2.5. Характеристика микрофлоры зерновых масс

В составе микрофлоры каждой зерновой массы обязательно имеются различные бактерии и плесневые грибы.

Во многих партиях находятся актиномицеты и родственные им организмы, а также дрожжи.

По образу жизни и воздействию на зерновую массу встречающиеся в ней микроорганизмы можно разделить на три группы:

— сапрофитные;

— фитопатогенные;

— патогенные для животных и человека.

Основную часть микроорганизмов в зерновой массе составляют сапрофиты, т. е. метатрофные микроорганизмы, нуждающиеся в различных органических соединениях.

Некоторые из представителей этой группы способны при определенных условиях питаться органическими веществами зерна и в процессе питания частично или полностью разрушать зерно, изменяя его физические свойства и химический состав.

В отдельных партиях зерна обнаруживают фитопатогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания у растений.

Еще реже в зерновую массу попадают микроорганизмы, патогенные для животных и человека.

Сапрофитные микроорганизмы делятся:

— на эпифиты;

— прочие сапрофиты;

— типичные эпифиты.

Типичные  эпифиты — это микроорганизмы, населяющие здоровые растения в процессе развития и формирования зерна. К эпифитам относят дрожжи, бактерии, полевые грибы (плесневые грибы).

Остальные сапрофитные микроорганизмы попадают в зерновую массу случайно из почвы и при уборке урожая и относятся к прочим сапрофитам.

К прочим сапрофитам относят:

1) бактерии: сенную палочку и гнилостную палочку;

2) бактерии кислотных бактерий: кокки, микрококки и сарцины;

3) актиномицеты и родственные им организмы;

4) грибы хранения: плесневые, мукоровые, аспергилловые и др.

Однако при определенных условиях некоторые сапрофиты обладают способностью вести полупаразитический образ жизни на растениях, поэтому абсолютного разграничения эпифитов и прочих сапрофитов быть не может.

Паротрофные микроорганизмы представлены двумя группами:

— фитопатогенные;

— патогенные для животных и человека.

К фитопатогенным микроорганизмам относят бактерии, грибы и вирусы, вызывающие различные заболевания растений:

— бактериозы — вызывают щуплость зерна (возбудители — бактерии);

— микозы — различные виды головни злаковых, спорынью (возбудители — грибы);

— различные виды фузариума.

Возбудители болезней попадают на растение главным образом с помощью насекомых, ветра, с каплями дождя.

Попав на поверхность растения, они начинают развиваться: образовывать мицелий и споры. При этом возбудители болезней разрушают покровы растения и проникают внутрь, приводя к полной или частичной потере урожая.

Некоторые фитопатогенные микроорганизмы не влияют на сохранность зерновой массы. Наличие признаков поражения ими партии зерна учитывают при общей оценке его качества и последующего использования на продовольственные, кормовые и семенные цели.

Микроорганизмы, патогенные для животных и человека, случайно попав в зерновую массу, могут стать источником распространения у них некоторых инфекций. Например, у человека — столбняка, газовой гангрены.

Встречаются микроорганизмы, патогенные для животных и человека, получившие название зооноз. К ним относят возбудителей бруцеллеза, туберкулеза и некоторых других.

Попадая в почву, некоторые болезнетворные микробы способны не только жить, но и размножаться в течение длительного времени.

В партии зерна трудно выявить возбудителей заболеваний. Поэтому к зерну, поступающему из районов с инфекционными болезнями, следует относиться осторожно и соблюдать мероприятия, указанные в специальных инструкциях.

Воздействие микроорганизмов на состояние и свойства зерновой массы может проявляться в следующих формах:

— потеря признаков свежести, т. е. изменение цвета, запаха, вкуса и титруемой кислоты;

— ухудшение механических качеств зерна;

— снижение посевных и товарных качеств зерна в связи с поражением зародышей;

— приобретение зерном токсических свойств;

— образование и накопление в зерновой массе значительного количества тепла;

— потери в массе сухого вещества зерна.

Размеры потерь в массе сухого вещества зерна и степень ухудшения его качества зависят от условий, при которых развивались микроорганизмы в зерновой массе, и продолжительности их активного существования.

Наибольшее изменение качества зерна, связанное с жизнедеятельностью микроорганизмов, происходит в процессе самосогревания зерновой массы.

По мере проявления жизнедеятельности микроорганизмов изменение цвета зерна происходит в следующей последовательности: появление тусклых зерен, затем пятнистых и потемневших, образование на отдельных зернах колоний плесневых грибов и бактерий, потемнение значительного количества зерна, появление испорченных зерен (заплесневевших и прогнивших), далее появление черных обуглившихся зерен, образование обуглившейся зерновой массы, потерявшей сыпучесть.

Запахи разложения, образующиеся в зерновой массе при хранении, также являются следствием развития в ней микроорганизмов.

Так, например, затхлый и плесневый запахи являются результатом накопления в зерне продуктов активной жизнедеятельности плесеней, прежде всего, грибов рода Penicillium.

Кроме затхлого запаха могут возникнуть и другие: гнилостный, амбарный, клещевый, которые также связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов.

Образование в партиях зерна запахов разложения сопровождается нарастанием титруемой кислоты зерна, что позволяет относить ее к признакам, характеризующим свежесть зерна.

В зависимости от степени отклонения показателей свежести зерна от нормального состояния изменяются его технологические качества. При небольших отклонениях от нормы обычно не наблюдается ощутимого влияния на выход и качество муки, крупы и хлеба, более глубокие отклонения значительно ухудшают качество продукции.

Также наблюдаются изменения в химическом составе: снижается количество связанных липидов и содержание ненасыщенных жирных кислот, накапливаются продукты окисления и резко возрастает кислотное число жира.

Снижение посевных и товарных качеств зерна. Развитие плесневых грибов в области зародыша зерна приводит к ослаблению или полной потере жизненных функций зародыша. Развитие плесеней на зародыше может быть явным и скрытым.

Явное развитие плесени (непосредственно на поверхности зародышей) наблюдается у пшеницы, ржи, ячменя, риса, на семенах бобовых, ее легко обнаружить невооруженным взглядом.

Для зерна кукурузы характерно скрытое поражение зародышей, под оболочкой. При осмотре таких семян признаки развития на них плесеней обнаружить трудно, это можно сделать только при сильном развитии мицелия гриба. Начало скрытого поражения зерен происходит при их нахождении в початке: при повышенной влажности мицелий начинает развиваться между зернами и около стержня, а затем проникает под оболочки в область зародыша.

Плесневение зерна сопровождается понижением его всхожести. Это объясняется отравлением клеток зародыша семени продуктами метаболизма плесневых грибов, обладающих токсическими свойствами.

Кроме того, наблюдается потемнение зародыша. Такая пшеница получила название больной. Потемнение происходит и при повышенной активности ферментов в зерне с повышенной влажностью при недостатке кислорода в воздухе и межзерновом пространстве. Кислотное число жира в таких зернах повышенное.

Развитие плесеней родов Aspergillus и Penicillium в зерне может сопровождаться образованием токсических веществ — микотоксинов, являющихся продуктами их жизнедеятельности.

Плесневые грибы способны синтезировать более 200 токсических веществ. Большинство токсинов обладает гепатогенным и канцерогенным действием.

Образование токсических веществ в зерне происходит в процессе самосогревания и хранения зерна с повышенной влажностью в бунтах и хранилищах.

Известны случаи накопления токсичных свойств зерном в результате перезимовки его на корню или в валках, оставленных в поле в случае очень раннего выпадения снега.

Зерно сохраняет ядовитость при хранении в течение многих лет. Микотоксины не разрушаются по действием высоких температур. Частичное снижение ядовитых свойств наблюдается при вымачивании зерен в теплой воде. Многие токсичные вещества выделяются из зерна вместе с его жировой фракцией.

Общее представление о наличии ядовитых свойств можно составить по внешнему виду зерна и окраске эндосперма. Наиболее ядовиты почерневшие зерна.

Зерно, содержащее токсины, может быть использовано в спиртовой промышленности.

Процесс дыхания в клетках микробов представляет собой разложение и окисление органических веществ с выделением тепла. Тепло либо задерживается в зерновой массе и способствует повышению ее температуры, либо уносится из нее путем конвекции.

Обычно в зерновой массе влажного состояния микроорганизмы выделяют очень большое количество тепла, поэтому часть его остается в зерне и приводит к самосогреванию.