Вантажознавство (продовольчі вантажі – біологічні процеси і впливи). Навчальний посібник

30

впливають навіть великі концентрації СО2 і повна відсутність О2. Інтенсивність дихання у такого зерна мізерно (від лат. miser – жалкий, убогий, бідний) мала, і в його клітинах майже не утворюються продукти анаеробного розпаду.

При тривалому зберіганні зернових насипів без переміщення й штучного продування, в шпаринах іноді створюються умови для накопичення СО2 й втрати О2. Це залежить від ступеня герметичності (від лат. hermeticus – алхімічний) сховища. Склад газового середовища частіше змінюється в зернових масах, що зберігаються у внутрішніх силосах елеватора (від лат. elevator – піднімаючий), споруджених з монолітного (від грець. monos – один, єдиний) залізобетону, а також у фундаментальних (від лат. fundamentum – основа, підстава) складах з каменю, цегли й залізобетону із щільними підлогами (наприклад, асфальтовими й подібними їм). Таким чином, зернові маси основних зернових й бобових культур вологістю нижче критичної на 2 – 3 % досить тривалий час (до року) зберігають схожість і енергію проростання без обміну складу повітря в шпаринах. Зернові маси вологістю, близької до критичного й вище, при нестачі О2 втрачають посівні якості в перші місяці зберігання.

В умовах тривалого зберігання зернових мас без переміщення й продування в шпаринах накопичується СО2 і убуває О2. Найбільша кількість СО2 накопичується на глибині 10 – 15 м, тобто в середній частині силосу. Таке ж явище спостерігається при зберіганні зерна в складах, коли найбільша кількість СО2 виявляється усередині насипу на глибині 1,5 – 3 м. Падіння концентрації СО2 і накопичення О2 у зерновій масі відноситься до часу природного охолодження зернової маси в зимовий період при відкриванні верхніх люків силосів. Концентрація СО2 у повітрі шпарин (просторів між зернами) залежить від ступеня герметичності сховища.

Нестача О2 і присутній СО2 діють досить пригнічуюче лише на зерно підвищеної вологості. На життєздатність сухого зерна навіть великі концентрації СО2 і повна відсутність О2 тривалий час істотного впливу не роблять. Проникність оболонок зерна для газів перебуває в прямій залежності від вологості: чим менше вологість, тим менш газопроникні оболонки.

Недостатній обмін повітря в зерновій масі, який спостерігається у практиці зберігання при слабкому її вентилюванні, призводить до зниження інтенсивності дихання, а часто й життєздатності зерна з підвищеною вологістю.

Для збереження посівних якостей зерна вологістю вище 13 – 15 %, необхідний постійний, хоча б уповільнений або сильний періодичний обмін повітря в зерновій масі. На практиці для цього знижують висоту насипу зерна в складі або застосовують активне вентилювання.

Утримання насіння у середовищах без О2 (наприклад, інертні гази, водень, безповітряний простір й ін.) призводить до поступового відмирання клітин зерна. Відсутність О2 в атмосфері дуже впливає на схожість (рос. всхожесть) насіння із підвищеною вологістю. Дія газу може вплинути на життєдіяльності насіння лише в результаті проникнення цього газу через їхню оболонку.

Посилений доступ повітря до зерна при зберіганні активізує процеси дихання й призводить до більших втрат сухих речовин зерна. Активна аерація необхідна тільки для збереження життєздатності зерна в партіях, призначених до використання як по-

31

сівний матеріал або якщо це буде сприяти зниженню вологості і температури зерна.

2.1.6 Вплив якості зерна на дихання

Якість зерна впливає на енергію його дихання. Чим гірше якість зерна, тим складніше його зберігати, тому що воно інтенсивніше дихає. На зниження якості зернової маси впливає вміст фракцій недоспілих, побитих (пошкоджених) морозом (рос. морозобойных), щуплих, дроблених і зерен з іншими дефектами. Всі ці партії зерна будуть менш стійкими при зберіганні й вимагають особливо ретельного спостереження й режимів, які забезпечують їхню найбільшу консервацію. Такі партії не рекомендуються для закладки на тривале зберігання.

Недоспілі зерна й насіння мають значно більшу інтенсивність дихання, ніж нормально доспілі. Зернова маса, у якій є багато недоспілого насіння, дуже нестійка й легко піддається псуванню. Недоспіле зерно в перший період зберігання має підвищену вологість, енергійно дихає і є сприятливим середовищем для мікроорганізмів і комах. До недоспілих зерен відносяться й побиті морозом, тобто захоплені на корені морозом. Такі зерна мають підвищену інтенсивність дихання й вони нестійкі при зберіганні. Особливо це помітно в партіях, що містять багато зерен пошкоджених морозом. Суха зернова маса, але в якій є зерна пошкоджені морозом, має підвищену інтенсивність дихання.

Партії зерна побитого морозом вологістю до 15 % у зимовий період зберігаються без особливих змін, але з настанням тепла в них наростає кислотність і з'являється комірний запах. При вологості вище 16 % зерно ще восени при відносно теплій погоді втрачає свіжий запах і починає пліснявіти. Процес самозігрівання в зерні побитому морозом виникає й розвивається дуже швидко.

Усяка зернова маса складається із зерен різної величини й різного ступеня виповнення. Зерна щуплі і дрібні дихають приблизно на 25 % інтенсивніше, ніж зерна виповнені й великі. Пояснюється це наявністю в них порівняно більшої активної поверхні, ніж у зерен виповнених. Крім того, володіючи більшою гігроскопічністю, щуплі зерна звичайно більш вологі, ніж виповнені. Таким чином, партії, що містять багато щуплих зерен, при всіх інших рівних умовах зберігання, завжди менш стійки.

Порушення цілісності зерен – пошкодження їхніх оболонок, дроблення на частині й інше – призводить до збільшення інтенсивності дихання. Пояснюється це: явищем механічного подразнення клітин; великою ураженістю битих зерен мікроорганізмами; більш вільним доступом повітря до тканин. Підвищена енергія дихання у дроблених зерен спостерігається тільки у тих, що мають вологість понад 14 – 15 %, тобто з настанням критичної вологості.

Розглядаючи енергію дихання цілих і дроблених зерен, необхідно відзначити неоднакову інтенсивність дихання клітин різних частин зерна.

Дихання клітин зародка в початкових стадіях проростання, зерна в 20 разів інтенсивніше, ніж дихання клітин ендосперму. Частини зерна, що містять зародок, дихають в 3 рази інтенсивніше в порівнянні з частинами зерен без зародку. Свіжі зародки дихають значно енергійніше зародків місячної давнини. Видалення методами

32

очищення битих і пошкоджених зерен збільшує стійкість всієї партії при зберіганні. Енергія дихання зерен при зберіганні також залежить від ботанічних особливо-

стей зерна. При однакових умовах зберігання найбільша енергія дихання спостерігається в сортів кукурудзи, що мають великий зародок. Інтенсивність дихання зерна м'якої пшениці вище, ніж твердої. Це пояснюється різницею колоїдної структури плазменого гелю (від лат. gelare – застигати) м'якої й твердої пшениці. В останньої плазмений гель більш в’язкий і тому дифузія (від лат. diffusio – поширення, розтікання, розсіювання) речовин і газообмін будуть більш повільні, ніж у м'якої пшениці. Особливо різкі відмінності очевидно будуть спостерігатися по тим культурам, у яких різні сорти зерна сильно різняться по анатомічній будові (наприклад, для кукурудзи), по розмірам капілярів, а також по властивостях плазмених гелів.

Несприятливі погодні умови при збиранні врожаю різко знижують стійкість зерна при зберіганні. Підмочені при збиранні або під час транспортування зерна, навіть після їхнього висушування володіють надалі підвищеною інтенсивністю дихання в порівнянні із зернами з такою ж вологістю, що не піддавалися зволоженню. Зерна, які пройшли початкову стадію проростання на корені, у снопах, купах або в процесі перевезення, а потім висушені, також мають підвищену інтенсивність дихання. Менша стійкість підмочених і зерен які почали проростати є наслідком активації ферментів на початкових стадіях проростання й розвитку на зерні мікроорганізмів.

2.1.7 Особливості дихання плодоовочів

Після зняття врожаю у фруктах і овочах протікають процеси обміну речовин, які каталізують ферменти, при цьому відбуваються кількісні і якісні зміни речовин, які є в продуктах. Процеси здійснюються в результаті дихання, або дисиміляції.

Плоди, які зберігаються – живі організми з більш-менш активним обміном речовин. Для підтримки їх життєдіяльності потрібна енергія й плоди одержують її за рахунок «біологічного окислення» дихальних субстратів, які є в клітинах, наприклад вуглеводів і органічних кислот у плодах кісточкових, зерняткових і ягідних культур або жирів у плодах горіхоплідних. Білки, як джерела енергії, грають у плодах підлеглу роль, але беруть участь в диханні прямо або побічно, як складова частина ферментів і цитоплазми (від грець. kytos – вмістище, клітина). Цитоплазма – частина протоплазми (від грець. protos – перший) клітини поза ядра, тобто внутрішній вміст клітини без ядра.

При аеробному диханні відбувається повне згоряння глюкози з утворенням СО2, води й виділенням теплової енергії. По кількості виділеного при диханні СО2 можна судити про інтенсивність цього процесу, обумовленого багатьма факторами, зокрема: видом, властивостями й ступенем зрілості плода; температурою зберігання; вмістом у ньому вологи й складом повітря навколишнього середовища.

При утворенні гідрату СО2 виділяється значна кількість тепла, а інтенсивність дихання в значній мірі визначається температурою. Тобто з підвищенням температури навколишнього середовища значно зростає інтенсивність дихання плодів і, отже, обмін речовин.

33

Сповільнення активності дихання плодів і, отже, зниження втрат живильних речовин, що втримуються в них, ефективніше всього досягається зниженням температури зберігання (в охолодженому стані). Це свідчить про те, що швидкість ферментних реакцій, як і хімічних може бути значною мірою зменшена зниженням температури. Строк можливого зберігання плодів зі зниженням температури на 10 С подвоюється або потроюється.

Температура може бути знижена лише до рівня, що відповідає специфічної температурної сприйнятливості конкретних овочів і фруктів. У більшості плодів оптимальна температура взаємодіючих процесів обміну речовин найчастіше на стільки різна, що при температурі близько 0 С у системі створюється фізико-хімічний хаос, який може призвести до хвороб переохолодження.

Інтенсивність дихання плодів непостійна: вона спочатку падає до мінімуму, а потім різко зростає, часто досягаючи максимального значення яке складає подвоєний мінімум, і нарешті, остаточно падає. Цей останній пік виділення СО2 є початком старіння плода (climacteric rise). Тепло, яке виділяється плодами при диханні, характеризується як тепло (теплота) дозрівання. При транспортуванні плоди необхідно охолоджувати якнайшвидше шляхом відібрання тепла, яке виділяється ними в процесі дихання, і в такий спосіб знижувати його інтенсивність.

При швидкому охолодженні плода, кількість тепла, що віднімається, буде дорівнювати лише різниці між кількістю його, яке виділене плодом до й після охолодження. При транспортуванні будь-яким видом транспорту плоди повинні бути охолоджені протягом 48 год. для швидкого зниження теплоти дозрівання.

При несправності у системі охолодження або поганої вентиляції рефрижераторних приміщень, дихання плодів може призвести до такого значного зменшення вмісту О2 у повітрі камери й такому великому збагаченню повітря СО2, що вони перейдуть у групу з анаеробним типом дихання. Це відбувається, коли вміст СО2 у повітрі зросте приблизно до 12 %. Наприклад, присутність таких продуктів шумування, як алкоголь, СО2, етанол і молочна кислота може викликати протягом декількох годин перехід всіх цитрусових у стан шумування.

ДК при нормальному дозріванні плодів не залишається постійним. У стадії перед клімактерієм (від лат. climacterius – поворотний, критичний час), він дорівнює приблизно 1 і в міру дозрівання досягає значень 1,2 – 1,5. При відхиленнях ДК на ±0,25 від одиниці в плодах ще не спостерігаються аномалії в обміні речовин, і тільки при більших відхиленнях можна припускати фізіологічні розлади.

Інтенсивність дихання окремих шарів тканин будь-якого плода неоднакова. Відповідно до більшої активності ферментів у шкірочці в ній відзначається в багато разів більша інтенсивність дихання, ніж чим у паренхімній (від грець. parenchyma – налите поруч) тканини. При зниженні вмісту О2 і збільшенні концентрації СО2 у паренхімних клітинах у міру віддалення від шкірочки до серцевини плода, інтенсивність дихання падає. Паренхіма в рослин – основна тканина із клітин більш-менш однакового розміру. Різновиди паренхіми: поглинаюча, асиміляційна, запасаюча, яка переносить повітря.

34

Інтенсивність дихання плодів мінлива й залежить від багатьох факторів.

Поряд із природною різницею між видами й сортами плодів, здійснюють регулювання як екзогенні (від грець. exo – поза, зовні й лат. genos – рід, походження) фактори – температура, склад газового середовища, циркуляція повітря, так і ендогенні

– хімічний склад, будова тканин і ступінь зрілості.

Підйом інтенсивності дихання відбувається як у плодів, які дозрівають на дереві, так і при дозріванні плодів у сховище. При клімактеричному підйомі дихання в плодах відбуваються зміни, що охоплює поняття «зрілість плода» і які проявляється у: зміні кольору з зеленого на жовтий; зменшенні кислотності; зниженні щільності м'якоті й шкірочки; утворенні смакових і ароматичних речовин. При цьому одночасно з'являються істотні розходження в стійкості плодів до збудників хвороб і в хімічних властивостях, а також у реакціях обміну речовин клітин.

Удеяких плодів не відбувається клімактеричного підйому дихання, хоча також

ів них після збирання врожаю можуть спостерігатися посилення процесу дозрівання й зміни органолептичних властивостей. У цих видів плодів інтенсивність дихання майже лінійне знижується з моменту збирання врожаю до перезрівання плода.

Температура впливає на інтенсивність дихання й обмін речовин, що виражаються в зміні тривалості періоду до настання технічної (від грець. techne – мистецтво, ремесло, майстерність) зрілості після збирання врожаю. Це відноситься до всіх плодів поза залежністю від того, чи виражений у них клімактерій чи ні.

Так, правило Вант-Гоффа говорить, що при зниженні або підвищенні температури на 10 °С швидкість ферментативних реакцій слабшає або підсилюється в 2 – 3 рази. Деякі ферментативні реакції мають це значення, яке коливається між 1,3 і 2,6 із крайніми величинами від 1,3 до 7. Інтенсивність дихання – середнє із суми численних реакцій, тому для неї вірно середнє значення від 2 до 3 у біологічне важливому діапазоні температур від 0 до 30 °С.

Температурою визначається величина максимуму перед клімактерієм й мінімуму дихання. Крім того, хімічні й гістологічні (від грець. histos (histion) – тканина) зміни, так само як і всі ферментативні реакції, піддаються диференційованій активації або гальмуванню при підвищенні або зниженні температури. Тільки так можна пояснити зв'язок, який підсилюється, між мінімумом і максимумом дихання з підвищенням температури.

Це явище чітко спостерігається також і при впливі низьких температур. Крім того, з підвищенням температури скорочується період клімактеричного підйому дихання. Однак між окремими видами й сортами плодів існують щодо цього значні розходження.

Кількість СО2, яке виділяється до клімактерію, при більш високих температурах зберігання менша, ніж при більш низьких. Це знов-таки вказує на менше використання запасних речовин на дихання.

Клімактерій наступає лише після оптимального періоду зберігання.

Середня інтенсивність дихання в діапазоні температур 0 – 20 °С – видова й сортова ознака плодів. Треба враховувати, що температурні ДК неоднакові для окремих сортів і в різні роки. Висока інтенсивність дихання до часу збирання й високий тем-

35

пературний ДК плодів завжди призводять до скорочення строків зберігання. Уповільнення дихання й дозрівання атмосферою, яка збагачена СО2 і збіднена О2, використовується на практиці при зберіганні в односторонніх й двосторонніх РГС.

2.2Дозрівання

2.2.1Дозрівання зерна

Дозрівання зерна в колоссі закінчується фазою технічної спілості, коли воно стає придатним до збирання й заготівлі. Таке зерно вже майже повністю завершило процеси синтезу крохмалю, білків і деяких інших органічних сполук. Але воно ще не досягає повний фізіологічної спілості насіння. Процес одержання насінням, в ході проходження в ньому складних біохімічних явищ, найвищої схожості й гарних технологічних (від грець. techne – мистецтво, майстерність, уміння) якостей, за певний період часу, одержав назву післязбирального дозрівання насіння.

Післязбиральне дозрівання – комплекс (від лат. complexus – зв'язок, сполучення) біохімічних процесів синтезу високомолекулярних органічних сполук з низькомолекулярних, накопичених у зерні в ході фотосинтезу рослини й наливу зерна. При дозріванні закінчуються процеси утворення полісахаридів, білків і жирів. Зменшується частка розчинних вуглеводів і небілкового азоту. Білки клейковини ущільнюються, якість її поліпшується. Знижується частка вільних жирних кислот і трохи зростає вміст тригліцеридів й інших ліпідів. Схожість зерна досягає максимуму. Активність ферментів знижується до рівня, характерного для добре дозрілого зерна.

Завершення післязбирального дозрівання й вступ зерна в стан спокою фактично є початком процесу старіння. Спокій являє собою важливу пристосувальну властивість рослин, що захищає насіння від передчасного проростання й дозволяє йому тривалий час зберігати життєздатність і харчову цінність.

Свіжозібране зерно, яке має навіть невисоку вологість (14 – 15 % і менш), що складене в сховища, може зволожитися. Зерна на поверхні покриваються вологою – відіпрівають (рос. отпотевают). Причина цього криється в посиленому диханні свіжозібраного зерна й інших біологічних компонентів зернової маси. У результаті відбуваються зволоження повітря шпарин, насичення цього повітря парами води та їхня конденсація. Система зберігання повинна прагнути до того, щоб забезпечити нормальний процес післязбирального дозрівання насіння у сховищах. Це один зі шляхів підвищення якості насіння при зберіганні.

Процеси післязбирального дозрівання найкраще протікають у зерні з невисокою вологістю (до 14 %) при позитивній температурі (15 – 30 С).

Прискорити процес дозрівання можна піддаючи зерна обережному сушінню теплим повітрям, сушінням на сонці й засобами які віднімають воду. Тільки сушіння за певних умов може сприяти прискоренню процесу післязбирального дозрівання. Утримання зерна при ВВ повітря 30 % і нижче до певної межі, є найбільш сприятливим для дозрівання, а в збезводненому повітрі процес дозрівання йде повільніше.

Низькі температури затримують процес дозрівання або зупиняють його зовсім. Склад повітря шпарин впливає на хід процесу дозрівання. Найбільше інтенсив-

36

но післязбиральне дозрівання протікає при активному доступі повітря до насіння. Повітря при дозріванні виконує комплексну роль – підводить до насіння О2 і одночасно сприяє відводу тепла й вологи, які виділилися при диханні. Нестача О2 і накопичення в зерновій масі СО2 сповільнюють дозрівання. Зокрема, подібне явище спостерігається при анаеробному диханні, коли не тільки не відбувається дозрівання, але навіть знижується відсоток спочатку схожого насіння через відмирання клітин.

Тривалість періоду дозрівання залежить не тільки від умов утримання зерна (наприклад, вологості зерна, ВВ повітря, температури й складу атмосфери й ін.), але і є сортовою ознакою. На нього також впливають ботанічні особливості зерна.

Особливо різкі відмінності спостерігаються по тим культурам, у яких різні сорти зерна сильно різняться по анатомічній будові, по розміру пір (капілярів), а також по властивостях плазмених гелів.

Наприклад, у сприятливих умовах період післязбирального дозрівання закінчується в різний термін: у пшениці за 1,0 – 1,5 місяця; у жита за 10 – 15 діб; у вівса за 20 днів, а в ячменя може закінчитися через 6 – 8 місяців. Практично не проходять періоди післязбирального дозрівання насіння кукурудзи, після доведення їх до базисної вологості воно відразу ж показують високу схожість, тому що є фізіологічно спілими.

На тривалість періоду післязбирального дозрівання зерна впливають також їхні сортові розходження. Наприклад, в озимих сортів пшениці дозрівання завершується за 1 – 2 місяці, а в сортів яриці фізіологічна зрілість наступає через 7 – 7,5 місяців. Дозрівання скоростиглих і сортів соняшника середньої стиглості проходить значно швидше, ніж пізньостиглих з більшим вегетаційним періодом.

Сорти соняшника з високим вмістом масла мають більш короткий період дозрівання.

Можна вважати, що при сприятливих природних умовах зберігання процес післязбирального дозрівання насіння основних злакових культур закінчується протягом півтора-двох місяців. Найкращими умовами, які забезпечують проходження в перший період зберігання зерна процесів післязбирального дозрівання є:

–невисока вологість зерен і зернової маси;

–позитивна температура зернової маси й навколишніх її об'єктів;

–утримання зернових мас у сховищах, які забезпечують достатній доступ сухого повітря до зерен.

При підвищеній вологості зернової маси процес післязбирального дозрівання взагалі не закінчиться. Він буде перерваний у перші дні зберігання, а переважна роль гідролітичних процесів призведе до втрати ваги зерна, зниженню товарних і насінних якостей аж до проростання й псування.

З метою запобігання зернової маси від зволоження й відпрівання в результаті біологічних процесів, які відбуваються в ній, здійснюють активне або пасивне вентилювання її сухим повітрям.

Насіння й зерно, що завершили процеси післязбирального дозрівання, мають мінімальний обмін речовин, низьку вологість, високі технологічні властивості й можуть довгостроково зберігатися без втрат у кількості та якості.

37

2.2.2 Особливості дозрівання швидкопсувних вантажів

Протікання біохімічних процесів обумовлює морфологічні зміни фруктів і овочів, зокрема зміни їх кольору й насамперед смакових якостей. Розрізняють три стадії дозрівання плодів: зрілість збору врожаю; споживчу зрілість і психологічну зрілість.

Більшість фруктів, призначених для морського транспортування, знімають на стадії зрілості збору врожаю (передклімактеріум). Плоди, що перебувають у стадій зрілості зняття врожаю, мають тверду консистенцію й зелене фарбування. Через вміст пектину (від грець. pektos – згорнутий, замерзлий), кислот й дубильних речовин вони ще мають кислий і в'язкий присмак. Пектинові речовини – полісахариди, які утворені залишками головним чином галактурової кислоти, присутні у всіх наземних рослинах, особливо їх багато в плодах. Вони сприяють підтримці в тканинах тургору, підвищують посухостійкість рослин, стійкість овочів і плодів при зберіганні.

Споживча зрілість одержало назву клімактеріум. Біохімічні процеси дозрівання обумовлюють утворення цукру із крохмалю, тому спілі фрукти мають солодкий смак. Одночасно відбувається значна зміна їхньої консистенції: фрукти стають м'якими, тому що пектинові речовини, які заклеюють клітини фруктової м'якоті, видаляються під дією ферментів, у результаті чого клітини починають втрачати свої сильні зв'язки. Утворюються типові ароматичні речовини, а зелене фарбування міняється на властиве даному плоду. На цій стадії зрілості досягається оптимальний хімічний склад плода, а значить і оптимальна харчова цінність.

Завершальним етапом є психологічна зрілість (постклімактеріум). Після настання оптимального ступеня зрілості в м'якоті плодів переважають процеси розкладання, відмирання й розпаду. У клітинах протікає процес автолізу (від лат. autos – сам, і грець. lysis – розкладання, розпад). При цьому консистенція плода стає м'якою, пізніше борошнистою, утворюються неприємні на смак і запах речовини. Перезрілі плоди є дуже сприятливим середовищем для розвитку бактерій і цвілевих грибів.

Для морського транспортування придатні тільки фрукти, зібрані в стадії зрілості збору врожаю.

Дозрівання характерно й для вантажів тваринного походження.

Процес розщеплення білкових речовин з утворенням менш складних, легко засвоюваних з'єднань, і накопиченням амінного азоту краще всього спостерігається у пресервів. Для пресервів використовують рибу, яка дозріває при засолі: оселедець, салаку, хамсу й ін. Дозрівання протікає добре при помірних дозах солі (8 – 9 %). При збільшенні кількості солі пресерви залишаються твердими й несмачними. Для дозрівання потрібна температура 0 – 4 °С. При мінусовій температурі воно різко уповільнюється, а вище 5 °С можуть виникнути процеси гниття.

Зміна білкових речовин відбувається також у рибних консервах з маслом. Ці консерви при зберіганні стають більш м'якими, а консистенція навіть масткою. Але розщеплення білків тут іде інакше, ніж у пресервах; накопичується менше азоту, летучих основ та інших продуктів розпаду білків.

Дозрівання м'яса характеризується поступовим розм'якшенням м'язової ткани-

39

цесу, при якому волога поглинається гідрофільними колоїдами, які є в насінні, головним чином білками й крохмалем, а об’єм зерна збільшується. Ступінь набрякання, а також інтенсивність цього процесу, залежить від хімічного складу зерна, проникності його оболонок, температури, тривалості в часі й ін.

Поглинання води насінням здійснюється у два етапи. На першому етапі відбувається дифузія води з величезною силою, яка доходить до кількох сотень атмосфер. Поглинання води колоїдами насіння, які набухають, здійснюється незалежно від життєздатності насіння і носить характер фізико-хімічного процесу. Швидше всього набухає насіння бобових, потім зернових злаків, повільніше сім'янки соняшника.

Коли на першому етапі сила усмоктування слабшає, вода поглинається насінням шляхом осмосу (від грець. osmos – поштовх, тиск) і завдяки енергії похідною від метаболізму. Таке поглинання води властиво тільки живому насінню.

Осмос – однобічний перенос розчинника через напівпроникну перегородку (мембрану), що відокремлює розчин від чистого розчинника або розчину меншої концентрації. Він обумовлений прагненням системи до термодинамічної рівноваги й вирівнювання концентрацій розчину по обох сторони мембрани (від лат. membrana – перетинка). Він характеризується осмотичним тиском, що дорівнює надлишковому зовнішньому тиску, який варто прикласти з боку розчину, щоб припинити осмос. Осмос відіграє важливу роль у фізіологічних процесах.

Метаболізм (обмін речовин) – сукупність всіх хімічних змін і всіх видів перетворень речовин і енергії в організмах, які забезпечують розвиток, життєдіяльність і самовідтворення організмів, їхній зв'язок з навколишнім середовищем і адаптацію (від лат. adaptatio – пристосування) до змін зовнішніх умов.

Хімічний склад і біологічні особливості насіння різних культур обумовлюють різну потребу в кількості поглиненої води, необхідної для проростання.

Максимум поглинання вологи залежить від хімічного складу насіння і температури, при якій протікає цей процес. При набряканні крохмаль поглинає до 35 % води, а білки до 25 %, тому насінню з високим вмістом білка потрібно для проростання більше води, ніж насінню, у яких вміст білка низький. Для росту зародка насіння злакових культур необхідно 20 – 40 % води, а насінню бобових культур 50 – 60 %. Тому насіння, які багаті білками, можуть поглинати вологи близько 150 % від їх ваги, вуглеводами – близько 80 %, жирами – близько 140 % (так як вони багаті й білками). Однак проростання можливо й при меншій кількості поглиненої вологи. Найменш вимогливо до вологи просо, воно проростає при вологості близько 40 %; більш вологолюбне насіння хлібних злаків, яке проростає при вологості близько 60 %.

Незважаючи на те, що насіння й здатне поглинати водяні пари з повітря та зволожуватися, але для початку проростання зовсім недостатньо навіть максимальної повітряної рівноважної вологості. Насіння, яке засипане на зберігання в сухому стані і не має безпосередньо контакту (від лат. contactus – дотик) з водою, не здатне проростати навіть при високій ВВ повітря.

Проростання насіння стає можливим; лише в результаті накопичення краплиннорідкої вологи. Така волога попадає в зернову масу в результаті її підмочки під час перевезення, поганій гідроізоляції (від франц. isolation – відділення, роз'єднання)