Биохимические процессы, происходящие в зерне.

В свежесобранном зерне непрерывно протекают биохимические процессы, связанные с дозреванием и дыханием зерна. Интенсивность их зависит от влажности, температуры, наличия кислорода и других факторов.

В свежесобранном зерне клеточные оболочки зародыша недостаточно проницаемы для питательных веществ, что отражается на прорастаемости. Следовательно, полная физиологическая зрелость зерна наступает после определенного срока хранения, который для зерновых культур составляет 1,5—2 мес.



В процессе дозревания зерна уменьшается его влажность, происходит синтез крахмала из сахаров, синтез белков из аминокислот, уменьшается содержание аминного азота, снижается количество водорастворимых веществ. Кроме того, в результате изменения свойств коллоидных гелей поверхность становится влажной, т. е. зерно отпотевает независимо от его исходной влажности.

При хранении зерна происходит уменьшение гидрофильной способности коллоидов. У основных составных веществ (крахмала и белков) понижается способность связывать воду, в результате чего на его поверхности дополнительно выделяется свободная влага. Одновременно часть глюкозы превращается в более сложные сахара — мальтозу.

Выделяющаяся при этом вода увеличивает относительную влажность воздуха межзернового пространства.

Для предотвращения отпотевания зерна, которое приводит к его порче, необходимо проводить активное вентилирование, слоя сухим воздухом, а также перемещать зерновую массу из силоса в силос, пропуская одновременно через воздушно-ситовые сепараторы.



Физиологические процессы, протекающие в зерне при хранении, также зависят от температуры, влажности и доступа кислорода. В зернах вода находится в свободном и адсорбционно связанном состоянии. Адсорбционно связанная вода удерживается крахмалом и белками в виде гидратных оболочек. Оиа не может мигрировать внутри зерна, а следовательно, ие участвует в обменных реакциях.

Свободная вода появляется в клетках зерна с повышением его влагосодержания. Она не удерживается составными веществами зерна и может свободно мигрировать из клетки в клетку, участвуя в ферментативных гидролитических превращениях и в обмене веществ в клетках, кроме того, способствует повышению активности гидролитических и дыхательных ферментов.



Влажность зерна, при которой появляется свободная вода, называется критической и составляет 14,5—15,5 %. Поэтому зерно, подлежащее хранению, должно иметь влажность ииже критической. В состоянии глубокого покоя находится сухое зерно с влажностью 10—12 %. Оно может храниться в слое большей высоты (до 10 м). Достаточно устойчиво при хранении и зерно средней сухости с влажностью 12—14 %. Влажное зерно (14—17 %) дышит в 5—8 раз интенсивнее сухого и его при хранении необходимо периодически контролировать, проветривать и подсушивать. Сырое зерно с влажностью свыше 17 % дышит в 25—30 раз энергичнее сухого и хранению в таком виде не подлежит.



Все жизненные процессы в зерне с нормальной влажностью (дыхание, обмен веществ, поддерживающие жизнь зародышевых клеток) протекают непрерывно и сравнительно медленно. Процесс дыхания осуществляется комплексом ферментативных систем.

При недостатке кислорода в слое зерна может начаться анаэробный обмен веществ, конечными продуктами которого являются такие йнгибирующие вещества, как спирт, двуокись углерода, альдегиды, органические кислоты и эфиры. Зародыш зерна при анаэробном дыхании отравляется и в дальнейшем отмирает без восстановления. Поэтому при таких условиях необходима активная вентиляция слоя зерна, обеспечивающая удаление всех ингибирующих веществ.

Влияние влажности на дыхание. Каждый килограмм ячменя за сутки при 20С выделяет следующее количество
двуокиси углерода:
при влажности 11% 0,3 мг
при влажности 12% 0,4 мг
при влажности 14-15% 1,4 мг
при влажности 17% 100 мг
при влажности 19,6% 123 мг
при влажности 20,5% 359 мг
при влажности 30% 2000 мг
При влажности более 15% дыхание усиливается настолько, что такой ячмень до хранения обязательно должен быть подвергнут сушке.



Выделяемая при дыхании зерна влага задерживается на его поверхности и, в свою очередь, еще больше активизирует процесс обмена вешеств, одновременно способствуя развитию микроорганизмов. Пои активном дыхании зерна происходит его самосогревание. Максимум энергии дыхания достигается при температуре 50—55 °С. Дальнейшее повышение температуры связано с отмиранием протоплазмы клеток, разрушением клейковины и снижением всхожести, а следовательно, ослаблением энергии дыхания.



Стойкость и жизнедеятельность зерна при хранении в большей степени зависят от влажности, чем от температуры. Так, повышение влажности зерна на 2—3 % увеличивает потери сухих веществ ПРИ хранении в 75—85 раз, а подъем температуры на 10—12 °С — всего лишь в 4—5 раз. При длительном хранении с оптимальной влажностью в межзерновом пространстве убывает кислород и накапливается двуокись углерода. Такие изменения на жизнедеятельность сухого зерна не влияют.



Зерно и примеси имеют на своей поверхности огромное количество бактерий, дрожжевых клеток, плесневых и лучистых грибов и др. С повышением температуры и влажности начинается интенсивная деятельность их. Различные насекомые, находящиеся в зерновой массе, разрушают оболочку зериа, тем самым облегчают доступ микроорганизмов к внутренней части. При этом развитие микрофлоры ускоряется и усиливается самосогревание зерна, которое ухудшает его качество и приводит к потерям углеводов, белков и других веществ.

Сушка, проветривание и охлаждение зерновой массы являются самыми эффективными средствами для предупреждения ее порчи и самосогревания.

Таким образом, степень аэрации слоя, его влажность и температура имеют решающее значение для стойкости зерна при хранении. Снижение влажности и температуры зерна до оптимальных значений (12—14 % и 15—18°С) ограничивает его жизнедеятельность и снижает потери сухих веществ.

 Flag Counter

В данный момент сайт просматривает 15  чел.  
Все наполнение сайта носит исключительно информационный характер и не является публичной офертой.
г. Владимир |filimonov.vladimir.ru | 2014 г.