Шпаргалка по "Сельскому хозяйству"

Особо благоприятные условия для  бурного развития бактерий и плесневых  грибов создаются при образовании  на поверхности зерна конденсата (капельно-жидкой влаги).

Травмированные зерна (дробленые, колотые, с поврежденными оболочками) 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 развитие, численность микрофлоры, ее видовой состав влияют примеси  – их количество и состав. Чем  больше примесей в зерновой массе, тем  более насыщена она 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. В свежеубранном  зерне их очень мало, но с увеличением  срока хранения они активно развиваются, 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.

Таким образом, как в свежеубранной, так и в долго хранившейся  зерновой массе сначала развиваются плесневые грибы. Они более приспособлены к существованию, чем бактерии и дрожжи. Но при активном развитии плесневых грибов изменяется и их видовой состав.

Так называемые «полевые» плесени, характерные для эпифитной микрофлоры зерна, исчезают и вместо них развиваются -типичные плесени хранения. Присутствие большого количества плесеней хранения и отсутствие «полевых» указывает на активные микробиологические процессы. Такие зерновые массы при дальнейшем хранении менее устойчивы.

Зерна и семена всех культур - благоприятная  среда для жизнедеятельности  многих сапрофитных микроорганизмов, особенно плесневых грибов. Микроорганизмы развиваются, образуют споры лишь при  благоприятных условиях окружающей среды и погибают или переходят  в состояние покоя, если условия  неблагоприятны.

Наиболее важными факторами, определяющими  активность микроорганизмов в хранящемся зерне и продуктах его переработки, являются следующие: влажность зерновой массы и ее отдельных компонентов (зерна, примесей, воздуха межзернового пространства), температура зерновой массы и степень ее аэрации (наличие кислорода), целость и состояние покровных тканей зерна, его жизненные функции, количество и видовой состав примесей.

Влажность зерновой массы. Вода - неотъемлемая часть тела микробов (80...90 %) и необходимейший фактор для жизнедеятельности микроорганизмов. Количество ее направляет и регулирует жизнедеятельность, недостаток воды замедляет  и останавливает жизненные функции. Чем выше влажность окружающей среды, тем интенсивнее идет обмен веществ  между клеткой и средой, тем  быстрее и лучше развиваются  и размножаются микробы.

По величине минимальной потребности  во влаге для роста микроорганизмы делят на гидрофиты, мезофиты и ксерофиты. Гидрофиты успешно развиваются на плотных средах, имеющих влажность, равновесную относительной влажности воздуха около 100 % и минимум 90 %. У мезофитов нижний предел относительной влажности 80...90 % при оптимуме, близком к 100 %. Ксерофиты развиваются при относительной влажности воздуха 90...95 %, имея низший предел 70...79 %. 
Наиболее влаголюбивые микробы из группы сапрофитов — бактерии, многие дрожжи и актиномицеты. Среди грибов также имеются гидрофиты, мезофиты и ксерофиты. Типичные ксерофиты — это Aspergillus glaucus, A. candidus, A. restrictus. Мезофиты - другие виды Aspergillus, некоторые виды Реnісіllіum, многие Mucorales, Altemaria, Cladosроrium и др. Гидрофиты включают многие виды из рода Mucorales, некоторые виды Реnісіllіum, большая часть фитопатогенных грибов.

Таким образом, рост и развитие плесеней не определяются строгими пределами  относительной влажности воздуха, а происходят в широком диапазоне  влажности.

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.

В зависимости от предела температурного оптимума все микроорганизмы подразделяют на холодостойкие (психрофильные), теплолюбивые (термофильные) и имеющие оптимум при средних температурах (мезофильные). Разные микроорганизмы нуждаются для своего роста в различной температуре (табл. 6). Однако микрофлора зерновой массы в основном представлена мезофилами, которые быстро развиваются при температуре 20...40°С, медленно - при температуре менее 20°С. Представители других групп в зерновой массе немногочисленны.

Повышение температуры свыше  оптимальной понижает жизнеспособность микроорганизмов и приводит к  гибели микробов (выше 40...50°С), за исключением  термофилов. Однако использование высоких  температур для стерилизации зерна  неприемлемо, так как эти температуры  губительны и для самого зерна. 
Пониженные и низкие температуры тормозят развитие микроорганизмов, но не приводят к их гибели. Консервирующее действие пониженных температур, при которых заметно снижается жизнедеятельность микроорганизмов, ощущается при 8...10°С. При этих условиях в партиях зерна с невысокой влажностью задерживается развитие бактерий и даже плесневых грибов. В зерновой массе с высокой влажностью температуры 8...10°С недостаточны; в ней может происходить быстрое развитие и накопление плесневых грибов.

Следует помнить, что охлаждение зерновой массы до минусовых температур (-5; -8; -12°С) лишь приостанавливает рост микроорганизмов. Микробы не гибнут даже при -20°С. При отогревании микробы  вновь начинают размножаться. Таким  образом, охлаждение зерновой массы  — полезное мероприятие, которое  используют для защиты зерна от активного  воздействия микроорганизмов и  сохранения его качества.

Доступ воздуха в зерновую массу. Фактор, который лимитирует жизнедеятельность  микроорганизмов. По потребности в кислороде их подразделяют на аэробные, которым необходим кислород для жизни; факультативно-анаэробные, способные жить как в кислородной, так и в бескислородной среде, и облигатно-анаэробные, развивающиеся лишь в среде, лишенной кислорода.

Микрофлора зерновой массы  состоит в основном из аэробных микроорганизмов, которые при недостатке кислорода  в воздухе межзернового пространства прекращают жизнедеятельность. При доступе воздуха и при наличии других благоприятных условий (влажности и температуры) в зерновой массе наблюдается активное развитие микроорганизмов, прежде всего плесневых грибов. Такая закономерность в развитии микрофлоры зерновой массы имеет большое практическое значение, ее используют для обоснования режима хранения зерна без доступа воздуха.

В свежеубранных партиях  зерна в начальный период хранения имеются необходимые условия  для активного развития микроорганизмов. И этот период наиболее опасен для  зерна. По мере увеличения продолжительности  хранения и накопления в межзерновом пространстве диоксида углерода, а также снижения количества кислорода, используемого на дыхание всех живых компонентов зерновой массы, условия для микроорганизмов ухудшаются. Это подавляет жизнедеятельность аэробной микрофлоры, численность микроорганизмов сокращается. В таких условиях мицелий плесеней перестает расти, они теряют способность образовывать споры, а имеющиеся споры не прорастают, не происходит и массового развития анаэробных микроорганизмов.

Природа консервации зерновой массы, и прежде всего ее микрофлоры, по мнению некоторых исследователей, состоит в том, что угнетение  аэробных микроорганизмов, и в первую очередь плесневых грибов, происходит в результате специфического действия на них повышенных доз диоксида углерода. Вместе с тем экспериментальные  данные многих отечественных и зарубежных исследователей доказали, что гибель микроорганизмов происходит в результате отсутствия кислорода, столь необходимого для жизнедеятельности микроорганизмов. Таким образом, при хранении зерновой массы необходимо умело использовать доступ воздуха, особенно при проветривании  и активном вентилировании. 
Степень аэрации зерновой массы влияет на состояние микрофлоры следующим образом: 
- ограниченный доступ воздуха, сокращение запаса кислорода и накопление в зерновой массе диоксида углерода приводят к угнетению микрофлоры и уменьшению ее численности; 
- доступ воздуха, сопровождаемый охлаждением и снижением влажности зерна, также угнетает развитие микроорганизмов; 
- проветривание, перемещение или продувание влажной зерновой массы воздухом, не сопровождающиеся снижением влажности или достаточно эффективным понижением температуры, способствуют развитию микроорганизмов, и в первую очередь плесневых грибов.

Состояние покровных тканей. Зерно от действия микроорганизмов предохраняют покровные ткани. Некоторые сапрофиты не способны разрушить клетчатку и проникнуть внутрь зерна. Кроме того, жизнеспособные зерна, обладая механическим и активным иммунитетом, препятствуют проникновению паразита в глубь организма. Поэтому микроорганизмы прежде, всего развиваются на битых, поврежденных и утративших жизнеспособность зернах.

Доказано, что активность развития микроорганизмов возрастает в зависимости от характера повреждения  зерна в такой последовательности: повреждение оболочек в области  эндосперма; повреждение оболочек в  области зародыша; зерна с единичными трещинами; зерна с сеткой трещин и крупноколотые. Наиболее уязвимые места для нападения микроорганизмов — это зародыш целого здорового зерна, так как он менее защищен оболочками, чем другие части зерна. Зародыш покрыт лишь одной семенной оболочкой и тонкой пленкой клетчатки. Вместе с тем он богат различными питательными веществами в доступной для микробов форме. Развитие плесеней на зародыше приводит к потере жизнеспособности зерна и к его дальнейшему разрушению. Такие зерна — очаг для распространения микроорганизмов. 
Зерна, поврежденные или полностью испорченные микроорганизмами, обладают значительно большей интенсивностью дыхания, чем нормальные по внешнему виду и жизнеспособные. Следовательно, наличие в зерновой массе зерен, травмированных, поврежденных и испорченных микроорганизмами, резко снижает ее стойкость при хранении, так как они носители активных микробиологических очагов. Эти зерна подлежат удалению из зерновой массы перед ее закладкой на хранение.

Количество и состав примесей в зерновой массе. В, значительной мере они определяют и количество микроорганизмов. Установлено, что 30...65 % всей микрофлоры в кондиционном по влажности и  засоренности зерне пшеницы размещается  на примесях. Наиболее насыщены микробами: проход через сито с отверстиями  диаметром 1 мм, испорченные зерна, минеральный  и органический сор. Поэтому необходимо очищать зерно от примесей перед  закладкой его на хранение.

17.Видовой  состав вредителей хлебных запасов.  Ущерб, причиняемый вредителями.

Зерно и продукты его переработки  во время хранения нередко подвергаются заражению различными видами вредителей. Поселяясь в местах хранения зерна  и зерновых продуктов, они используют их в качестве пищи и как среду  обитания, нанося большой ущерб, уменьшая массу продуктов и ухудшая  их качество.

К вредителям хлебных запасов  относится ряд видов животных из классов паукообразных (некоторые виды клещей), насекомых (некоторые виды жуков и бабочек), птиц (воробьи, голуби) и млекопитающих (мышевидные грызуны). Вредители хлебных запасов в случае массового размножения могут причинять большие убытки - снижают всхожесть зерна, ухудшают его мукомольные свойства и пищевую ценность, засоряют зерно, повышают его температуру и влажность. Наибольший вред зерну наносят насекомые, в особенности те из них, которые развиваются внутри зерна - долгоносики, зерновой точильщик, зерновки. Грызуны и птицы уничтожают большое количество продуктов, загрязняют их, портят сооружения. Но особенно значителен приносимый грызунами вред, заключающийся в распространении многих инфекционных заболеваний.