Дыхание зерна

29.10.2014

При условии свободного доступа кислорода во влажном зерне происходит аэробное дыхание. Исходным веществом является глюкоза, содержание которой в покоящемся зерне очень незначительно, но может быстро возрасти за счет гидролиза крахмала амилазой и последующего расщепления мальтозы. Конечными продуктами аэробного дыхания являются углекислый газ и вода в соответствии с уравнением

C6H12O6 + 6О2 = 6Н2О + 6СО2.

При этом выделяется 674 ккал тепла. Следовательно, основным результатом аэробного дыхания является превращение углеводов зерновки в газообразное вещество и воду, причем расходуется сухое вещество зерна.
Расчеты величин потерь по количеству углекислого газа, выделенного зерном (в условиях свободного доступа кислорода), дают удовлетворительное совпадение с величиной потери сухой массы зерна, определенной прямым способом. Важным фактором, ограничивающим величину расхода сухих веществ на аэробное дыхание зерна, является температура окружающей среды (табл. 148).
Дыхание зерна

При понижении температуры от 25 до 10°C величина биологических потерь сокращается в четыре раза, охлаждение зерна до температуры 5° С снижает расход сухого вещества в 30 раз. При хранении влажного зерна в условиях минусовой температуры потерь сухого вещества на дыхание практически нет.
В условиях хранения больших массивов зерна свободный доступ кислорода происходит только в отдельных слоях насыпи, непосредственно граничащих с атмосферой. В нижележащих слоях содержание кислорода вскоре начинает снижаться вследствие дыхания самого зерна и населяющих его микроорганизмов. Таким образом, большая часть зерна вскоре оказывается в условиях недостаточного доступа кислорода. Как показали специальные опыты, при хранении влажного зерна в замкнутой емкости при температуре около 20° С уже за 24 ч хранения содержание кислорода падает до 4%. При еще более высокой влажности (25%) поглощение кислорода происходит настолько быстро, что уже за первые 8 ч хранения его содержание уменьшается до 1%. Следствием этого является, во-первых, общее понижение интенсивности дыхания зерновки и, во-вторых, переход на анаэробный тип дыхания. Последний ясно обнаруживается при определении величины дыхательного коэффициента зерна, т. е. отношения СО2/О2. При аэробном дыхании объем выделяемого углекислого газа точно соответствует объему поглощенного кислорода. При переходе же на анаэробное дыхание дыхательный коэффициент становится больше единицы. Зерно с влажностью 18% быстро расходует кислород и переходит на анаэробное дыхание, величина дыхательного коэффициента повышается до 4, Зерно меньшей влажности дышит не так интенсивно, оно сохраняет аэробный тип дыхания в течение всего периода хранения, так как содержание кислорода в емкости изменяется мало.
Точно установить, при каком содержании кислорода в воздухе межзерновых пространств начинается анаэробное дыхание, довольно трудно. Данные опытов показывают, что при содержании 3% кислорода дыхательный коэффициент зерна пшеницы становится больше 1. Ho в практике хранения зерна наблюдаются более сложные взаимоотношения; в одних слоях или даже точках насыпи зерна может происходить аэробное дыхание, в других — анаэробное.
Слой зерна до 5 м от поверхности силоса находится в условиях доступа кислорода, количество которого, несмотря на высокую энергию дыхания, не ниже 12% при содержании углекислого газа 10%. Ho именно в результате интенсивного аэробного дыхания при этих условиях температура зерна повышается до 40° С при температуре наружного воздуха 20° С. В нижележащих слоях, доступ воздуха к которым значительно меньше, содержание кислорода падает до 1%, а углекислого газа повышается до 26%. В этом слое, так же как и в слоях, еще более удаленных от верха силоса, наблюдается анаэробное дыхание, но самосогревания не происходит, потому что количество тепла, выделяемого в результате анаэробного дыхания, гораздо меньше.
Однако отсутствие самосогревания в данном случае не дает никаких преимуществ, так как порча зерна происходит в результате накопления продуктов анаэробного дыхания зерна и населяющих его микроорганизмов.
При некоторых сочетаниях влажности и температуры может быть достигнуто аутоконсервирование зерна. В результате быстрого поглощения кислорода и накопления углекислого газа жизнедеятельность зерна и его микрофлоры будет настолько понижена, что какие-либо отрицательные воздействия на компоненты зерна не будут наблюдаться.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: