Жизнидеятельность микроорганизмов в зерновой массе и продуктах переработки. Пути предотвращения их развития

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.

Жизнедеятельность микроорганизмов зерна и продуктов его переработки при хранении изучали многие исследователи. Минимальная влажность зерна и семян, при которой микробы могут развиваться, должна быть на начальном уровне критической или превышающей ее на 0,5...1,0 %. Известны случаи развития микроорганизмов в зерновой массе при средней влажности ниже критической. Это возможно в партиях свежеубранного зерна, в которых влага распределена неравномерно между отдельными компонентами зерновой массы.
Следует отметить, что при оптимальной влажности среды споры прорастают в течение одного дня. Если влажность близка к минимальной (близкой к критической), то прорастание спор растягивается на длительное время (несколько месяцев, год или более). В атмосфере с содержанием влаги ниже минимального споры плесневых грибов постепенно погибают, причем, быстрее при высокой, чем при низкой температуре. Так, споры некоторых ксерофитов A. repens и других погибают при 60 %-ной относительной влажности воздуха и 25°С в течение одного года. Если влажность зерновой массы значительно выше критической, то при наличии благоприятной температуры микроорганизмы развиваются бурно, что приводит к заметному ухудшению качества зерна.
Микроорганизмы весьма чувствительны к влажности оболочек зерен и семян, на которых микробы размещены. При появлении капельножидкой влаги на зернах (например, вследствие отпотевания и конденсации водяных паров) быстро прорастают споры грибов и интенсивно развиваются бактерии и плесневые грибы. Вот почему партии зерна, ранее подмоченные при различных обстоятельствах, менее устойчивы при хранении по сравнению с зерном, не попавшим под осадки.
Температура зерновой массы. Определяет возможность жизни микроорганизмов, так как влияет на интенсивность различных процессов в теле микроба и на активность ферментов, участвующих в них. При повышении температуры интенсивность процессов увеличивается, при снижении — замедляется. Ускорение реакции или ее замедление не беспредельно, за верхним и нижним температурными пределами обмен веществ прекращается.

Для снижения вредоносности микроорганизмов при хранении зерна следует учитывать ряд обстоятельств.

1. Микрофлора зерновых масс почти полностью состоит из аэробных микроорганизмов, имеющих оптимум развития при температуре 20-40 °С. Поэтому хранение товарного зерна без доступа воздуха, а семенного – при пониженных температурах – ограничивает их развитие.

2. Важнейшим условием развития микроорганизмов в зерновой массе является ее повышенная влажность – выше критического уровня. Таким образом, снижение влажности зерна ниже этого уровня и предупреждение появления в нем капельно-жидкой влаги – надежное средство его защиты от вредного воздействий микроорганизмов.

3. Свойственная зерновой массе микрофлора сохраняется в ней длительное время. Численность и видовой состав микроорганизмов изменяются при хранении зерна незначительно.

4. Содержание в зерновой массе травмированных, недозрелых, щуплых зерен и сорной примеси способствует значительному увеличению количества и активному развитию микроорганизмов

13. Жизнидеятельность насекомых и клещей в зерновой массе. Нормирование заражённости ГОСТами.

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.

Температуру —1...—1,5°С амбарные долгоносики выдерживают более 70 дней, рисовые — 16, суринамские мукоеды — 26, хрущаки — 17 дней.

При температуре более 35°С прекращается кладка яиц. Температура выше 38...40°С вызывает тепловое оцепенение, более высокая (48...55°С) - гибель насекомых. Однако уничтожение вредителей высокой температурой находится на границе безопасного нагревания зерновой массы, поэтому для обеззараживания зерно и семена сушат очень осторожно.

Находясь и зерновой массе, насекомые и клещи перемещаются на участки с более благоприятной для них температурой. Это нередко приводит к повышенному образованию тепла в той или иной части насыпи. Возможность миграции учитывают и при проверке зерновой массы на зараженность. Точечные пробы отбирают из различных участков насыпи (в верхнем, среднем и нижнем слоях), каждую из них отдельно исследуют на наличие вредителей.

На развитие насекомых и клещей влияет и влажность зерновой массы. Только при наличии в продуктах определенного количества влаги насекомые и клещи могут существовать и размножаться.

Насекомым и клещам необходим кислород. Наиболее интенсивный газообмен наблюдается в фазе личинки и взрослого насекомого. При недостатке кислорода в отдельных слоях насыпи насекомые и клещи перемещаются на участки, более насыщенные воздухом, то есть к поверхности насыпи и стенам хранилища.

Примесь в зерновой массе травмированных зерен и мелких органических частиц способствует развитию насекомых и клещей, так как служат доступной питательной средой. Например, хлебные и волосатые клещи не могут питаться целыми, нетравмированными зернами.

Вредители хлебных запасов предпочитают неосвещенные части насыпей продуктов и затененные участки в хранилищах. Летающие формы совершают перелеты в ночное время. Некоторые из них (большой мучной хрущак) вылетают на яркий источник света. При недостатке тепла клещи на некоторое время выползают на поверхность, обогреваемую солнцем. Однако при сильной солнечной радиации вредители перегреваются и обезвоживаются, поэтому они переползают в затененные участки.

Насекомых и клещей в зерновых массах и хранилищах уничтожают различными препаратами, при этом используются механические, химические и др. способы дезинсекции.

Механическими способами (например, пропуском через зерноочистительные машины, сепарированием воздуха) из зерновой массы удаляют большую часть вредителей, но полное обеззараживание невозможно. При дальнейшем хранении без понижения температуры зараженность вновь растет. Кроме того, механические воздействия сопровождаются травмированием зерна, и тем самым, создаются предпосылки к большему развитию вредителей.

Несмотря на различную вредоносность насекомых, развитие их в зерновых продуктах всегда очень опасно и приводит к потерям массы и качества.

Наличие клещей в партиях зерна и семян также снижает их ценность, однако не связано с такими потерями, и во многих случаях не ухудшает посевные качеств и продовольственные свойства зерна. Это объясняется большой потребностью их во влаге, неспособностью питаться целыми, неповрежденными зернами и т. д.

При обнаружении зараженности единичными экземплярами клещей партии семян с влажностью до критической, иногда правильнее и дешевле не подвергать специальной обработке. Их можно успешно сохранить до сева, а склад подготовить к приему зерна нового урожая.

14. 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.