هوادهی غلات

هوادهی با تهویه های ابتدایی و طبیعی مانند انچه در باددهی ذرت جهت خشک کردن ویا مکش هوایی که در سیلو(BIN) دراثر جریان باد سقف بین دریچه تهویه سقفی و منافذ هواکش در کف ایجاد می شود متفاوت است . مقدار ( حجم) هوا در هوادهی باید با مقدارهوا در گردش مواد ضدعفونی کننده (که نیاز به هوای کمی دارد) و خشک کردن (که نیاز به هوای بیشتری نسبت به هوادهی دارد) متفاوت باشد. از هوادهی به طور گسترده ای در برنامه های مدیریت نگهداری غلات درایالات متحده استفاده می شود.  تکنولوژی هوادهی از طریق اصلاح ویکسان سازی  توزیع هوا در توده غلات و کاهش دما و یا نگهداری آن در سطوح ایمن و همچنین کاهش رطوبت (عامل فعالیت میکروارگانیسم ها / MICROFLORA) می تواند انتشار میکروارگانیسم های مضر و مخرب را کاهش داده ویا متوقف کند . هوادهی با تداوم وایجاد شرایط مطلوب انبارمانی به حفظ کیفیت غله  در مدت نگهداری کمک می کند. عمده ترین افت در غلات طی نگهداری، یکی رشد وتکثیر ارگانیسمها (MICROFLORA) درغلات مرطوب ودیگری آفات و حشرات انباری، که درصورت مهارنشدن تکثیرشان عوارض مخربی خواهند داشت. افت درغلات انبار شده نتیجه اثرمتقابل اجزا اکوسیستم (غله و شرایط هوای موجود)  برهمدیگر است  اثر متقابل بین آفات انباری ، غله انبار شده وسایر اجزا فیزیکی سیستم، یک ساختار دینامیکی که اجزا آن دائما تحت تاثیر یکدیگرند تشکیل می دهد. نقش هوادهی دراین اکوسیستم کاهش دما و حفظ شرایط مطلوب بطور یکنواخت در غله ذخیره شده بوسیله انتقال و عبورحجم کافی هوا درون توده غله می باشد. (ناوارو و نویس 2002) 

اهداف هوادهی  غلات -OBJECTIVES OF AERATION 

هدف هوادهی حفظ کیفیت غله در طی نگهداری است . هوادهی اگرچه شرایط نگهداری را بهبود می بخشداما قادر به تغییرکیفیت و خواص ذاتی غلات نیست. 

کاهش دما ی توده غله جهت توقف تکثیر حشرات

زمانی که مسئله کنترل حشرات باشدکاهش دما هدف اصلی هوادهی است ( رید وآرتور 2000، رید و هارنر 1998) حشرات و آفات انباری ازنواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری هستند که جهت رشد وتکثیر دمای نسبتا بالا(24-32درجه سانتی گراد) نیاز دارند ، این آفات به دماهای کم حساسند و رشدوتکثیرشان در دمای کمتراز 16درجه سانتی گراد متوقف می شود و تعداد کمی از آنها دمای بیش از 43درجه سانتی گراد را تحمل می کنند ، در جنوب غربی و شمال مرکزی ایالات متحده دمای گندم ،برنج، سورگوم، بسته به خصوصیت محصول و ناحیه پس از برداشت 32-43 درجه سانتی گراد است ، در شمال ایالات متحده هنگام برداشت محصول در پاییز دمای غلات عموما 16-21 درجه سانتی گراد است ، در دمای کمتراز 21درجه سانتی گراد رشد جمعیت آفات بطور چشمگیری کاهش می یابد، به دلیل کاهش سرعت تغذیه و تخم گذاری در دمای 16-21 درجه سانتی گراد این محدوده دما از دیدگاه مدیریت کنترل آفات محدوده ایمن است ،دراین محدوده دما چرخه زندگی حشرات سه ماه یابیشتر به طول می انجامد بنابراین رشد جمعیت حشرات  بطورقابل توجهی کنترل می شود و تحت این شرایط خسارات ناشی از آفات به حداقل می رسد( فلین 1997) دماپارامترمهم در کنترل کرم حشرات نیست اما رطوبت نسبی کمترااز65% آنهاراکنترل می کند، درگندم با رطوبت تقریبی 5/12%دردمای 25درجه سانتی گراد تکثیر کرم حشرات متوقف می شود ( کانینگتون 1984،ناوارو2002) دمای لازم برای توقف تکثیر کرم ها در دانه های مرطوب انبار  (16%- 14%) از جریان  هوای هم دمای محیط تامین  می شود .پایین نگهداشتن دما بطوریکنواخت در توده غله زمانی که جریان هوای ورودی دمایی مناسب رشد کرم دارد بسیار پرهزینه است ، اگرچه کاهش دمای دانه های مرطوب بعیداست که باعث تعدیل آلودگی کرم ها شود، انتظار می رود هوادهی با به حداقل رساندن نقاط گرم درکاهش تکثیر جمعیت کرم حشرات نقش داشته باشد.

توقف رشد فلور میکروبی - SUPPRESS OF MICRO FLORAL GROWTH

کاهش دما برای جلوگیری ازآسیبهای (فساد)کپکی غلات مرطوب الزامیست، رشد کپکها در دمای کمتراز5 درجه سانتی گراد متوقف می شود که این درمورد کپک پنی سیلیوم کمتراز صفر درجه سانتی گراد است ، رشد اکثر گونه های قارچ در رطوبت نسبی کمتراز70%متوقف می شودکه این معادل باشرایط نگهداری غلات با رطوبت 13%دردماهای رایج می باشد(دانه های روغنی پوست کنده رطوبت کمتری دارند)در عمل رطوبت هوای داخلی(INTERSTITIAL) بطور عمده ای در رشد کپک موثراست ، اگرچه ممکن است کاهش دما روش کارآمدی در کنترل کپک به نظر نیاید امادر دانه هایی که دمای کمی دارند فساد کپکی را کاهش می دهد.

حفظ کیفیت دانه و غلات -MAINTENANCE OF SEED AND GRAIN QUALITY  

دانه هایی با دمای کم در طی ماندگاری از ثبات کیفیت بیشتری برخوردارندمطالعات نشان داده که دمای کمتر (درمحدوده مشخص)زمان ماندگاری دانه را افزایش می دهد یک آزمون تجربی ( هارینگتون 1973) ثابت کرده که  به ازاء هر 5 درجه سانتی گراد کاهش دما ( در محدوده دمایی 0-50 درجه سانتی گراد) ، و هر 1% کاهش رطوبت دانه (در محدوده 5%-14%) زمان ماندگاری غلات دو برابر می شود غلات عموما در رطوبت نسبی 30% -40% ماندگاری مطلوبی دارند، برای نگهداری غلات به مدت طولانی ( ورتوچی و روس 1990) توصیه شده بهترین رطوبت نسبی معادل 19%-27%   می باشد. 

EQUALIZATION OF TEMPERATURE THROUGHOUT GRAIN BULK   

به دلیل خصوصیت خود عایقی (SELF –INSULATING) ، غلات موجود در انبار پس از برداشت درفصل تابستان دمای زمان برداشت رابه مدت طولانی وتا قبل از سرد شدن هوادرپاییز  حفظ می کند( به جز قسمتهایی که نزدیک دیواره سیلو(BIN) هستند نوک کله قندی توده غلات  )(EXPOSED CONICAL  BASE  OR  THE  SURFACE) جهت کاهش گرمای زمان برداشت توصیه شده به محض کاهش 15-20 درجه فارنهایت دما نسبت به دمای توده غله در شب هوادهی (مکش هوای خارج به داخل توده غله)  انجام شودتا فعالیت حشرات در داخل و سطح بار به حدافل برسد . اولین کاهش دما بوسیله هوادهی باید زمانی انجام شود که هوای ورودی بتواند دمای توده غله را به کمتراز 70درجه فارنهایت برساند

ممانعت از مهاجرت رطوبت در توده غله -PREVENTION OF MOISTURE MIGRATION IN THE GRAIN BULK

با افت دما درفصل سرما لایه های خارجی به مقدار قابل توجهی از لایه های داخلی سردتر می شود، کاهش دما درتوده غله در صورت ایجاد یک گردش هوا به مرکز بار میسر می شود، در توده های عظیم غلات حجم زیادی هوای سرد در امتداددیواره های خارجی تجمع می یابد ،وهوای گرمتر (رطوبت بیشتری ازهوای سرد دارد) به سمت سطوح سردخارجی حرکت می کند ،وقتی هوای گرم به لایه های هوای سرد می رسدرطوبت تقطیر شده و لایه ویا نقاط خیس در غله ایجاد می شود مطالعات اخیر ( مونتروس2002و مایر 2001) یک تئوری جدید موازنه رطوبت  برای مکانیسم هایی که شامل این چنین انتقالهای رطوبت هستند در غلاتی که هوادهی نمی شوند ارائه داده اند به کارگیری مدل مواد فناپذیر (FINITE-ELEMENT) آنها توسعه یافت در کنا رآن آزمایشات در مقیاس های بزرگ برای نشان دادن تاثیر زیاد افت دما در تقطیر رطوبت هوای ورودی به لایه های سرد غله انجام شد به عبارت دیگرفرضیه انتقال گرمادر شرایط سنتی وطبیعی( بدون هوادهی) عنوان میکند که انتقال دما(CONVECTION CURRENTS  )  بطور طبیعی درتوده غله برای مهاجرت مقدار زیاد رطوبت به لایه ها و سطوح سردتر کافی است تاحدی که هوا تاایجاد نقطه شبنم سرد می شود و رطوبت اضافی نشست میکند وتدریجا رطوبت دانه در بخشهای فوقانی توده غله افزایش می یابد

تقطیر رطوبت در سطح داخلی  -PREVENTION OF HEAD – SPACE AND DOWN SPOUT CONDENSATION

تقطیر رطوبت در سطح داخلی سقف یک فرآیند طبیعی دیگر از مهاجرت رطوبت درتوده غلات است ، قطراتی که از هوای اشباع  بر روی غله خیس چکه کرده اند در فضای بالای توده غله متراکم می شود و بصورت قطرات  آب (کندانس)روی سطح داخلی سقف سیلو ظاهر می شود،سیلوها باهواکش های مناسب سقفی و شکافهای لبه دار  (1-5/1 اینچ) در محل اتصال دیواره و سقف معمولا از یک تهویه مناسب جهت ممانعت از کندانس شدن زیرسقف برخوردارند ، کندانس شدن معمولا در سیلوهایی که جهت پیشگیری از خروج گازهای ضدعفونی کننده و بستن راه ورود حشرات دریچه ها و شکافها ی تبادل هوا مهر و موم شده اند یک مشکل تخصصی محسوب می شود 

PREVENTION OF BIOLOGICAL HEATING OF DRY GRAIN   

زمانی که در توده غله نقاط آلوده ایجاد شد جمعیت حشرات در گروههای کوچک در کل بار افزایش می یابد ، حشرات غلات کوچکتر و سه نوع اصلی شپشه در غلات ایالات متحده یافت شده( شپش برنج، شپش ذرت، شپش غلات)که با ایجاد و ازدیاد  نقاط آلوده ، باعث تشکیل نقاط گرم می شوند دمای غلات آلوده دستخوش تغییر می گردد ، وگرمای فراگیر آن عموما به 38-43 درجه سانتی گراد می رسد ، وقتی آلودگی شدید مشخص گردید جهت توقف فعالیت حشرات بلافاصله باید غله را ضدعفونی کرد و پس از آن با هوادهی دمای توده غله را کاهش داد

PREVENTION OF SPONTANEOUS HEATING OF MOIST GRAIN     

در غلات گرم و مرطوب (رطوبت نسبی بیش از 70%)  رشد وتکثیر کپک ها عامل افزایش تصاعدی تنفس دانه است، تنفس شدید باعث بروز عارضه ای به نام گرمای خودبخود می شود ،گرم شدن تاثیر منفی در کیفیت توده غله دارد ، در گرمای خودبخود دمای نقطه گرم با ایجاد اختلاف دما بین نقطه گرم و دانه های خنک اطراف آن  به راحتی می تواند به 57-60 درجه سانتی گراد برسد ، درتوده دانه های روغنی مثل تخم پنبه ، سویا ، آفتابگردان با رطوبت بیش از حد ، دمای فوق العاده زیادی تولید می شود وتشکیل نقطه اشتعال خودبخود می تواند آغازگر یک آتش سوزی شود. درصورت مشاهده علائم آتش سوزی ( بوی دود ، یا مشاهده دانه های سوخته در مسیر اگزاست هوا) فن هوادهی نباید روشن شود.

کاهش بو نامطبوع وبقایای مواد ضدعفونی کننده 

با یک جریان هوای نسبتا ضعیف هوا در پایان ضدعفونی ، گاز مواد ضدعفونی کننده در منطقه ای تجمع یافته ویا منتشر می شود، که با هر دوره هوادهی از توده غله انبار شده خارج می شود،با هوادهی به مدت 10- 15 دقیقه در هر 2 تا 3 ساعت یک متعادل سازی در هوای داخل سیلو و یکسانی غلظت عامل ضدعفونی کننده در توده غله اتفاق می افتد، بنابراین با فعالیت متناوب سیستم هوادهی ،انبار تهویه می شود، عامل دیگر ایجاد بو در غله انبار شده ، نقاط گرم ناشی از دانه های کپک زده ویا حشرات می باشد ،  و بوی ترشیدگی ناشی از فعالیت غیر هوازی (تخمیر) دانه های مرطوب (رطوبت بالاتر از 18% ) است و در دانه های با رطوبت کمتر ( 14% - 18 % ) عامل ایجاد بوغلات معمولا گونه خاصی از قارچهاست ، گروهی از بوها در غلات موسوم به بوی نامطبوع ثانوی هستند که از محیط جذب دانه می شود که باعث نامطبوع شدن غله در مصارف صنعتی و تجاری می شود غالبا با هوادهی بو از توده غله خارج می شود اما پس از انجام هوادهی متناوب و منظم هم، بو در غله باقی می ماند، مطالعاتی در مقیاس آزمایشگاهی            (  با هدف کاربری تجاری) برروی استفاده از مخلوط هوا و گاز ازن در بی بو کردن غلات صورت گرفته است ( ارتباط شخصی کارلوس کامپابادال)