1.1.2. Характеристика інших компонентів зернової маси

У зерновій масі, крім зерна основної культури, є домішки насін­ня інших культурних рослин і бур'янів, органічні та мінеральні до­мішки, зерна, пошкоджені шкідниками хлібних запасів тощо. Кіль­кість цих домішок та їх якісний склад залежать від рівня агротехні­ки, способів і організації збирання врожаю. Наявність домішок не тільки знижує цінність зерна, а й посилює неоднорідність зернової маси, збільшує її об'єм. Це вимагає додаткових витрат, зокрема, на затарювання й перевезення зернових мас. Крім того, наявність до­мішок у свіжозібраних зернових масах різко впливає на їх збереже­ність. Це зумовлено тим, що насіння бур'янів, як правило, має під­вищену вологість, що, в свою чергу, підвищує вологість зерна. При цьому посилюються процеси дихання насіння, створюється сприят­ливе середовище для розвитку мікроорганізмів.

Негативна дія мікроорганізмів є головним чинником зниження якості зерна і його псування. Вони з'являються на зерні в період вегетації рослин. У процесі збирання й обробки при контакті насіння з пиловидними часточками ґрунту кількість і ви­довий склад їх на зерні різко збільшуються. В 1 г зернової маси міс­тяться десятки або сотні тисяч, інколи мільйони мікроорганізмів.

Величезні втрати зернових продуктів під час їх збері­гання пов'язані з розмноженням різних комах: довгоносиків, чорнушок, хрущаків, зерноїдів, молі, вогнівок, частково кліщів та ін. Ці шкідники заражають зерно на токах, у сховищах, під час переве­зення, при застосуванні зерноочисних машин, обладнання і тари. При своєчасному знезаражуванні токів, знищенні минулорічних органічних решток, дезінфекції зерносховищ, тари, мішків і транс­портних засобів перед збиранням нового врожаю значно зменшуєть­ся можливість зараження свіжозібраного зерна.

Неоднорідність зерен та домішок за формою і розмірами зумов­лює наявність у зерновій масі міжзернових проміжків, так званих шпарин. Повітря, яке заповнює ці проміжки, істотно впливає на компоненти зернової маси, одночасно змінюючись за своїм складом, температурою і навіть тиском.

Мікроорганізми та їх роль при зберіганні зерна і насіння. На поверхні зерна і насіння будь-якої культури, незалежно від віку та якісного стану, знаходяться мікроорганізми, оскільки ріст і роз­виток рослин та формування плодів відбуваються в умовах, де є значна їх кількість.

Факторів, які впливають на стан і розвиток сапрофітних мікро­організмів у зерновій масі, дуже багато. Вирішальне значення серед них мають: середня вологість зернової маси і вологість окремих її компонентів, температура і ступінь аерації, цілісність і стан покрив­них тканин та життєві функції зернини, кількість і видовий склад домішок.

Мікрофлора зерна складається з мікроорганізмів, що за­селяють рослини. Вони поділяються на: епіфітні, властиві кож­ному роду і виду рослин; рослинні паразити та паразити, які ви­падково потрапили на рослини; мікроорганізми, які потрапили в зернову масу під час збирання врожаю та неправильного зберігання і перевезення.

За способом життя і впливом на зерно розрізняють три гру­пи мікрофлори зернової маси: сапрофітну, фітопатогенну і пато­генну. Сапрофітні мікроорганізми — бактерії, дріжджі, плісеневі гриби й актиноміцети.

Бактерії більше поширені у свіжозібраному зерні та в партіях доброякісного зерна. Основні представники бактерій належать до родів Ervinea і Pseudomonas.

E. herbicola aureum — рухлива дрібна бактерія, яка не утворює спор, має форму палички завдовжки 1-3 мкм. На твердих живиль­них середовищах вона утворює колонії золотистого кольору. Другий вид бактерій цього роду E. Herbicola rubrum на щільних середови­щах утворює колонії червоного кольору. В партіях свіжозібраного зерна E. Herbicola становить 92 - 95 % усієї кількості бактерій, що свідчить про добру якість зерна та його свіжість, оскільки ці бактерії зерно не псують.

Бактерії, що утворюють спор и, в зерновій масі пред­ставлені переважно картопляною (B. mesentericus) і сінною (B. subtilis) паличками. Будучи типовими сапрофітами з дуже стійки­ми спорами, вони можуть зберігатися у зерновій масі досить трива­лий час. Спори їх високотермостійкі, не гинуть при випіканні хліба, тому його м'якуш втрачає пружність, стає липким, легко розтягуєть­ся, тобто такий хліб непридатний для вживання.

У зернових масах трапляються також одиничні збудники гниль­них процесів Fycoides, Droteus, а також бактерії, що зумовлюють ки­слотне бродіння (молочнокисле, маслянокисле), та кокові форми бактерій, які інтенсивно розвиваються при самозігріванні зерна.

Дріжджі — це одноклітинні організми різної форми, крупніші за бактерії. На якість зерна під час зберігання вони істотно не впливають, однак за певних умов можуть надавати йому комірного запаху.

Плісеневі гриби — друга за чисельністю група мікроорганізмів у зерновій масі (1 — 2 % від загальної кількості мікроорганізмів). Вони невибагливі до умов середовища і здатні розмножуватися в широкому діапазоні вологості й температури. Розвиваються за ра­хунок органічних речовин зерна, що призводить до втрати його ма­си, погіршення якості або повного псування, зміни кольору, появи неприємних запаху і смаку. Понад 80 % втрат зерна від діяльності мікрофлори припадає на рахунок плісеневих грибів.

Актиноміцети — це променеві гриби, які потрапляють у зер­нову масу з грудочками ґрунту під час збирання врожаю. Чисель­ність їх у масі свіжозібраного зерна невелика, проте за сприятливих умов вони швидко розвиваються, спричинюючи самозігрівання зерна.

Мікробіологічні процеси в зерні протікають з великою швидкіс­тю. Свіжозібране зерно вже через кілька днів може втратити схо­жість, у ньому утворюються токсини, виникає стійкий затхлий запах.

Основний спосіб боротьби з мікрофлорою зерна — якнайшвидше післязбиральне очищення його від домішок та просушування до су­хого стану. Зниження температури також пригнічує активність мік­роорганізмів у зерновій масі, проте при температурі 5 - 10 °С плісе­неві гриби здатні повільно розвиватися на зерні з підвищеною воло­гістю. Тому сире, охолоджене зерно, особливо насіннєвого призна­чення, можна задовільно зберігати недовго, оскільки добре збері­гання його можливе тільки в сухому стані.

До фітопатогенних мікроорганізмів у зерновій масі належать бактерії, гриби і віруси. Вони викликають різні захворювання рос­лин — бактеріози (збудники — бактерії) та мікози (збудники — гриби).

Збудники хвороб потрапляють на рослини переважно за допомо­гою комах, вітру, з краплинами дощу. На поверхні рослини вони розвиваються й утворюють міцелій та спори. Всередину рослин мік­роорганізми проникають через отвори (продихи) або покривні час­тини рослини після руйнування їх ферментами.

Пошкоджені фітопатогенними мікроорганізмами рослини або гинуть, або формують менший урожай зниженої якості. Відомо, що фітопатогенні мікроорганізми не впливають на збереженість зерно­вої маси, але наявність ознак пошкодження ними зерна враховують

при загальній його оцінці та при використанні на продовольчі, фу­ражні та насінні цілі. Мікроорганізми, патогенні для людини і тва­рин, потрапляють у зернову масу здебільшого випадково. Вони мо­жуть бути безпосереднім джерелом поширення деяких інфекцій тільки для людини або тільки для тварин.

Патогенні мікроорганізми розповсюджуються хворими людьми і тваринами або їх бацилоносіями. Деякі мікроби проникають у ґрунт, де не лише живуть, а й розмножуються протягом тривалого часу, тому ґрунт може бути джерелом небезпечних захворювань.

Переносниками інфекцій, зокрема, є гризуни і свійські тварини. Як правило, в партіях зерна важко виявити збудників захворювань людини і тварин. Тому зерно, яке надходить на заготівельні пункти з районів, де є інфекційні захворювання, приймають з дотриманням заходів, передбачених спеціальними інструкціями.

Характер зміни кількості і видового складу мікроорганізмів за­лежить від умов зберігання зернової маси. За несприятливих умов розмноження чисельність мікроорганізмів зменшується. Тривале зберігання зерна в цьому разі не сприяє повному знищенню їх, від­бувається тільки зміна їх якісного складу.

Якщо у зерновій масі створюються сприятливі умови для розвит­ку мікроорганізмів, то насамперед у ній розвиваються плісеневі гриби. Вони менш вибагливі до умов життя, ніж бактерії, і можуть активно розвиватися з самого початку зберігання зерна, викликаю­чи значні зміни його якості. Однак після припинення розвитку гри­бів ліквідувати наслідки їх розвитку не вдається, і партія зерна стає непридатною для тривалого зберігання.

Під дією життєдіяльності мікроорганізмів змінюються насампе­ред основні показники свіжості зерна — колір, блиск, запах, смак. У міру прояву їх життєдіяльності свіжість зерна змінюється в такій послідовності: тьмяне без блиску, плямисте й потемніле, на окремих зернинах утворюються колонії плісеневих грибів і бактерій, темніє значна кількість зерен, виявляються зіпсовані (запліснявілі і за-гнилі), а надалі при самозігріванні зернової маси — чорні й обвуг­лені зерна. Одночасно із зміною кольору зерна відбувається його розкладання, зумовлене розвитком мікроорганізмів, та виникають різні запахи. Отже, відхилення показників свіжості зерна від нор­мальних значно погіршує його технологічні властивості. Напри­клад, пліснявіння зерна супроводжується зниженням його схожості й утворенням мікотоксинів — продуктів життєдіяльності багатьох плісеневих грибів, які досить токсичні для людини і тварин.

Шкідники хлібних запасів. До основних шкідників хлібних запасів належать комахи (жуки, метелики, кліщі), птахи і мишо-видні гризуни. У процесі своєї життєдіяльності комірні шкідники знищують зерно, погіршуючи його якість та спричинюючи самозі­грівання, виділяють тепло і вологу, підвищуючи температуру та во­логість зернової маси. В цих умовах активізується життєдіяльність мікрофлори, яка викликає подальше підвищення температури і во­логості зерна, що зберігається. Підвищення температури і вологості зерна відбуваються досить інтенсивно, внаслідок чого воно самозі-грівається. Крім того, екскременти шкідників засмічують зерно і можуть потрапити в борошно під час його переробки, різко знижу­ють якість борошна та випеченого хліба. Інколи таке зерно стає не­придатним для використання на продовольчі цілі.

Серед шкідників хлібних запасів є види, які спочатку живуть у полі, а потім — у сховищі, наприклад, деякі види борошноїдів, ме­теликів, горохова зернівка. Із зерном з поля комахи (рисовий довго­носик, зерновий точильник, зернова міль, комірний довгоносик) по­трапляють у зерносховища.

На відміну від мікроорганізмів, комахи можуть активно розвива­тися в сухому зерні. При цьому сушіння і доведення зерна до сухого стану не забезпечують захисту його від шкідників. Тільки вологість зерна нижче 9 - 10 %, що на практиці буває дуже рідко, пригнічує їх розвиток. Відповідно до державних стандартів навіть при наявності в зерні одного живого представника комах-шкідників воно вважа­ється зараженим.

Найважливішим фактором, що впливає на інтенсив­ність розвитку комах і кліщів у зернових продуктах та зер­носховищах, є температура. Оптимальні умови для розвитку шкідливих комах створюються при температурі 20 — 28 °С. Напри­клад, потомство комірного довгоносика при температурі 25 — 26 °С з'являється приблизно через 30, а при 12 °С — через 209 діб. Біль­шість комах погано переносять температуру 10— 11°С: при 0 °С вони заклякають, а при більш низькій — гинуть. Так, при температурі мі­нус 15 °С шкідники гинуть протягом доби. Підвищена температура (понад 35 °С) також несприятливо позначається на життєдіяльності шкідників: у них припиняється відкладання яєць. При 38 — 40 °С відбувається їх теплове заклякання, а вище 48 — 55 °С вони гинуть.

Кліщі менш вибагливі до високої температури і тривалий час ви­тримують мінусову температуру, однак вони можуть забезпечити себе поживою тільки при підвищеній вологості зернової маси. Су­шіння зерна до сухого стану (12 — 13 %) практично виключає зара­ження його кліщами. Останні менш небезпечні, ніж інші шкідники зерна, тому, згідно з державними стандартами, допускається при­ймання зерна, зараженого кліщами.

Крім температури, на розвиток кліщів істотно впливає вологість зернової маси. Тіло комах — шкідників зернових продуктів на 48 — 67 % складається з води. Тому тільки при вмісті у зернових продуктах певної кількості вологи комахи і кліщі можуть існувати і розмножуватися, оскільки поповнення води в їхньому організмі не­обхідне внаслідок втрати її при диханні, виділенні з екскрементами тощо.

В умовах без доступу кисню (вміст його не більше 1 — 2 %) комахи й кліщі гинуть. Якщо його в окремих шарах зернового насипу не вистачає, комахи й кліщі переміщуються в ділянки, багатші на ки­сень.

Вміст у зерновій масі різних компонентів зумовлює її специфічні властивості, які треба враховувати під час зберігання та обробки. Розрізняють фізичні та фізіологічні властивості зернової маси.