Дыхание зерна

Зерно — живой организм с присущими ему биохимическими процессами, которые продолжаются и после уборки урожая. Дыхание — обычный процесс жизнедеятельности, протекающий при хранении.

Зерно получает энергию с помощью расщепления запасенных питательных веществ, содержащихся в эндосперме. Результатом окисления жиров или гидролиза крахмала становятся сахара, главным образом, глюкоза. В результате её диссимиляции выделяется необходимая энергия.

Дыхание зерновых масс при хранении и переработке имеет существенное значение. Все работы с зерном направлены на снижение интенсивности этого процесса. Оно должно храниться в состоянии покоя без признаков прорастания. Это способствует сохранности всхожести семян, а также сокращает производственные потери. При этом не теряются ценные пищевые показатели — количество белков, витаминов, жиров и углеводов.

Типы дыхания зерна

Учеными исследовано влияние дыхания на качество зерновых масс. При этом различные виды процесса оказывают разное влияние на состояние хранящихся партий:

1. аэробное дыхание — это окисление глюкозы с выделением углекислого газа и воды в присутствии кислорода. Оно протекает при нормальных условиях хранения;
2. анаэробное дыхание — окисление сахаров по типу спиртового брожения без присутствия кислорода. При этом выделяется этиловый спирт. Этот тип дыхания приспособительный. Он возникает при хранении в неблагоприятных условиях при недостатке или отсутствии O₂ в межзерновом пространстве.

Если к хранящимся партиям имеется достаточный приток воздуха, то дыхание протекает преимущественно по аэробному типу.

К чему приводят дыхательные процессы в зерне

Аэробное дыхание в зерне приводит к следующим последствиям:

• потеря сухих веществ;
• повышение влажности;
• самосогревание;
• изменение воздушного состава между зернами.

В результате кислород в хранящейся партии между зернами замещается углекислым газом. Это приводит к переходу на анаэробное дыхание, которое сопровождается выделением этанола. В начале процесса он угнетает физиологические процессы в клетках. При постепенном повышении концентрации этилового спирта зародыши гибнут, зерно теряет всхожесть.

Таким образом, для сохранения всхожести и потребительских качеств зерно необходимо хранить в условиях, при которых возможно лишь аэробное дыхание.

Факторы, влияющие на интенсивность дыхания

Для зерна, предназначенного для переработки, важен не столько тип дыхания, сколько его интенсивность. Чем она выше, тем сложнее сохранить зерно. Интенсивность дыхания зависит от следующих основных факторов:

• влажность;
• температура;
• степень аэрации.

Чем более влажное зерно, тем активнее оно дышит. При влажности пшеницы 11-12% (очень сухое) дыхание практически отсутствует. Потерь в массе при этом не происходит. Зерно средней сухости дышит в 2-4 раза интенсивнее, влажное до 8 раз активнее, сырое в 20-30 раз интенсивнее сухого. Зерно сырое с влажностью 25-35% при доступе воздуха и в неохлажденном виде теряет до 0,2% сухого вещества ежесуточно.

Во время активного дыхания зерно не только теряет в массе, но и самосогревается, так как происходит выделение тепла. Это сопровождается потерей потребительских качеств частично или полностью. Чтобы этого не допустить, зерно закладывают на хранение с влажностью ниже критической*. Это такой показатель, при котором в зерне обнаруживается свободная влага. При его превышении интенсивность дыхания значительно возрастает.

*Критическая влажность зерна культур:

• злаковые — 14,5-15,5%;
• масличные — 7-8%;
• бобовые — 15,5-16,5%.

Дыхание зерновых масс увеличивается при повышении температуры. С подъёмом на каждые 10°C зерно дышит активнее в 2-3 раза. Максимум проявляется при 45°C. Затем процесс практически прекращается из-за начавшейся денатурации белков. Следовательно, для снижения интенсивности дыхания хранение следует вести при пониженных температурах.

Для длительного правильного хранения зерновые партии продувают воздухом и периодически перемещают. Это предотвращает саморазогрев зерна и поддерживает влажность на оптимальном уровне.