Счетчики
Яндекс.Метрика

Воздействие микроорганизмов на зерновую массу

При благоприятных условиях микроорганизмы начинают активно развиваться в зерновой массе. Начальный период их развития (и размножения) внешне незаметен (на зернах нет явных признаков порчи), его можно выявить систематическим наблюдением за микрофлорой. Опасность начального периода состоит в том, что, получив толчок для своего развития, микроорганизмы не прекращают своей деятельности; их разрушительная работа может привести к тому, что зерно будет непригодно к использованию.
Отрицательное воздействие микроорганизмов на зерновую массу может проявиться (по Л.А. Трисвятскому) в зависимости от условий их развития и продолжительности активного существования в следующих формах: изменение показателей свежести зерна, снижение посевных и товарных достоинств зерна, приобретение зерном токсических свойств, выделение теплоты микроорганизмами.
Изменение показателей свежести зерна. Первым (определяемым органолептически) признаком активной деятельности микроорганизмов в зерновой массе является изменение показателей свежести зерна — цвета, блеска, запаха (и попутно — титруемой кислотности). Эти изменения могут происходить (и без повышения температуры и влажности зерна) в следующей (в порядке нарастания) последовательности: потеря блеска (характеризуется появлением тусклых зерен), изменение цвета (сопровождается образованием запахов разложения). Изменение цвета характеризуется появлением пятнистых и потемневших зерен; образованием на отдельных зернах колоний плесеней и бактерий, видимых невооруженным глазом; потемнением значительного количества зерен; появлением испорченных зерен — заплесневевших и прогнивших; появлением черных обуглившихся зерен; образованием обуглившейся зерновой массы, потерявшей сыпучесть (наблюдается только на последних стадиях самосогревания).
Сопровождающие изменение цвета зерна запахи разложения, обусловленные развитием микроорганизмов, принято классифицировать как плесневый, затхлый, гнилостный и амбарный.
Плесневый запах — результат накопления в зерновой массе продуктов активной жизнедеятельности плесеней, прежде всего грибов из рода Penicillium. В партиях свежеубранного зерна повышенной влажности этот запах может появиться очень быстро — в течение нескольких суток хранения.
Затхлый запах — результат распада тканей зерна в результате интенсивного развития микроорганизмов. Затхлый запах переходит в муку и вырабатываемые из нее продукты, поэтому такое зерно считается дефектным и согласно действующим стандартам не подлежит закупкам. Затхлому запаху сопутствует повышение количества титруемой кислотности.
После сушки зерна с плесневым запахом его запах воспринимается как затхлый.
Гнилостный запах возникает в результате полной порчи сырого зерна, пролежавшего в течение длительного времени в сырости и подвергшегося воздействию плесеней, бактерий и актиномицетов.
Гнилостный запах — явление чрезвычайно редкое для условий достаточно развитой материальной базы хлебоприемных предприятий. Он наблюдается лишь в просыпях зерна, лежавшего на земле.
Амбарный запах возникает в результате поглощения (сорбирования) зерном этанола и различных органических кислот, образующихся в результате жизнедеятельности дрожжей в анаэробных условиях хранения зерна.
Амбарный запах несколько схож с солодовым — характерным запахом прорастающего зерна.
Снижение посевных и товарных достоинств зерна. Изменение показателей свежести зерна в результате жизнедеятельности микроорганизмов влечет за собой естественное снижение его товарных достоинств.
Согласно используемой до недавнего времени хлебоприемными предприятиями классификации различали следующие степени порчи (дефектности) зерна в результате жизнедеятельности микроорганизмов:
- первая степень — зерно с солодовым запахом, нестойко в хранении, но его можно использовать на продовольственные цели;
- вторая степень — зерно с плеснево-затхлым запахом; при поражении плесенью эндосперма и зародыша его используют на кормовые (при отсутствии токсических веществ) или технические цели; при поражении плесенью цветковых пленок или плодовых оболочек после их удаления зерно можно использовать на продовольственные цели;
- третья степень — зерно с гнилостно-затхлым запахом; используется только на технические цели;
- четвертая степень — зерно с гнилостным запахом, потемневшими оболочками и эндоспермом; используется только на технические цели.
Согласно действующим стандартам заготовляемое и поставляемое по классам зерно должно иметь нормальный запах, свойственный здоровому зерну (без затхлого, солодового, плесневого и других посторонних запахов).
Развитие плесени непосредственно в области зародыша может привести не только к частичному снижению, но и к полной потере всхожести семян. Основная причина — воздействие на зародыш токсичных продуктов жизнедеятельности грибов. Особенно сильно это проявляется в полевых условиях (отражается на полевой всхожести семян).
Приобретение зерном токсичных свойств. Развитие в хранящемся зерне повышенной влажности и температуры (порядка 25...30 °С) плесеней, особенно из родов Aspergillus и Penicillium, может сопровождаться образованием чрезвычайно токсичных для человека и животных веществ — микотоксинов, представляющих собой вторичные метаболиты грибов и имеющих различную химическую природу. К ним относятся: афлатоксины, охратоксины, зеараленон и фузариотоксины. Большинство этих токсинов обладает гепатропным и канцерогенным действием на организм человека и животных. Даже кратковременное поступление в организм некоторых из них приводит к поражению печени.
Наиболее часто микотоксины накапливаются в масличных культурах, реже — в злаках (в том числе в большей степени — в зерне кукурузы и в меньшей степени — в зерне пшеницы, ржи, ячменя, риса) и почти никогда — в бобовых культурах.
Известны случаи приобретения зерном токсичных свойств в результате заболеваний растений в процессе их роста и развития, перезимовки на корню и в скошенном состоянии (в валках) в поле. Это наиболее характерно (в порядке убывания токсичности) для зерна проса, гречихи, пшеницы, ржи, ячменя, овса, бобовых культур. Основная причина — поражение грибами из рода Fuzarium (F. sporotrichiella, F. graminearum и др.).
Приобретенные зерном токсичные свойства сохраняются в течение многих лет. Даже воздействие высоких температур (при нагревании зерна до 100...200 °С) не снижает его ядовитых свойств, и лишь вымачивание зерна в теплой воде приводит к их частичному снижению.
Случайное употребление человеком продуктов, зараженных микотоксинами, приводит к его заболеванию. Из животных наиболее чувствительны к токсичному зерну лошади и свиньи, менее восприимчивы овцы, крупный рогатый скот и домашняя птица.
Согласно стандартам содержание микотоксинов в заготовляемом и поставляемом зерне различных культур не должно превышать допустимые уровни, установленные действующими СанПиН.
Выделение микроорганизмами теплоты. Процесс жизнедеятельности любого живого организма требует затрат энергии для роста и размножения и сопровождается выделением части ее в окружающую среду. He составляют исключение и сапрофитные микробы зерна, процесс дыхания клеток которых, протекающий на основе разложения и окисления органических веществ, сопровождается выделением теплоты в окружающую их зерновую массу. Выделяемая теплота лишь частично выносится из зерновой массы конвективными потоками воздуха, оставшаяся же часть может привести к самосогреванию влажной и сырой зерновой массы.