19. Следствия дыхания зерна.

В результате диссимиляции в отдельных зернах и зерновой массе происходят следующие существенные изменения:

1) потеря в массе сухих веществ зерна;

2) увеличение количества гигроскопической влаги в зерне и повышение относительной влажности воздуха межзерновых пространств;

3) изменение состава воздуха межзерновых пространств;

4) выделение тепла.

- При окислении и разложении гексоз (главным образом глюкозы) происходит невозвратимая потеря сухих веществ зерна или семени. Величина этих потерь будет зависеть от интенсивности дыхания. Поэтому изучение факторов, влияющих на интенсивность этого процесса, представляет большой интерес для организации борьбы с потерями в физической массе.

Выделяющаяся при дыхании вода чаще всего удерживается зерном и зерновой массой, увеличивая ее влажность, что, в свою очередь, приводит к более интенсивному газообмену и создает предпосылки для развития микроорганизмов. Влагонасыщенность воздуха межзерновых пространств может возрастать до предела и приводить к образованию конденсационной влаги на поверхности зерен - их «отпотеванию». Такие явления особенно характерны для свежеубранной зерновой массы с повышенной физиологической активностью.

Паровоздушная среда в зерновой массе при хранении претерпевает и другие изменения. В результате дыхания зерна выделяется углекислый газ. Если хранящуюся зерновую массу не перемещают, углекислый газ как более тяжелый частично задерживается в межзерновых пространствах. Это отчетливо наблюдается во внутренних участках больших насыпей и особенно в достаточно герметичных силосах элеваторов. При этом в зерновой массе создаются условия, вынуждающие клетки зерен и другие организмы, способные к анаэробиозу, переходить на этот вид дыхания.

Продуктом анаэробного дыхания является этиловый спирт, угнетающе действующий на жизненные функции клеток зерна и при¬одящий к потере его жизнеспособности.

В процессе диссимиляции освобождается энергия. При аэробном дыхании происходит полное окисление глюкозы с выделением 2763,4 кДж тепла на грамм-молекулу глюкозы. При анаэробном дыхании выделяется всего 114,8 кДж, так как в этом случае глюкоза не расщепляется полностью до воды и углекислого газа. В зернах и семенах почти все тепло выделяется в окружающую среду. Образующееся в зерновой массе тепло вследствие ее плохой теплопроводности может задерживаться в ней и приводить к самосогреванию.

Таким образом, при дыхании зерна происходят потери в массе сухого вещества, увеличение влажности зерновой массы, изменение состава воздуха межзерновых пространств и накопление тепла. Все это приводит к необходимости организации хранения зерновых масс в условиях, сокращающих до мин. процессы дыхания.

20. Критическая влажность зерна и семян различных культур. Его значение в теории и практике хранения (график).

Чем зерно влажнее, тем интенсивнее оно дышит. Интенсивность дыхания очень сухих зерен (пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы и бобовых с влажностью до 11-12 % и высокомасличных с влажностью 4-5 %) ничтожна. Наоборот, очень сырое зерно (с влажностью 30 % и более) и семена масличных (с влажностью 15-20 % и более), находящиеся в неохлажденном состоянии при свободном доступе воздуха, теряют в сутки 0,05-0,2 % сухих веществ.

Такое положение хорошо объяснимо. Только при появлении .в зерне или семенах свободной влаги резко возрастают активность гидролитических и дыхательных ферментов, интенсивность дыха¬ния, а следовательно, и paсход сух веществ.

Влажность зерна, при которой в нем появляется свободная влага и резко возрастает интенсивность дыхания зерна и семян, называют критической.

Если выразить интенсивность дыхания зерна различных культур в осях координат (при постоянной температуре 20 ОС), то каждая из полученных кривых состоит как бы из двух частей: первая идет почти параллельно оси абсцисс с постоянным небольшим удалением от нее, вторая резко поднимается вверх.

Переломная точка этих кривых совпадает с появлением в зернах и семенах свободной влаги и характеризует величину критической влажности. Впервые такие кривые были получены и объяс¬нены профессорами А. Р. Кизилем и В. Л. Кретовичем и американским профессором Ч. Бэйли.

Величина критической влажности зерна и семян различных культур смещается в осях координат главным образом в связи с особенностями их химического состава, так как граница появления свободной воды зависит от массы гидрофильных коллоидов. Если содержание гидрофильных коллоидов в зернах и семенах принять за 100 %, исключив из их массы часть, приходящуюся на жиры, то уровень критической влажности для зерен и семян любой культуры будет почти одинаковым (13-15 %). На рисунках 26 и 27 приведены данные, характеризующие зависимость между влажностью семян масличных культур, содержанием в них жира и интенсивностью дыхания.

Зерно и семена основных злаковых культур с влажностью до 14 % ,т. е. ниже критичной устойчиво. Его можно хранить в насыпи большой высоты (до 30 м и более), что и практикуется. Зерно средней сухости, находящееся на грани критической влажности, дышит примерно в 2-4 раза интенсивнее сухого, но имеет еще малый газообмен и поэтому достаточно устойчиво при хранении.

Влажное зерно дышит в 4-8 раз интенсивнее сухого, а сырое (с влажностью свыше 17 %). По мере дальнейшего увлажнения зерна и накопления в нем свободной воды еще более нарастает интенсивность дыхания.

Приводимые почти всеми авторами данные о большой интенсивности дыхания зерна и семян при высокой влажности в сущности характеризуют суммарную интенсивность дыхания зерновой массы, так как при этих условиях актив110 дышат и размножаются микроорганизмы.