11. Прорастание зерна и семян при хранении.

Это явление наблюдается при нарушении технологии обработки и хранения зерна.

Главная особенность прорастания – распад в эндосперме и семядолях высокомолек-х в-в (крахмал, белок, жир) до низкомолекулярных растворимых веществ при участии влаги и под действием ферментов.

Для хранения и промышл. переработки зерна этот пр-с нежелателен, т.к. приводит к снижению качества и порчи.

При прорастании зерна в п-д хранения оно увелич-ся в объеме, снижается его сыпучесть, уменьшается вязкость водно-мучной суспензии, повышается доля растворимых в воде в-в. Мука из проросшего зерна имеет сладковатый вкус.

Сухая масса зерна при пророст-и может на половину уменьшаться заа счет расхода сухого в-ва на дыхание. Происходят потери не только сухих в-в, т.же выделяется теплота, усилив-ся пр-сы жизнедеятельности з.м. и ухудшаются семенные, мукомольные и хлебопекарные св-ва. Прорастание не во всех случаях приводит к ухудшению качества хлеба. Гидролиз белковых в-в при прорастании зерна с крепкой клейковиной может оказать «+» влияние на хлебопекарные качества муки и кач-во хлеба.

Пшеничная мука из проросшего зерна дает неуд. по качеству хлеб с липким мякишем, пониженной эластичностью, сладкий на вкус, корка красно-бурой окраски. Подовый хлеб имеет повышенную расплываемость.

Единственный фактор, ограничив-й возможность прорастания зерна при хранении – влажность, др. факторы (свет, температура) присутствуют практически всегда.

Любой случай прораст-я зерна в п-д хранения рассматривается как  результат неправильного или небрежного хранения или отсутствием наблюдения за партиями хранящегося зерна.

12. Жизнедеятельность организмов в зерновой массе и продуктах переработки. Пути

Ежегодно в мировом хозяйстве при хранении теряют до 1...2% сухих веществ зерна в результате активной жизнедеятельности его микрофлоры, главным образом бактерий и плесневых грибов. Потери массы сопровождаются и огромными потерями качества. Наибольшее воздействие микроорганизмов наблюдают в зонах с повышенной влажностью, когда убираемый урожай представляет благоприятную среду для развития сапрофитной микрофлоры.

Факторов, влияющих на развитие сапрофитов, очень много.

Решающее значение имеют: средняя влажность зерновой массы и влажность ее отдельных компонентов (основного зерна, примесей и воздуха межзерновых пространств), температура и степень аэрации.

Существенную роль играют целость и состояние покровных тканей зерна, его жизненные функции, количество и видовой состав примесей.

Травмированные зерна (дробленые, колотые, с поврежденными оболочками) способствуют активному развитию микроорганизмов. При нарушении покровных тканей внутренние части зерна становятся доступными для питания многих микроорганизмов, не способных разрушать клетчатку, ускоряется развитие плесневых грибов.

13. Жизнедеятельность насекомых и клещей в зерновой массе

Вредители хлебных запасов - насекомые и клещи при благоприятных условиях интенсивно питаются, дышат и размножаются.

Насекомые и клещи находятся в зерновых массах, продуктах переработки зерна (муке, крупе. комбикормах) и хранилищах, где они расселяются в трещинах конструкций, стенах, опорах, полах, там, где возможно скопление остатков продуктов: просыпей, органической пыли.

Таким образом, зерно могут заразить вредители, уже находившиеся в хранилищах. Иногда подготовленное хранилище заражается от помещенных в него зараженных партий зерна.

Насекомые и клещи различных стадий развития могут длительное время находиться без пищи. Если хранилище не очищено от органических остатков, зараженность сохраняется в течение года или нескольких лет.

Зерновые продукты и хранилища могут оказаться зараженными в результате заноса вредителей грызунами и птицами. На их покровах очень часто обнаруживают большое количество клещей, а иногда и мелких насекомых. Кроме того, вредители могут попасть в хранилище вместе с инвентарем и тарой, иногда их заносит сильный ветер со стороны зараженных объектов.

Температура - важнейший фактор, определяющий развитие насекомых и клещей в зерновых продуктах. Нижний температурный предел активного существования вредителей - 6...12°С, верхний — 36…42°С. Между указанными порогами лежат оптимальные температурные точки развития каждого вида. За их пределами как в сторону низких, так и в сторону высоких температур наступает депрессия: насекомые и клещи становятся почти совсем неподвижными. При низкой температуре наступает холодовое оцепенение, при повышенной – состояние тепловой депрессии. Дальнейшее отклонение от температурных порогов приводит насекомых к гибели.

Для большинства вредителей температурный оптимум находится в пределах 26...29°С. У клещей он различается больше. Для мучного клеща оптимальны более низкие температуры (14...23°С), для клеща Родионова — 29-35°С.

Среди вредителей зерна существуют более и менее теплолюбивые (зерновой точильщик, рисовый долгоносик, амбарная моль и др.). При температуре 12...16°С размножение насекомых сильно задерживается, замедляется их развитие.

Большинство насекомых плохо переносит температуру 10 - 11°С. В этих условиях насекомые становятся малоподвижными и вяло питаются. При температуре около 0°С наступает окоченение, а при более низкой - смерть насекомых.

Более устойчивы к пониженным температурам клещи.

На методы определения зараженности вредителями разработаны стандарты (ГОСТ 13586.6-93 и ГОСТ 13586.4-83). Действующие стандарты распространяются на зерновые и зернобобовые культуры, используемые на продовольственные, кормовые и технические цели. Стандартные методы предусматривают определение зараженности в явной форме. При этом под зараженностью в явной форме понимается наличие в партии зерна живых насекомых или паукообразных (клещей) на всех стадиях развития. Сущность метода определения зараженности зерновых культур вредителями (ГОСТ 13586.6-93) сводится к просеиванию средней пробы зерна на лабораторном рассеве VI-EP3 либо вручную с помощью набора сит с последующим подсчетом обнаруженных в зерновой массе живых вредителей отдельно по каждому виду. Далее устанавливают одну из пяти степеней зараженности зерна, в зависимости от суммарной плотности заражения вредителями.

Стандарт (ГОСТ 13586.6-93) предусматривает также определение зараженности в явной форме семян бобовых культур вредителями — зерновками. При этом семена тщательно осматривают на специальной доске.

  Полученное количество живых вредителей пересчитывают на 1 кг зерна. При обнаружении зараженности зерна долгоносиками или клещами устанавливают степень зараженности в зависимости от количества экземпляров вредителей в 1 кг зерна, как указано в таблице.            

Степень зараженности	Количество экземпляров вредителей на 1 кг зерна
	Долгоносики	Клещи
I	От    1  до 5 включ.	От 1 до 20 включ.
II	"     6    "  10    "	Св. 20, но свободно передвигаются и не образуют скоплений
III	Св.  10	Клещи образуют войлочные скопления

14. 15. Самосогревание зерновых масс. Повышение ее темп-ры вследствие протек-х в ней физиол. пр-сов и плохой теплопроводности.

В завис-ти от исходного состояния з.м. и условий хранения в к-либо участке насыпи темпер-ра может подн-ся до 55-60С, а иногда до 70-75С. Если не принять мер к ликвидации начавшегося пр-са, то вся з.м. окажется в греющемся состоянии.

Самосогревание явл-ся основной причиной порчи зерна при хранении. Процесс условно можно разделить на 3 стадии:

1) хар-ся усиленным дыханием зерна. Медленное нарастание Т до +24+30С. Явно заметных изменений в состоянии зерна не наблюдается. Сыпучесть и цвет измен-ся очень мало. У влажного и сырого зерна появл-ся запах плесени. Снижается полевая всхожесть.

2) Т повышается до 34-38С. Зерно заметно отпотевает, сыпучесть понижается, появляются продукты брожения. При этой температуре бурно развиваются мк. орг.  и поражают зерна и их зародыши. Всхожесть зерна значительно снижается, мука содержит бол. кол-во оболочек. Хлеб более темный.

3) Т до 50С и выше. Зерно приобретает сильный гнилостный и затхлый запахи. Сыпучесть резко снижается.

Процесс самосогревания охватывает не сразу всю з.м., а возникает в виде очага. В завис-ти от места возникновения очага различают: гнездовое, пластовое, сплошное самосогревание.

Гнездовое  может возникать в любом месте з.м. Является следствием неправильного обращения с зерном или плохого ухода за ним. (встрч-ся реже).

Пластовое  - греющийся слой возникает в насыпи в виде горизонт-го или вертик-го пласта. (м.б.: низовое, верховое, вертикальное). Причина возникновения – явление термовлагопроводности.

Сплошное такое состояние, при котором греется вся з.м., кроме самых периферийных участков.

К числу факторов, влияющих на процесс самосогревания, относят физиологическую активность зерновой массы. Партии свежеубранного зерна, не прошедшие послеуборочного дозревания, морозобойное, недозрелое, проросшее зерно, семена сорняков характеризуются повышенной физиологической активностью; они менее устойчивы при хранении, в них раньше возникает и самосогревание.

Радикальным средством борьбы с самосогреванием является активное вентилирование зерновой массы охлажденным воздухом, которое позволяет быстро и эффективно ликвидировать очаги самосогревания. Если же отсутствуют установки для активного вентилирования, необходимо принимать активные меры, позволяющие снизить температуру зерна. Это перебрасывание зерна зернопогрузчиками, пропуск через зерноочистительные воздушно-решетные машины, в результате чего зерно контактирует с атмосферным воздухом и охлаждается. Ручное перелопачивание зерна малоэффективно в борьбе с самосогреванием, наоборот, оно может привести к дальнейшему всплеску интенсивности физиологических процессов.

16. Холодный способ. Данный режим базируется на основе термоанабиоза, т.е. чувствительности всех живых компонентов к пониженным температурам. Хранению зерновых масс в охлаждённом состоянии способствует их плохая теплопроводимость в результате этого свойства представляется возможным сохранить в массе зерна находящихся в элеваторах пониженные температуры в течении всего года, а при хранении в складах большую часть года.

Особое значение имеет временное хранение в охлаждённом состоянии партии сырого и влажного зерна, которое не представляется возможным высушить в короткое время. Охлаждение зерновых масс в ночные часы суток позволяет значительно снизить и температуру и повысить устойчивость при хранении. С наступлением холодной погоды хранящееся зерно должно быть охлаждено не зависимо от предполагаемых сроках его хранения. Необходимо в этот период охлаждать партии зерна, предназначенные для длительных перевозок. Охлаждёнными считаются только партии зерна, имеющие температуру в насыпи не более 100С.

Зерно считается охлаждённым 1 степени при температуре 0+100С. 2 степени – температура ниже 00С. Избыточное охлаждение может быть вредным, приводит к развитию процессов верхового самосогревания, приводит к потери всхожести.

Для охлаждения зерна используют не только атмосферный воздух, но и искусственно охлаждённый при помощи холодильных установок. Применение искусственного холода позволяет быстро охладить партии зерна и семян, предупредить потери, возникающие вследствие активного развития микроорганизмов и насекомых.

Если учесть, что зерновая масса любой влажности хорошо сохраняется и при температурах 5…100С, то при пониженной температуре зерно можно хранить почти весь год на большей части территории нашей страны.

Для партий зерна и семян с повышенной влажностью, особенно посевного материала, при отсутствии своевременной сушки охлаждение – важнейший приём, обеспечивающий их сохранность. Однако при значительном охлаждении зерновых насыпей создаются условия для большого перепада температур весной, что обычно приводит к самосогреванию в верхнем слое насыпи. Недопустимо избыточное охлаждение посевного материала, так как в партиях семян с повышенной влажностью снижается всхожесть. Температура -10..-200С губительно действует на семена злаковых при влажности более 18…20%.

С наступлением весеннего потепления во всех зернохранилищах принимают мер для сохранения в зерновой массе низкой температуры на возможно длительный период. При первом потеплении закрывают окна, двери и вентиляционные приспособления. На летние режимы хранения переходят постепенно, в противном случае возможны конденсация водяных паров в верхних слоях насыпи, увлажнение зерновой массы и её самосогревание. Наступление тепла особенно опасно для охлаждения партий зерна с повышенной влажностью. 

17. Сухой способ. данный режим базируется на принципе ксероанабиоза. Обезвоживание любой партии зерна и семян до влажности ниже критической приводит все живые компоненты, за исключением насекомых-вредителей, в анабиотическое состояние при этих условиях исключается повышенный газообмен в зерне и семенах, развитие микроорганизмов и клещей.

Режим хранения в сухом состоянии – основное средство поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур и качества зерна продовольственного назначения в течение всего срока хранения. Данный режим наиболее приемлем для долгосрочного хранения зерна и семян. Систематическое наблюдение за состоянием таких партий, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от внешних воздействий позволяют хранить зерно с минимальными потерями несколько лет.   

Зерновые массы, хорошо подготовленные к хранению (очищенные от примеси, обеззараженные и охлаждённые), в складах могут храниться без перемешивания при таком режиме 4-5 лет, а в силосах элеваторов 2-3 года.

При неумелом уходе за зерновыми массами или при отсутствии его возможна порча партий зерна и семян с влажностью и ниже критической. Основной причиной порчи служит развитие насекомых – вредителей хлебных запасов, способных существовать и даже размножаться в зерне  с влажностью ниже критической. Целесообразно охлаждать и сухие зерновые массы, снижая их температуру до пределов, исключающих активную жизнедеятельность насекомых. Другая причина порчи сухой зерновой массы – образование капельно-жидкой влаги и повышение влажности в каком-то её участке вследствие перепадов температур и явления термовлагопроводности. Таким образом, хранение зерновых масс в сухом состоянии не исключает необходимости систематического наблюдения и ухода за ними.

Значимость режима хранения зерновых масс в сухом состоянии привела к распространению различных способов сушки зерна всех культур. Все способы сушки зерна и семян основаны на их сорбционных свойствах. Продолжительность высушивания и эффект влагоотдачи зависят как от самого объекта сушки, так и от состояния и свойств агента сушки – той среды, которая обладает значительной влагоёмкостью. Влагоотдающая способность семян неодинакова. Она зависит не только от их размеров, но и анатомических особенностей. Чем плотнее и менее пористы оболочки и остальные части зерновки или  семени, тем меньше их Влагоотдающая способность. На подобное свойство влияют и размеры семени. У крупных семян масса внутреннего содержимого, приходящаяся на единицу поверхности, значительно больше, чем у мелких.

Все способны сушки зерна и семян разделяют на две группы: без специального использования тепла; с использованием тепла.

Приёмом способов первой группы служит сушка путём контакта зерновой массы с водоотнимающими средствами твёрдой консистенции или обработка зерновой массы достаточно сухим природным воздухом. Второй способ основан на создании условий, обеспечивающих повышение влагоёмкости паровоздушной среды, окружающей зерно. В этом случае агентом сушки служит воздух, влагоёмкость которого значительно повышается в результате нагрева.

Из способов сушки, относимых к первой группе, в с/х. производстве применяют химическую и сушку природным воздухом с использованием для этого установок активного вентилирования зерновых масс. Сушку ведут, равномерно смешивая агент с семенами перелопачиванием или используя зернопогрузчики. Продолжительность сушки 5…10 суток, в зависимости от исходной влажности семян, культуры, состояния наружного воздуха и других факторов.

Смешивание ведут на площадках под навесами, так как присоединение воды к химикату в процессе сушки сопровождается выделением тепла, вследствие чего повышается температура смеси. Перемешивать необходимо ещё и потому, что увлажнившийся химикат кристаллизуется и может превратиться вместе с семенами в монолит.

В заключение отделяют увлажнившегося сорбента от семян. Для этого применяют пневматическую семяочистительную колонку с зернопогрузчиком или другие зерноочистительные машины. 

18. Режим хранения без доступа воздуха (в герметических условиях) Основан на принципе аноксианабиоза. Потребность подавляющей части живых компонентов зерновой массы в кислороде позволяет консервировать ее путем изоляции от атмосферного воздуха. Отсутствие кислорода значительно сокращает интенсивность дыхания зерновой массы, зерно и семена переходят на анаэробное дыхание. Почти полностью прекращается жизнедеятельность микроорганизмов, так как подавляющая масса их состоит из аэробов. Исключается возможность развития насекомых и клещей, также нуждающихся в кислороде. Хранение без доступа воздуха – это почти единственный способ, обеспечивающий сохранность фуражного зерна с повышенной влажностью, исключающий необходимость применения тепловой сушки в зерносушилках. Потеря признаков свежести при этом не имеет существенного значения для зерна, предназначенного на кормовые цели. Совершенно исключается возможность хранения без доступа воздуха всех партий зерна, которые будут использованы для посева, так как при этом режиме неизбежна частичная или полная потеря всхожести вследствие губительного действия на зародыш этилового спирта, выделяющегося при анаэробном дыхании. Создание бескислородных условий при хранении зерновых масс достигается обычно одним из трех путей: а) естественным накоплением диоксида углерода и потерей кислорода в результате дыхания всех живых компонентов, отчего и происходит самоконсервирование (автоконсервирование) зерновой массы в герметичной емкости; б) создание в зерновой массе вакуума (применяют вакуумные насосы); в) введение в зерновую массу газов, вытесняющих воздух из межзерновых пространств (применение брикетов сухого льда, сжигание сжиженного газа в генераторах). Первый путь более доступный и дешевый, наиболее распространен в практике хранения.