TORKNING AV VALLFRÖ Nils Jonsson SFOs Vallfrödagar februari 2019 Research Institutes of Sweden Biovetenskap och Material Jordbruk och Livsmedel
2017 blev JTI RISE Jordbruk och Livsmedel + = 130 medarbetare Göteborg, Uppsala, Lund, Skara, Umeå T.f. enhetschef: Thomas Angervall Vid årsskiftet 2016/17 blev JTI och SP RISE, tillsammans med Swedish ICT och Innventia. Se vidare www.ri.se/utveckling-av-rise
RISE finns i hela Sverige. Och lite till. Piteå Luleå Skellefteå Umeå Örnsköldsvik RISE-koncern har drygt 2300 medarbetare och omsätter ca 3 miljarder. Göteborg Borlänge Bäckhammar Västerås Karlstad Skoghall Vingåker Vreta Kloster Skövde Skara Sandhult Borås Habo Hudiksvall Norrköping Linköping Uppsala Kista Stockholm Södertälje Eskilstuna Växjö Alnarp Lund Karlskrona Utanför Sverige Köpenhamn Trondheim London Bryssel
Vallfröarealer (2017, 15 862 ha) Timotej Rödklöver Rödsvingel Ängssvingel Vitklöver Rörsvingel Engelskt rajgräs Ängsgröe Hundäxing Alsikeklöver Hybridrajgräs Rajsvingel Westerw. rajgräs Rörflen Hårdsvingel
Egenskaper viktiga vid hantering och torkning Fröslag Exempel på avkastning, kg/ha Exempel på tusenkornvikt, g Exempel på volymvikter och utrymmesbehov fröråvara Volymvikt, kg/m 3 Volymbehov, m 3, per ton Ytbehov, m 2 /ha vid 1 m lagringshöjd Vete 7000 40-50 780 1,3 9,0 Rödklöver 700 1,5-2,5 580 1,7 1,2 Vitklöver 600 0,6-0,8 560 1,8 1,1 Timotej 700 0,4-0,6 500 2,0 1,4 Engelskt rajgräs 1700 1,5-2,5 300 3,3 5,7 Ängssvingel 1400 2 280 3,6 5,0 Ängsgröe 1400 0,4-0,5 200 5,0 7,0 Rödsvingel 1400 0,8-1 200 5,0 7,0 Hundäxing 1100 0,8-1 210 4,8 5,2 Rasvinkel? Svävhastighet? Partikelstorlek? * Volymvikten är 10-20 % högre hos färdigrensad vara
Exempel på faktorer som kan påverkar grobarheten hos vallfrö Växtsjukdomar. Skördetidpunkt- grobart tidigt. Mekaniska skador. Lång väntan innan kylning/torkning. För höga temperaturer i torken. För höga fukthalter och/eller temperaturer under lagringen.
Vattnets inverkan på fröets lagringsstabilitet Styr hastigheten och intensiteten hos: kemiska reaktioner (ex oxidation och Maillardreaktioner) enzymatiska reaktioner utvecklingen av mikroorganismer
Kärnans respiration Kan vid tillgång till syre skrivas: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 +6H 2 O + 2,8 MJ
33 % 24 % 19 %
Tillväxtområde för mögelsvampar Vattenaktivitet (20ºC) 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 Fusarium (efter Lacey m.fl., 1980)
Vattenhalt, % 30 Sambandet mellan luftfuktighet (vattenaktivitet) och vattenhalt i vete vid 25 C (enligt Henderson (1987)) 25 20 Vid torkning Vid uppfuktning 15 10 Lagringsstabilt 5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Relativ luftfuktighet, %
Veckor Maximal säker lagringstid med avseende på grobarhet 60 50 40 30 20 10 0 12 14 16 18 20 22 24 26 Vattenhalt, % E. Rajgräs 10 E. Rajgräs 15 E. Rajgräs 20 Rödsvingel 10 Rödsvingel 15 Rödsvingel 20 Efter Kreyger, 1972
Viktig orsak till kvalitetsskador efter skörd? CCP enl. HACCP
Olika torktyper Planbottentork med tillsatsvärme Vagnstork & containertork Konventionell varmluftstork Silotork Bandtork
Kalluftstork typ Östgötatorken Tillsatsvärme 5-7 C
Planbottentork med nedgjutna kanaler
Sidokanaler av pansartopplåtar
Enkel planbottentork med huvudkanal byggd av träplattor
Kalluftstorkning Torkningsförloppet i en kalluftstork Otorkad spannmål Torkzon Huvudkanal Torkad spannmål
Specifik luftmängd, m3/ton, h Behov av specifik luftmängd vid kalluftstorkning med tillsatsvärme 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 20 C 15 C 10 C 200 0 15 17 19 21 23 25 27 29 Skördevattenhalt, %
Rekommenderade lagringshöjder vid planbottentorkning av spannmål, JTI
Mottryck i vallfrö vid olika luftflöden
Mängd vatten att torka bort Vattenhalt efter torkning, % vb 12,0 13,0 Vattenhalt före torkning, Borttorkad vattenmängd, % vb kg/ton torkad vara 15 35 24 20 100 87 25 173 160 30 257 243 35 354 338 40 467 450 45 600 582 50 760 740
Mängd vatten att torka bort per m 3 frö
Jämn torkning förutsätter en utjämnad yta och jämn packningsgrad
Exempel på hur en enkel tryckgivare kan utformas
Hur kontrollera fläktkapaciteten?
Enkel luftflödesmätare (svävkroppmätare) Kontrollera luftflödet i kalluftstorken (mätområde 0,04 0,16 m/s)
Rengör planbottentorken även i tilluftskanalerna
Att tänka på vid kalluftstorkning endast lämplig upp till mellersta Sverige tillsatsvärme krävs att torkning kan ske dygnet runt utan att fläktbullret stör omgivningen specifik luftmängd minst 600 m 3 /t,h i mellersta Sverige helst 1000m 3 /t,h vid 1 m lagringshöjd med vete för vallfrö finns rekommendationer upp till 1600 m 3 /t,h
Balktork (blandflödestork)
Säker torkluftstemperatur utan att riskera grobarheten Uppskattning av maximal lämplig torkluftstemperatur 35-40 C Känsligheten skiljer sig sannolikt mellan olika fröslag Fröets känslighet för höga temperaturer brukar öka med ökad vattenhalt
Flödets (torkförloppets) jämnhet i en balktork Mellman mfl., 2011
Vattenhalten före och efter torkning kontinuerlig balktork Mellman et al., 2011)
Förebyggande underhåll
Silotork med varmluftstillsats golvet bör fästas
Specific airflow (m3/ton*h) Lagringshöjdens inverkan på specifika luftmängden i en silotork (spannmål) 500 400 300 200 100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Storagehight (m)
Varmluftstork typ bandtork främst för spannmål
Varmluftstork typ bandtork även lämplig för besvärliga material
Satstork med bottentransportör Volym 16 respektive 32 m 3
Energiåtgång vid torkning av spannmål och vallfrö Varmluftstorkning (65-75 C) Kalluftstorkning + tillsvärme 4-6 MJ/kg H 2 O 2-3 MJ/kg H 2 O Vanlig mängd vatten att torka bort, spannmål - 75 kg/ton, vallfrö - 260 kg/ton
För och nackdelar med olika torktyper till vallfrö Torktyp Fördelar Nackdelar Planbottentork Relativt energieffektiv För långsam Snabb kylning Ytkrävande Skonsam & fröna hinner mogna Ojämn vattenhalt Hantera olika typer av material Kondensrisk Självbygge Varmluftstork Hög kapacitet Energikrävande Hinner ej mogna Klarar ej alla fröer- hänger sig? Silotork Jämn torkning Svårigheter att tömma? Golvet måste fästas pga begr. l-höjd Bandtork Hög kapacitet Energikrävande Klarar många material
Fuktvandring pga. av för stora temperaturskillnader
Lagringstemperaturens inverkan på grobarheten, vete 12 % vattenhalt
Temperatur, Månadsmedeltemperaturer 25 20 15 10 5 0-5 -10 Jan. Feb. Mars April Maj Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dec. Max. Linköping Min. Linköping Max. Uppsala Min. Uppsala Max. Trollhättan Min.Trollhättan
Kylning av spannmålen genom luftning Temperaturzon Torkzon 46
Tidsåtgång för kylning med olika luftmängder (åtgår ca 1000m 3 luft att kyla 1 ton spannmål) Specifik luftmängd, m3/ton, timme Tidsåtgång vid kylning, timmar 1000 1 100 10 50 20 10 100
Viktigt för övervakning och kontroll Provtagning anpassad för ändamålet Tillförlitlig vattenhaltsbestämning Temperaturmätare Luftflödesmätare
Principer för provtagning av vattenhalt Kontroll av partiets lagringsstabilitet analys av varje delprov Kontroll av partiets leverensvattenhalt analys av samlingsprov
Sigillprovtagaren rätt installerad ger representativa samlingsprov med spannmål
Noggrann kontroll av vattenhalten Infravärmd ugnsvåg
Ugnsbestämning av vattenhalten Med vanlig köksugn (danska erfarenheter) behövs våg med 1 grams noggrannhet frömängden 100 gram i aluminiumform torktid 1 timma ugnstemperatur 130 helst inom ± 3 (kontrolleras)
Temperaturövervakning
TACK! Nils Jonsson nils.jonsson@ri.se 010-5166915 Research Institutes of Sweden Biovetenskap och Material Jordbruk och Livsmedel