылығы мен температурасына) тәуелді (2-кесте).

        2- кесте. Әр түрлі дақыл дәндеріің тепе-теңдік ылғалдылығы

( С.П. Пунков пен  А.И. Стародубцевтың  деректері бойынша) 

       Атмосфералық  жағдайлардың тәулік, ай, жыл бойы өзгеруіне  байланысты (ауаның салыстырмалы ылғалдылығы мен температурасы өзгереді), астықтың ылғалдылығы  да тұрақсызданады. Ылғалдылығы артқанда  астық сапасының төмендеуін болдырмау үшін бұл өзгерістерді білген жөн және болжай білу қажет. Астық сатушылардан астық қабылдағанда, сонымен бірег сақтағанда және өңдегенде  тәулік бойы астықтың ылғалдылығына бақылау жасау, шығындары болдырмаудың алғы шарты. 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Астық массасының жылулық-физикалық  және масса айырбастау қасиеттері.

       Бұлар туралы түсінік астық массасын сақтағанда, кептіргенде, белсенді желдеткенде болатын жылу алмасу құбылыстарын түсіну қажет.

       Жылусыйымдылық  – астықты қыздыруға қажетті жылудың мөлшерімен сипатталады. Және меншікті жылу сыйымдылық шамасымен айғақталады. Соңғысы әдетте астықтың құрғақ заты мен судың жылу сыйымдылықтарының арасындағы орташа өлшенген шамамен есептейді. Астықтың құрғақ заты үшін ол шама 1550 Дж/кг.К немесе 0,3-0,4 ккал/кг.С. Судың жылу сыйымдылығы 4190 Дж/кг.К немесе 1 ккал/кг.С. сондықтан астық ылғалдылығының жоғарлауына байланысты оның меншікті жылу сыйымдылығы артады. Жылу сыйымдылықты астықты кептіргенде ескереді, өйткені жылу шығыны астықтың алғашқы ылғалдылығына тәуелді болып келеді.

       Жылуөткізгіштік – астықтың жылуөткізгіштік қасиетін сипаттайды. Бұны білу астық өнімдерін сақтаудағы, желдетіп, кептірудегі жылу айналымдарының пайда болуын, өзгеруін ескеру үшін қажет. Оның коэффициенті 0,13-тен 0,2-қа Вт/м.К дейін ауытқиды, яғни жылуөткізгіштігі нашар. Ол астық массасының органикалық құрамы мен ауаның болуынп байланысты. Астық массасының жыдуөткізгіштігінің, температураөткізгіштігінің төмен болуы оның сақталуында жағымды және жағымсыз роль атқарады. Астық массасы ылғалдылығының жоғарылуына байланысты оның жылуөткізгіштігі артады, алайда төменгі деңгейде қалады.

       Температураөткізгіштік – астық температурасының өзгеру шапшаңдығын, оның жылуинерциясын көрсетеді. Астық массасында жылу инерциясы үлкен болады, себебі оның температура өткізгіштігінің коэффициенті өте төмен. Астық массасы өте төмен температураөткізгіштік коэффициентімен сипатталынады. Яғни жоғары жылу инерциясына ие. Температураөткізгіштік коэффициенті 1,7*10^-7-1,9*10^-7м²/с шамасында ауытқиды.

       Астық массасының температураөткізгіштігінің төмендегінің пайдасы да бар: дұрыс  салқындатылғанда, тіпті жылдың жылы мезгілінің өзінде, астық массасында төменгі температура сақталады. Сонымен астық массасын суықпен өңдеп ұзақ уақыт бұзылмайтын мүмкіндік туындайды. Температураөткізгіштің төмендігінің теріс жағы, ол қолайлы жағдайлардың нәтижесінде белсенді физиологиялық процестер әсерінен (астық, микроорганизмдер, кенелер мен жәндіктер тіршілігінен) бөлінген жылу астық массасында бөгеледі де, оның температурасының көтерілуіне (өздігінен қызуына) әкеп соғады.