Зерновые культуры, это растения, возделываемые для получения зерна. Подразделяются на хлебные З. к. и зернобобовые культуры, или бобовые зерновые культуры.

Хлебные зерновые культуры относятся главным образом к семейству злаков. Их зерно отличается высоким (до 80% по массе) содержанием углеводов (главным образом крахмала).

Основные продовольственные хлебные зерновые культуры в мире – пшеница, рис, кукуруза; их посевами занято 215,6 млн. га, 153,8 млн. га и 147,2 млн. га соответственно.

Менее распространены рожь, ячмень, овёс, тритикале, гречиха, просо, сорго, чумиза, могар, пайза, тефф, дагусса, амарант и др.

В России, согласно классификации, принятой Госсорткомиссией, хлебные зерновые культуры с учётом основных направлений использования урожая подразделяют на:

 зерновые (пшеница, рожь, тритикале);

крупяные (рис, просо, гречиха);

зернофуражные (овёс, ячмень)

зернокормовые (кукуруза, сорго, могар, пайза, африканское просо, суданская трава, чумиза).

Из зерна хлебных зерновых культур производят муку, крупу, корма для животных. Зерно ячменя используют также для производства пива.

Зернобобовые культуры (горох, фасоль, вика, чечевица, бобы кормовые, нут и др.) относятся к семейству бобовых; их зерно отличается высоким содержанием белка (20–40% по массе).

Из зерна производят муку, крупу, консервы, корма для скота; оно служит также сырьём для различных промышленных товаров непродовольственного назначения (клея, пластмасс и др.).

В России, согласно классификации Госсорткомиссии, выделяют собственно зернобобовые (горох, фасоль обыкновенная, чечевица, нут) и зернобобовые кормовые (вика, бобы кормовые, люпин) культуры.

Уборку зерновых культур (жатву) производят двумя основными способами.

В зависимости от особенностей культуры, погодных условий и других факторов, применяют прямое комбайнирование, или раздельную (двухфазную) уборку.

Прямое комбайнирование осуществляют с конца восковой до начала полной спелости зерна, при этом способе зерноуборочным комбайном (см. в статье Комбайн сельскохозяйственный) одновременно со скашиванием производят обмолот.

При раздельной уборке, которую осуществляют при восковой спелости зерна, сначала жаткой производят скашивание в валки. В валках зерно дозревает в течение нескольких дней (продолжительность зависит от культуры, погоды и др.), вегетативная масса подсыхает, затем зерноуборочным комбайном валки подбирают и обмолачивают.

Солому и зелёную вегетативную массу используют на корм скоту. Иногда всю незерновую часть урожая измельчают на отрезки длиной 8–10 см и разбрасывают по полю в качестве удобрения. Нижняя часть стеблей З. к., оставшаяся на корню после скашивания (т. н. стерня, или жнивьё), также является источником органического вещества для почвы.

Зерно́, плоды зерновых злаков и гречихи, семена зерновых бобовых культур, один из основных видов продукции растениеводства. Зерно и продукты его переработки употребляют в пищу (мука, крупа, консервы и др.), используют в качестве корма для животных (концентрированные корма); является сырьём для хлебопекарной, спиртовой, крахмало-паточной, комбикормовой и других отраслей промышленности.

Плод хлебных зерновых культур (зерновка) на 83 % (по массе) состоит из эндосперма, 2,5 % приходится на зародыш, 14,5% – на плодовые и семенные оболочки.

Клетки эндосперма заполнены в основном крахмалом. В зависимости от свойств и расположения крахмальных зёрен и эндосперм бывает в различной степени стекловидным или мучнистым.

При помоле зерна из эндосперма белков получают наиболее ценную часть муки.

В состав белков зерна хлебных зерновых культур входит клейковина, или глютен (белки фракции проламинов и глютелинов). Содержание клейковины в зерне служит критерием качества получаемой из него муки и определяет объёмный выход, пористость и другие качества теста.

В хлебопекарной промышленности используют главным образом муку из зерна пшеницы, содержание клейковины в котором может превышать 35%.

При сортовом помоле отделяют оболочки, в которых много труднопереваримой клетчатки, а также внешний алейроновый слой эндосперма и зародыш, содержащие жир, который вызывает прогоркание муки и круп при хранении.

В зерне содержатся различные макро- и микроэлементы (фосфор, калий, кальций, железо, цинк и др.), ферменты (амилаза, мальтаза, сахараза, протеаза, липаза и др.) и витамины (группы В, провитамин А, PP и др.). В диетическом питании используют продукты, полученные из цельного (т. н. необрушенного) и пророщенного зерна, содержащего повышенное количество витаминов (особенно витамина E) и являющегося источником биологически активных веществ.

Семена зерновых бобовых культур покрыты семенной оболочкой (кожурой), под которой расположен зародыш, состоящий из двух мясистых семядолей, зародышевого корешка и почечки.

Примерное соотношение частей семени (% по массе): оболочка 6,4–11, семядоли 87,2–90,5, корешок и почечка 1,1–2,5.

Зерно зернобобовых культур – основной источник пищевого и кормового белка. Белки зерна зернобобовых культур состоят в основном из глобулинов, а также небольшого количества альбуминов. Они имеют более сбалансированный аминокислотный состав, чем белки зерна хлебных зерновых культур.

Для определения сроков уборки зерновых культур и проведения различных агротехнических мероприятий одним из основных показателей служит спелость зерна (фаза его созревания).

Различают молочную, молочно-восковую, восковую и полную спелость. Качество зерна нормируется стандартами. По качеству зерно любой культуры делят на классы в зависимости от типового состава, содержания примесей, органолептических и специальных показателей качества.

Отдельные требования, более строгие, устанавливаются на зерно, предназначенное для производства продуктов детского питания. Для характеристики качества зерна применяют общие показатели, относящиеся к зерну всех культур, специальные показатели, применяемые для зерна отдельных культур, и показатели безопасности.

Общие показатели: внешний вид, цвет, запах, вкус, заражённость вредителями, влажность и засорённость. К специальным, или целевым, относятся показатели качества, характеризующие товароведно-технологические (потребительские) свойства зерна. Это стекловидность (пшеница, рис), натура (пшеница, рожь, ячмень, овёс), число падения (пшеница, рожь), количество и качество сырой клейковины (пшеница), плёнчатость и выход чистого ядра (крупяные культуры), жизнеспособность (ячмень пивоваренный).

У пшеницы определяют также содержание мелких, морозобойных зёрен и зёрен, повреждённых клопом-черепашкой. К показателям безопасности относят содержание токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов, вредных примесей и радионуклидов.

Отклонение от устанавливаемых стандартами параметров свидетельствует о неблагоприятных условиях выращивания, уборки, транспортировки или хранения зерна. Важным показателем для хранения зерна является его влажность.

Зерно различных культур, используемое для производства кормов, согласно ГОСТам, подразделяют на три класса качества с учётом содержания сырого протеина, сырой клетчатки, сырой золы, сорной и зерновой примеси.

По данным Росстата (2019), валовой сбор зерновых и зернобобовых культур в России составил 121,2 млн т, из которых 61 % приходилось на пшеницу.

Послеуборочная обработка зерна: освобождение свежеубранного необработанного зерна (зернового вороха) от примесей, а также доведение зерна до требуемых государственных стандартом кондиций для последующего его хранения.

Послеуборочная обработка зерна – обязательный технологический процесс, включающий приёмку зернового вороха, предварительную и первичную его очистку, сушку или активное вентилирование; вторичную очистку и сортирование.

Поступающий от комбайнов зерновой ворох содержит 85–96% зёрен основной культуры влажностью от 25 до 40% (влажность органических примесей 40–70%).

Непрерывный процесс послеуборочная обработка зерна (от приёмки зернового вороха до получения кондиционного зерна) обеспечивается применением зерноочистительных агрегатов (используют в основном в регионах с влажностью зерна при уборке до 22%); или зерноочистительно-сушильных комплексов (используют при уборке зерна с влажностью выше 22%).

К агрегатам и комплексам дополнительно могут быть подсоединены семяочистительные приставки для получения посевного материала высокого качества.

Очистка и сортирование зерновых смесей основаны на различии аэродинамических свойств, размеров (толщины, ширины и длины), плотности, состояния и формы поверхности, электропроводности, цвета и других физических свойств компонентов.

Эти процессы осуществляются на машинах, которые по назначению делят на агрегаты предварительной очистки:

(ворохоочистители),

первичной (основной) очистки,

вторичной очистки и сортирования,

на машинах для специальной обработки (очистки от трудноотделимых примесей и семян карантинных сорных растений и сортирования зерна).

Применяют также универсальные зерноочистительные машины для выполнения нескольких операций: предварительно-первичной очистки, первично-вторичной, предварительно-первично-вторичной.

В зависимости от способа разделения компонентов (по толщине, ширине, длине, плотности, форме и состоянию свойств поверхности) исполняющие эти операции машины подразделяются на пневмосепараторы, воздушно-решётные триеры, воздушно-решётно-триерные горки, магнитные и пневматические сортировальные столы.

Выгруженный из бункера комбайна зерновой ворох (влажность до 35%) перевозят на ток (открытую площадку с твёрдым покрытием), обрабатывают его, используя передвижную технику (ворохоочиститель, зернопогрузчик, зернометатель и др.), и в течение первых суток подвергают предварит. очистке.

После этой операции в очищенном зерне количество примесей (лёгких – полова, крупных – кусочки соломы, соцветия сорных растений и др., мелких – семена сорных растений, песок и др.) резко уменьшается.

Перед первичной очисткой зерно сушат или подвергают активному вентилированию. Сушка предназначена главным образом для уменьшения исходной влажности зерна до кондиционной – 14–17%, при которой зерно может длительно храниться без ухудшения его продовольственных и посевных свойств.

Сушка не только предотвращает порчу зерна, но и облегчает выделение примесей при очистке, выравнивает и улучшает механические свойства зерновой массы.

Для сушки зерна применяют различные стационарные и передвижные зерносушилки открытого и закрытого (с установкой в здании) исполнения.

По конструкции сушильных и охладительных камер их делят на барабанные, шахтные, рециркуляционные, ромбические, колонковые, бункерные, карусельные, конвейерные и др.

В основном используют шахтные сушилки, в которых тепло передаётся объекту конвекцией от движущегося агента сушки – теплоносителя (подогретый воздух или смесь его с топочными газами). При сушке необходимо соблюдать температурный режим во избежание перегрева зерна и, как следствие, снижения его качества.

Активное вентилирование (интенсивное принудительное продувание атмосферным воздухом неподвижного слоя зерна) используют для повышения сохранности свежеубранного, предварительно очищенного зерна (для исключения самосогревания, выравнивания температуры и влажности зерна) при временной консервации его перед сушкой, а также для охлаждения зерна после сушки в сушилках и воздушно-теплового обогрева семян яровых культур перед посевом.

Для этого применяют воздухораспределительные устройства, вентиляторы, электрокалориферы, передвижные воздухоподогреватели, вентилируемые бункеры, напольные сушилки и аэрожелоба.

На первичную очистку поступает зерно свежеубранное (влажность не более 22%) или предварительно обработанное и высушенное (влажность не более 18%).

В процессе очистки из вороха зерна выделяют лёгкие, мелкие и крупные примеси, дроблёное и щуплое зерно. Исходный материал разделяется на три фракции, соответствующие стандарту: зерно продовольственного назначения, фуражные отходы и примеси.

Далее зерно продовольственного назначения направляют на вторичную очистку для выделения близких по размерам к зерну примесей и трудноотделимых семян сорняков. В результате очистки исходный материал разделяется на семенную фракцию, зерно второго сорта, лёгкие, мелкие и крупные примеси.

Одновременно с вторичной очисткой (или как самостоятельную операцию) проводят сортирование очищенного зерна по назначению (для посева, помола, переработки на крупу или технические цели) на сорта различные качества. Результатом Послеуборочная обработка зерна является возможность дальнейшего хранения урожая в зернохранилище.

Используемые для послеуборочная обработка зерна комплексы универсальны, их применяют для обработки урожая не только зерновых культур, но и масличных, технических и других.