СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ МИКРОПОВРЕЖДЕНИЙ ЗЕРНА Российский патент 2014 года по МПК A01D41/127 G01N33/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу определения механических микроповреждений зерна.

Для определения степени механических микроповреждений зерна существуют несколько способов.

Органолептический способ заключается в том, что каждое зерно просматривают под лупой. Зерно, имеющее микротравмы, выделяют. Однако мелкие микроповреждения зерна часто остаются незамеченными даже под лупой, для чего применяют окрашивание зерна анилиновыми и другими красителями, которые облегчают обнаружение микроповреждений, но затрудняют выделение поверхностных и глубоких микроповреждений. Этот недостаток окрашивания устраняют применением двойного окрашивания зерна в 0,5%-ном растворе йода, в йодистом калии, затем зерна промывают водой и для осветления поверхности зерна в течение полминуты обрабатывают 0,1%-ным раствором едкого калия и вновь промывают водой. После двойного окрашивания все зерна просматривают под лупой.

Наряду с окрашиванием используют способ обесцвечивания в кипящих растворах некоторых химических соединений (2%-ный раствор гипохлорита натрия или 2-3%-ный раствор едкого калия). После кипячения зерно промывают водой и просматривают через лупу.

Степень повреждения поверхности зерен определяют при помощи измерительного микроскопа. Каждое зерно со всех сторон рассматривают под микроскопом, устанавливают тип микроповреждений и измеряют величину нарушенной поверхности зерна, площадь которой выражают в квадратных микронах. Степень травмирования выражают в процентах поврежденной площади к суммарной площади зерна средней исходной пробы. Определение степени травмирования зерна таким способом является относительно точным, однако требуются тщательные и трудоемкие замеры, а также дополнительные расчеты. Способы окрашивания и обесцвечивания зерна перед просмотром его под лупой повышают точность определения количества микроповреждений зерна, их применяют только в специальных исследованиях при небольших объемах работ, так как они требуют большого времени на проведение анализа и специального оборудования, красящих и других химических соединений (Методика определения механических повреждений зерна машинами и влияние их на посевные качества семян. М.: Россельхозиздат, 1972).

Органолептический способ не позволяет определить степень скрытых внутренних повреждений (вмятины, ушибы, внутренние трещины), которые можно определить только косвенным путем, по величине снижения всхожести.

Биологический способ заключается в том, что о степени микроповреждений судят по лабораторной или полевой всхожести зерна. Недостатками этого способа является то, что он дает только относительное значение степени микроповрежденного зерна в образце или партии, так как снижение всхожести чаще всего может быть вызвано другими причинами (наличие беззародышевых, недоразвитых, поврежденных вредителями или болезнями зерен, условиями проращивания), а не только механическими повреждениями. К тому же этот способ не дает возможности установить типы микроповреждений отдельных зерен, а определение всхожести требует большого времени и специального оборудования (Методика определения механических повреждений зерна машинами и влияние их на посевные качества семян. М.: Россельхозиздат, 1972).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретения является способ определения механических микроповреждений в партиях зерна при уборке урожая комбайнами (Патент РФ №2257703).

Данный способ реализован с использованием энтолейтор-стерилизатора зерна или муки, который работает следующим образом. Для определения скрытых внутренних механических микроповреждений оболочки и эндосперма берут пробу зерна влажностью 16-17% из партии массой 10,0 кг в пятикратной повторности по общеизвестным методикам. В каждой пробе отбирают пять контрольных проб, посредством которых определяют количество дробленого зерна в пробах массой 10,0 кг. Далее это зерно массой 10,0 кг пропускают через энтолейтор-стерилизатор зерна или муки (скоростной режим которого более жесткий до 3000 мин^-1), работающих на устойчивом технологическом режиме. После пропуска проб зерна массой 10,0 кг через энтолейтор-стерилизатор муки (зерна) в каждой пробе отбирают пять контрольных проб, в которых определяют количество дробленого зерна по общеизвестным методикам.

Недостаток данного способа заключается в том, что он не дает точных результатов о степени механических микроповреждений зерна.

Целью изобретения является разработка способа определения степени механических микроповреждений в зерне.

Технический результат - более точное определение степени механических микроповреждений зерна.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе применяют цифровой аппаратный комплекс, предназначенный для точного определения степени микроповреждений зерна. Цифровой аппаратный комплекс состоит из аппарата обработки зерна металлическими нанопорошками с размером частиц 5…15 нм, модуля очистки поверхности зерна, аппарата для сканирования пробы и центрального процессорного устройства.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что степень микроповреждений зерна определяют посредством обработки его металлическим нанопорошком с размером частиц 5…15 нм, которым покрывают поверхность зерна, заполняя все его микротрещины. Пройдя через модуль очистки поверхности зерна, металлический нанопорошок с размером частиц 5…15 нм остается только в микротрещинах, а его количество, определяющее степень микроповреждений, зависит от их общего объема.

В аппарате сканирования пробы определяется количество металлического нанопорошка с размером частиц 5…15 нм в пробе зерна. Данные обрабатываются в центральном процессорном устройстве и выводятся на экран в виде показателя степени микроповреждений.

Способ осуществляется следующим образом. Для определения степени механических микроповреждений зерна берут пробу согласно известным методикам (ГОСТ 13586.3-83 Зерно. Правила приемки и методы отбора проб). Далее проба зерна обрабатывается металлическим нанопорошком с размером частиц 5…15 нм, который покрывает поверхность и заполняет все микротрещины. После этого, пройдя через модуль очистки, поверхность зерна очищается, а металлический нанопорошок с размером частиц 5…15 нм остается только в микротрещинах, причем объем оставшегося металлического нанопорошка с размером частиц 5…15 нм будет зависеть от степени микроповреждений зерна.

Объем металлического нанопорошка с размером частиц 5…15 нм, оставшегося в микротрещинах пробы зерна, определяется с помощью аппарата сканирования, полученные данные о степени микроповреждений обрабатываются в центральном процессорном устройстве, записываются в память и выводятся на экран в виде показателя степени микроповреждений.

Способ определения механических микроповреждений зерна включает покрытие зерна металлическим нанопорошком с размером частиц 5-15 нм, очистку поверхности зерна от металлического порошка, определение количества порошка, оставшегося в микротрещинах зерна, для определения степени микроповреждения зерна. Использование данного способа позволяет более точно определить степень механического повреждения семян.

Способ определения механических микроповреждений зерна, характеризующийся тем, что зерно покрывают металлическим нанопорошком с размером частиц 5…15 нм, очищают поверхность зерна от металлического порошка, определяют количество порошка, оставшегося в микротрещинах зерна, для определения степени микроповреждения зерна.