дихання зерна
При хрененія зерна, внаслідок витрати сухої речовини зерна на дихання, вага зерна, що зберігається постійно зменшується. При зберіганні 1 тонни зерна 30% -ої вологості в сховище при 18 С протягом доби втрачається близько 1 кг ваги зерна. Правильно організоване зберігання зерна повинно бути направлено до максимального зниження витрат сухої речовини і, отже, досягнення можливо низькою убутку ваги зерна в процесі зберігання.
Зерно - живий організм з великим запасом поживних речовин, який проявляє життя диханням, що відбувається за рахунок містяться в зерні вуглеводів. Якщо зерно зберігають при низьких температурах, то дихання його майже повністю припиняється. Процес дихання в загальній формі може бути виражений рівнянням
В результаті біохімічних процесів, що відбуваються при зберіганні, йде розкладання частини органічної речовини зерна на дихання з виділенням вуглекислоти і води, причому частина наявної води знову поглинається зерном.
Найважливішими факторами визначальними енергію дихання зерна є його вологість і температура. Інтенсивність дихання сильно зростає при підвищеній вологості і температурі. При зменшенні вологості до повітряно сухого стану (10 - 12%) дихання практично припиняється.
У таблиці наведені показники пшеничного і житнього зерна різної вологості (при температурі 25 ° С), за даними Кретович.
Таблиця 18.Ізмененіе дихальної активності зерна в залежності від вологості.
Вологість зерна в%
З даних таблиці 18 можна зробити висновок, що різке посилення енергії дихання пшеничного і житнього зерна починається при завищенні вологості понад 15%. Вода, содержащаясяв в зерні, При цьому вологості міцно пов'язана з колоїдами зерна і тому не може з'явитися розчинником і тієї водним середовищем, яка необхідна для протікання біохімічних реакцій.
На рис. 13 показано дихання пшеничного зерна, а на рис. 14 - проса різної вологості.
З обох малюнків видно, що при вологості зерна менше 15-16% дихальні коефіцієнти трохи більше одиниці, так як в зерні нормальної вологості відбувається не тільки нормальне аеробне, а й анаеробне дихання.
Енергія дихання сильно зростає при підвищенні вологості і температури, що підтверджують дані таблиці 19, в якій показано кількість міліграмів СО2, що виділяється при зберіганні 1 кг ячменю на добу.
Таблиця 19.Енергія дихання зерна в завісімостн від вологості
Виділення СО2 в мг при температурі
З даних табл. 19 видно, що на інтенсивність дихання в більшій мірі впливає підвищення вологості, ніж підвищення температури, хоча підвищення температури викликає збільшення енергії дихання. Енергія дихання досягає максимуму при 55 градусах (рис 15). Посилене провітрювання також збільшує енергію дихання.
На малюнок 16 показано кількість СО2 виділене 1 кг жита різної вологості, що зберігалася протягом 28 діб при різних температурах.
Слід зазначити, що підвищення температури з 19 до 31 градусах збільшує кількість виділеної СО2 при вологості 16,9% в 4 рази (з 1699 до 6711 мг), а збільшення вологості з 12,8 до 19,3% при 19 градусах Цельсія підсилює інтенсивність дихання в 155 разів (з 38 до 4383 мг),
При вологості зерна 20% інтенсивність дихання в 3 рази більше, ніж при 35%, причому самодиханіе починає проявлятися лише при 8 °, воно помітно при 10 °, потім інтенсивність його швидко зростає і при 20 ° воно в 4 рази більше, ніж при 10 °.
Вважають, що критична вологість, при якій різко збільшується інтенсивність дихання, становить для жита і пшениці 13-14% для ячменю і вівса 14-15%. Дрібні зерна дихають сильніше великих, багатий азотом ячмінь сильніше, ніж бідний, щупле до бите зерно дихає енергійніше, ніж нолное і ціле.
Необхідно звернути увагу на те, що посилене дихання викликає значне виділення не тільки СО2, а й води, і так як зерно - поганий провідник тепла, то при сильному дихання зерна спостерігається значне підвищення температури. Останнє в свою чергу збільшує інтенсивність дихання і викликає подальше підвищення температури. Одночасно починається процес проростання зерна. Процес витрати органічної речовини внаслідок інтенсивного дихання може, таким чином, тривати без подальшого надходження вологи і тепла.
Поряд з диханням в сильно вологому зерні проявляється життєдіяльність шкідливих мікроорганізмів, під впливом яких зерно гниє і робиться затхлим. Затхле і згниле зерно - погане сировину для виробництва спирту. Вихід спирту з такого зерна знижується внаслідок зменшеного вмісту крохмалю і цукру в зерні, а також від того, що з'являються в зерні продукти гниття перешкоджають нормальному протіканню процесу бродіння.
На підставі викладеного можна прийти до висновку, що найкращі умови зберігання - це низькі температури (найкраще 0 - 5) і можливо менша вологість зерна.
При відсутності доступу кисню до зерна відбувається анаеробне, так зване інтрамолекулярних дихання, в процесі якого утворюються вуглекислота і етиловий спирт:
Інтремолекулярное дихання може тривати до тих пір, поки нагромаджувати шкідливі продукти розкладанні плазми його остаточно не придушать. При наступному доступі кисню може відновитися нормальне дихання клітини, яке руйнує утворилися в результаті інтрамолекулярного дихання продукти розщеплення.
Сутність псування зерна полягає в розпаді органічної речовини внаслідок посиленого дихання і активує впливу на нього окислювальних ферментів - оксидаз і пероксидаз. Спочатку розпаду піддаються вуглеводи, а потім і білки, з них в першу чергу - високомолекулярні білкові речовини, від яких залежить здатність зерна до проростання. При розкладанні білків зерна утворюються продукти розпаду входять до складу білкової молекули амінокислот жирного і ароматичного ряду. Залежно від температури і вологості навколишнього середовища схожість зерна може збільшуватися або зменшуватися. Нижче наведено граничні співвідношення між вологістю зерна (пшениці) і температурою.