Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции

В районах с суровыми зимами целесообразно защищать зерновые массы в хранилищах от переохлаждения своевременным повышением высоты слоя насыпи и правильной эксплуатацией зернохранилищ. Особо ценные партии посевного материала, в которых желательно сохранить всхожесть семян в самом верхнем слое насыпи, укрывают брезентами, рогожами или мешками.

С наступлением весеннего  потепления во всех зернохранилищах принимают меры для сохранения в зерновой массе низкой температуры на возможно длительный период. Для этого при первом потеплении закрывают окна, двери и вентиляционные приспособления. На летние режимы хранения переходят постепенно, в противном случае возможны конденсация водяных паров в верхних слоях насыпи, увлажнение зерновой массы и ее самосогревание. Наступление тепла особенно опасно для охлажденных партий зерна с повышенной влажностью.

Способы охлаждения зерновых масс.

Зерновые массы охлаждают более холодным атмосферным или специально охлажденным воздухом. Охлаждение атмосферным воздухом можно разделить на две группы: пассивное и активное.

Пассивное охлаждение. Зерновую массу не перемещают и принудительно не нагнетают в нее воздух. Понижения температуры достигают проветриванием зернохранилищ и устройством в них приточно-вытяжной вентиляции. Открывая окна и двери склада (летом и осенью — в ночные часы, при наступлении устойчивой холодной и сухой погоды — круглосуточно), снижают температуру воздуха в складе и отчасти в зерновой массе. Однако вследствие низкой тепло- и температуропроводности зерновой массы ее внутренние участки охлаждаются очень медленно и при достаточной влажности развитие самосогревании опережает возможность охлаждения всей насыпи даже шли» той 1 м.

Эффективность пассивного охлаждения усиливают устройством приточно-вытяжных каналов непосредственно в складах. Иногда такая вентиляция, поставляя внутрь насыпи новые объемы воздуха, а следовательно, и кислорода, может способствовать активации физиологических процессов и развитию самосогревания. Кроме того, установка труб и каналов в хранилищах и непосредственно в зерновой массе сокращает полезную емкость хранилища и осложняет механизацию перемещения зерна. Проветривание складов (без устройства каналов в насыпях) применяют широко, так как при хранении огромных масс зерна оно приносит значительную пользу, при этом не требуется расхода механической энергии и больших затрат труда.

Активное охлаждение. К таким методам относят перелопачивание, пропуск через зерноочистительные машины, транспортеры и нории, активное вентилирование при помощи стационарных или передвижных установок.

Перелопачивание. Наиболее старый и примитивный метод охлаждения. Зерновую массу перебрасывают с' одного места на другое лопатами из дерева, фанеры или лёгкого металла. Соприкасаясь с окружающим воздухом, зерно и примеси охлаждаются, при этом обновляется и запас воздуха межзерновых пространств. Однако даже при больших перепадах температуры кратковременность общения зерновой массы с воздухом при разовом перелопачивании не обеспечивает достаточного охлаждения.

Перелопачивание чаще всего  применяют, когда в зерновой массе  идет самосогревание. Однако именно в  данный период оно наименее эффективно. В результате неполного охлаждения, но достаточной аэрации в зерновой массе физиологические процессы проходят интенсивнее, вследствие чего отмечается бурное накопление тепла. Поэтому часты случаи, когда после перелопачивания самосогревание усиливается. Кроме того, перелопачивание всегда сопровождается травмированием зерна ударами лопаты и трением о нее. Пыль, содержащаяся в зерновой массе, вызывает необходимость пользоваться респираторами, защитными очками и т. д. При солнечной сушке зерна перелопачивание необходимо.

Перемещение. Значительно больший эффект охлаждения, с меньшими затратами труда, чем перелопачивание, дает перемещение зерновых масс на последовательно установленных транспортерах или через зерноочистительные машины, снабженные вентиляторами (сепараторы, аспирационные колонне комбинированные агрегаты и т.д

Возможно и комбинированное охлаждение зерновых масс на транспортерах с одновременным использованием зерноочистительных машин. Сбрасывающая часть каждого транспортера должна быть максимально поднята, что создает наиболее длинный путь перемещения зерновой массы по воздуху с одного транспортера на другой. Транспортеры в средней части линии при сухой погоде устанавливают вне склада. Однако данный способ приводит к травмированию зерна. Наиболее прогрессивный метод охлаждения — активное вентилирование.

Вопрос № 21

Жизнедеятельность микроорганизмов

Ежегодно в мировом  хозяйстве при хранении теряют 1-2% сухих веществ зерна в результате активной жизнедеятельности его микрофлоры, главным образом бактерий и плесневых грибов.  Потери массы сопровождаются и огромными потерями качества.

Наибольшее  воздействие микроорганизмов наблюдают  в зонах с повышенной влажностью, когда убираемый урожай представляет благоприятную среду для развития сапрофитной (и том числе и эпифитной) микрофлоры. Несвоевременное доведение зерновых масс до состояния, исключающего развитие микроорганизмов, вызывает потери массы и качества зерна, и в первую очередь его посевных достоинств.

Свойственная зерновой массе микрофлора сохраняется длительное время даже в условиях, исключающих ее активное развитие. Правда, численность микроорганизмов постепенно уменьшается, видовой состав изменяется в процентном отношении. Объясняется это тем, что при длительном хранении постепенно отмирают неспоровые бактерии, а бактерии, образующие споры, и споры плесневых грибов сохраняются.

В свежеубранном зерне  к типичным эпифитным бактериям, не образующим спор, относятся представители  семейства Ente- robacteriacae (род Erwinieae) и Pseudomonadaceae (род Pseudo- monas). Среди них преобладает Е. herbicola — подвижная мелкая  палочка (факультативный анаэроб), создающая на плотных средах колонии золотистого цвета. В значительно меньших количествах присутствуют P. fluorescens — тоже палочки (строгие аэробы), образующие на плотных средах бесцветные или сероватые колонии, вызывающие флюоресценцию среды. Иногда на зерне находят

Е. herbicola rubrum, создающие колонии красноватого цвета.

Перечисленные бактерии не могут разрушать (гидролизовать) оболочки зерна и не участвуют непосредственно в его порче. Лишь в свежеубранной зерновой массе, обладая большей способностью к газообмену, они выделяют много тепла, чем и способствуют возникновению самосогревания.

Эпифитные бактерии гибнут при активном развитии на зерне кокковых форм и  плесневых грибов. Это позволяет  считать Е. herbicola биологическим индикатором, характеризующим состояние зерновой массы. По ее содержанию судят о свежести данной партии зерна и продолжительности ее хранения.

Спорообразующие бактерии в зерновой массе представлены главным  образом картофельной (Вас. mesentericus) и сенной (Вас. subtilis) палочками (считают, что они идентичны). Будучи типичными сапрофитами и обладая высокоустойчивыми спорами, эти палочки сохраняются в зерновой массе длительное время. В единичных экземплярах бактерии всегда обнаруживаются на свежеубранном и хранившемся зерне. Относительная численность их сильно возрастает при длительном хранении, а в партиях сильно запыленного или подвергавшегося самосогреванию зерна резко возрастает и абсолютная численность.

Картофельная и сенная палочки активно участвуют в  процессе самосогревания и форсируют его в зоне высоких температур (30...40 °С). Споры их (рис. 32) очень устойчивы: они выдерживают нагревание до 109... 113 °С в течение 45 мин, а кипячение — несколько часов. При помоле зерна значительная часть их попадает в муку.

Если споры не подавляют  в процессе приготовления теста (для этого повышают его кислотность), то при выпечке хлеба они сохраняются. При известных условиях (медленном  охлаждении хлеба после выпечки или хранении его при повышенных положительных температурах) палочки бурно размножаются в мякише, хлеб портится. Такой порок печеного хлеба называют тягучей или картофельной болезнью. При ее развитии мякиш теряет упругость, делается липким и тянущимся, в нем появляются тонкие серебристые нити, образуются очень неприятные запах и вкус. Хлеб становится непригодным для употребления. Разрушение хлеба и образование запаха происходят под действием активных ферментов, гидролизующих белки и крахмал

   Только полная  герметизация зерновой массы  и отсутствие запаса в ней  кислорода исключают возможность  развития микроорганизмов.

Основную часть микрофлоры зерновой массы составляют мезофильные микроорганизмы (минимум развития при температуре 5...10°С, оптимум — при 20...40 и максимум — при 40... 45 °С). Следовательно, понижение температуры зерновых масс при хранении до 8...10°С и ниже значительно задерживает развитие микроорганизмов.

Низкие температуры  оказывают в основном лишь консервирующее действие на микрофлору. Часть ее, например многие плесневые грибы, может медленно развиваться в этих условиях и даже при более низкой температуре (0...5°С). Некоторое снижение всхожести сырых семян кукурузы при температуре —5 °С объясняется в основном не действием низкой температуры, а результатом повреждения зародыша плесневыми грибами. Однако для этого требуются месяцы. 

Влажность — важнейшее  условие, определяющее возможность развития микроорганизмов в зерновой массе. При относительно равномерном распределении влаги в зерновой массе интенсивное развитие микроорганизмов наблюдают только при влажности выше критической. Чем больше свободной влаги в зерне и примесях, тем интенсивнее развиваются микроорганизмы. Но в связи с тем что среди микробов, находящихся в зерновой массе, присутствуют ксерофиты, мезофиты и гидрофиты, динамика развития отдельных представителей микрофлоры зависит от влажности зерна.

Наименее требовательны  к влаге плесневые грибы. Их активное развитие при других благоприятных условиях (оптимальной температуре, доступе кислорода и др.) возможно при влажности зерна основных культур 15... 16 % и более, так как среди плесневых грибов, распространенных на зерне, много ксерофитов (Aspergillus restrictus. Asp. glaucus. Asp. repens, Asp. candidus) и мезофитов (другие виды Aspergillus, Penicillium, представители мукоровых, кладоспориум, альтернария и др.). Колонии бактерий и дрожжей образуются только при влажности 18 % и более.

Некоторые плесневые грибы-ксерофиты  способны медленно развиваться в  зерне с влажностью на уровне критической  и даже менее ее. Это особенно заметно при температуре, близкой  к оптимальной (15...20°С и более). Так, Asp. restrictus медленно развивается на зерне ржи при влажности 14...15%. Все ксерофиты из рода Aspergillus растут на зерне кукурузы при влажности 13... 14 %, постепенно воздействуя на зародыш.

Очень важный и решающий фактор в начальный период развития микроорганизмов — неравномерность  распределения влаги в зерновой массе. При средней влажности, не выходящей за уровень критической, в ней возможны более увлажненные  участки. Это особенно характерно для  свежеубранной зерновой массы, где  влажность компонентов (отдельных  зерен, семян сорных растений и т. д.) может быть различной.

Исключительно благоприятные  условия для бурного развития микроорганизмов создаются при  образовании в зерновой массе  конденсационной  влаги. Она появляется на поверхности зерен и очень  хорошо используется бактериями и спорами  плесневых грибов. В данном случае возможно развитие микроорганизмов при влажности зерновой массы ниже критической. Таким образом, снижение влажности зерна до уровня ниже критической и предупреждение образования в зерновой массе капельно-жидкой влаги — надежное средство защиты от активного воздействия микроорганизмов.

Травмированные зерна (дробленые, колотые, с поврежденными оболочками и т. д.) способствуют активному развитию микроорганизмов. При нарушении покровных тканей внутренние части зерна становятся доступными для питания многих микроорганизмов, не способных разрушать клетчатку, ускоряется развитие плесневых грибов.

На численность микрофлоры, ее видовой состав и возможность развития влияют количество и состав примесей: чем больше примесей в зерновой массе, тем значительнее и ее насыщенность микроорганизмами. Особенно обильной микрофлорой отличаются испорченные и битые зерна, органический и минеральный сор. В зависимости от засоренности зерновой массы пшеницы от 31 до 66 % микрофлоры находится в примесях.

Решающее влияние на состояние и качество зерновой массы  оказывают плесени хранения. Несмотря на малую численность, в свежеубранном  зерне при активном развитии они  занимают преобладающее положение: содержание плесневых грибов возрастает в сотни и тысячи раз, изменяются признаки свежести партии зерна, понижается всхожесть и выделяется огромное количество тепла. Кроме того, среди них имеются штаммы, образующие микотоксины. Больше всего токсинов накапливают аспергилловые грибы (например, Aspergillus flavus образует афлатоксины).

Как в свежеубранной, так  и в долго хранившейся зерновой массе всех культур сначала развиваются  плесневые грибы. Они более приспособлены  к существованию, чем бактерии и  дрожжи. Это объясняется следующими свойствами плесеней: способностью размножаться при меньшей влажности зерновой массы, в том числе и относительной влажности воздуха межзерновых пространств; невысоким температурным оптимумом (20...40 °С) и способностью хорошо развиваться при более низкой температуре (15...20 °С); аэробным характером дыхания (при обычных способах хранения в зерновой массе достаточный запас кислорода); большим ассортиментом гидролитических ферментов, способных интенсивно воздействовать на покровные ткани зерна и содержащиеся в нем вещества.

При активном развитии плесневых  грибов в зерновой массе и (меняется и их видовой состав. Так называемые «полевые» плесени, характерные для эпифитной микрофлоры зерна (Clados- porium и др.), исчезают и вместо них развиваются типичные плесени хранения, а среди последних прежде всего представители родов Aspergillus и Penicillium. Присутствие большого количества плесеней хранения и отсутствие «полевых» свидетельствуют и том, что в зерновой массе идут или происходили активные микробиологические процессы. Такие зерновые массы при дальнейшем хранении менее устойчивы.