Изменение показателей свежести зерна

11.07.2015

Государственное нормирование предусматривает, что зерно любой культуры и каждого сорта должно иметь свойственный ему цвет, блеск и запах; учитывается также и вкус зерна. Эти признаки являются первыми показателями его «свежести», полноценности потребительных свойств. В сочетании с таким показателем, как степень зараженности амбарными вредителями, в зарубежных странах эти качества характеризуют «здоровье» партии зерна.
Отклонение показателей свежести от нормы для данного рода, вида, разновидности и сорта зерна свидетельствует о неблагоприятных воздействиях на зерно, в процессе его выращивания, уборки урожая, последующей обработки или хранения.
Одной из важнейших причин, приводящих к потере зерном признаков свежести, является активное воздействие на него микроорганизмов.
Потеря признаков свежести под действием микроорганизмов может произойти как в поле, так и в течение всего периода хранения зерновой массы.
Активное развитие микроорганизмов на зерне обычно прежде всего отражается на его блеске и цвете, так как микроорганизмы находятся па поверхности зерна и, развиваясь, изменяют ее свойства. В дальнейшем, по мере все большего их размножения и накопления продуктов жизнедеятельности, изменяются запах и вкус зерна.
Под действием микроорганизмов отклонения в цвете зерна от нормы наблюдаются в такой последовательности: потеря блеска и появление тусклых зерен; появление пятнистых и потемневших зерен; появление колоний плесневых грибов и бактерий, видимых невооруженным глазом; потемнение большого количества зерен; появление испорченных (прогнивших или проплесневевших) зерен; образование «обуглившихся» зерен или массы «обуглившегося зерна» черного цвета, потерявшей сыпучесть.
Таким образом, чем более пигментировано зерно, тем в большей степени ухудшаются его пищевые, технологические, фуражные и посевные качества. Поэтому следует прекратить активное развитие микроорганизмов сразу же при появлении первых признаков их воздействия на зерно.
Несвоевременное создание в зерновой массе условий, препятствующих размножению микроорганизмов, приводит не только к потере зерном блеска и его потемнению, но и к появлению испорченных зерен (т. е. проплесневевших и прогнивших настолько, что у них испорченным оказывается и эндосперм). Особенно быстро плесневеют зерна проса и кукурузы с повышенной влажностью.
Появление проплесневевших и гнилых зерен свидетельствует о неблагополучном хранении зерновой массы в прошлом или в настоящее время. В связи с этим не только при оценке качества партий зерна, но и при их хранении ведется контроль и учет фракции «испорченных зерен».
«Обуглившиеся» зерна, т. е. окрашенные в черный цвет, образуются только при запущенных формах самосогревания, когда температура достигает максимума или близка к этому пределу.
Изучение природы почернения зерна в последней фазе самосогревания, проведенное Е.Н. Мишустиным и О.П. Подъяпольской, показало, что одной из причин появления «обуглившегося» зерна являются микроорганизмы. Разрушая белки зерна, они способствуют накоплению в нем аминокислот, которые при повышенных температурах реагируют с углеводами и дают темноокрашенные продукты, напоминающие гуминовые соединения почвы. Из зерна, почерневшего при самосогревании, Я.И. Payтенштейн выделил большое количество микрококков и бактерий.
Появление обугленного зерна в наши дни — редкое явление, так как обычно процесс самосогревания ликвидируется в более ранних фазах.
В последние годы выявлен еще один порок зерна пшеницы — это потемнение его зародыша. Природу потемнения также связывают с воздействием микроорганизмов на зародыш.
В практике международной торговли зерном при наличии в партии зерновок, потерявших блеск, имеющих потемневший нежизнеспособный зародыш, пшеница считается «больной».
Многочисленные исследования доказали, что зародыш темнеет и теряет жизнеспособность в результате развития на зерне микроорганизмов. Исследуя отдельные фракции зерна в партиях «больной» пшеницы, Мильнер, Кристенсен и Геддес нашли, что микрофлора нормальных по внешнему виду зерен и зерен с потемневшим зародышем всегда бывает различной. На «больных» зернах было обнаружено повышенное число зародышей грибов рода Penicillium и Aspergillus. Заражение пшеницы с нормальными зародышами плесневыми грибами с «больных» зерен давало типичную картину заболевания.
Некоторые исследователи считают, что наряду с действием плесневых грибов «больная» пшеница может появиться и в результате другой причины: активности ферментов (липаз и оксидаз) в зерне повышенной влажности при недостатке запаса кислорода в межзерновых пространствах в период «наклевывания» зародыша.
Природа потемнения зародыша является предметом изучения зарубежными исследователями и в настоящее время. Общепризнано, что в «больной» пшенице наблюдаются существенные изменения в составе жира. Кислотное число последнего в таких зернах оказывается всегда высоким.
Однако нет оснований пока утверждать, что потемнение зародыша приводит к ухудшению мукомольных и хлебопекарных качеств зерна. При выработке сортовой муки все зародыши зерна пшеницы уходят в отходы. Можно даже высказать предположение, что имеющийся за рубежом повышенный интерес к потемнению зародыша пшеницы является следствием конкуренции в международной торговле хлебом.
Кроме темной, зерно пшеницы и ржи (особенно в период его созревания) может приобретать розово-красную окраску; последняя может возникнуть из-за того, что в каждой группе микрофлоры зерна (бактериях, дрожжах, плесневых грибах и актиномицетах) имеются виды, образующие красный пигмент.
Особый интерес в этом отношении представляют некоторые разновидности картофельной и сенной палочек, которые образуют розово-красные пигменты, хорошо растворимые в воде и способные окрашивать всю внутреннюю часть зерна па ранних стадиях зрелости или область, прилегающую к зародышу. По-видимому, розово-красные представители Вас. mesentericus и Вас. subtilis, проникая внутрь зерна, ведут себя уже не как типичные сапрофиты, а как паразиты.
Таким образом, появление розовых и красных зерен в партиях пшеницы и ржи нельзя всегда связывать с присутствием в них грибов из рода фузариум. Наличие в партии зерен с розово-красной пигментацией бактериального происхождения не влияют на хлебопекарные и пищевые качества зерна.
Все изложенное об изменении цвета зерна обязывает весьма внимательно относиться к этому признаку при оценке качества зерна, и хранении зерновых масс. Особенно необходимо учитывать цвет при обращении с партиями зерна, предназначаемыми для экспорта. Нужно помнить, что наши ценнейшие твердые и сильные мягкие пшеницы, содержащие повышенное количество белка и много клейковины высокого качества, могут быть в значительной степени обесценены в период уборки урожая и в первые дни хранения на токах только в результате потери свойственного им цвета и блеска.
Параллельно с изменением цвета или вслед за ним под действием микроорганизмов (в результате образования продуктов распада) изменяется запах зерна.
Запахи разложения зерна таковы: амбарный, плесенный, затхлый, гнилостный, солодовый и клещевый. Из них только солодовый совершенно не связан с жизнедеятельностью микроорганизмов. Амбарный и клещевый запахи частично возникают в результате микробиологических процессов. Самые же нежелательные запахи — плесенный, затхлый и гнилостный; они переводят зерно в категорию дефектного и всецело связаны г, действием микроорганизмов.
Наиболее безобидным из всех запахов разложения является амбарный. Он возникает в партиях семенного и продовольственно-фуражного зерна, хранившегося без перемещения и проветривания. Чаще такой запах появляется в свежеубранном зерне, обладающем повышенной физиологической активностью. До последнего времени полагали, что амбарный запах возникает только вследствие анаэробных процессов дыхания зерна. Считали, что образующиеся при этом этиловый спирт и промежуточные продукты, задерживаются в зерновой массе, частично сорбируются зерном и придают ему специфический «амбарный» запах.
Наблюдения, проведенные в настоящее время, дают основание считать, что в образовании амбарного запаха в зерне участвуют дрожжи, которые выделяют при анаэробном дыхании спирт и кислоты.
Известно, что амбарный запах зерна легко устранить, так как образующие его соединения весьма летучи. При любом перемещении зерновой массы или при активном вентилировании этот запах исчезает.
Появление такого запаха в зерновой массе говорит об идущих в ней анаэробных процессах. Немедленно должно быть проведено проветривание семян; без этого неизбежно понизится их всхожесть.
Гнилостный запах встречается очень редко. Он возникает в результате глубокого распада органических веществ, приводящего к полной порче зерна.
Значительно чаще наблюдаются плесенный и затхлый запахи, которые возникают в результате активного развития плесневых грибов. Некоторая разница между ними (устанавливаемая субъективно) связана главным образом с тем, в какой момент проводилось определение запаха. Если образец исследуется в период, когда в зерновой массе находятся активно развивающиеся плесени («сырая плесень»), то запах (выделяемый свежим мицелием плесневых грибов) обычно называют «плесенным».
Б образцах зерна, в которых развитие плесеней приостанавливается сушкой, активным вентилированием или другими средствами, запах воспринимается несколько иначе и определяется как затхлый. По-видимому, при сушке или активном вентилировании происходит не только подсушивание мицелия плесневых грибов, но и улетучивание некоторых компонентов, характерных для запаха свежей плесени.
Некоторая разница в плесенном и затхлом запахах зависит также от видового состава плесеней, степени сорбции зерном продуктов жизнедеятельности этих грибов и продолжительности развития их в зерновой массе.
До последнего времени многочисленные попытки выявить особенности химического состава зерна, имеющего плесенный и затхлый запах, от здорового, не давали положительных результатов. Лишь совсем недавно В.Л. Kpeтович и А.П. Прохорова установили, что в зерне, имеющем указанные запахи, изменяется активная кислотность и увеличивается содержание окисляемых веществ. В сильно заплесневевшем зерне возрастает содержание аммиака и аминосоединений.
Выделяемые плесенями вещества, образующие затхлый запах, прочно сорбируются зерном и удаляются из него с большим трудом и то лишь частично.
За последние сорок лет в разных странах было проведено огромное количество работ, направленных на ликвидацию затхлого запаха в зерне. С этой целью применялись разнообразные химические вещества в жидком и газообразном состоянии, различные сорбенты, сушка в вакууме, облучение и т. д. В результате можно считать доказанным, что в большинстве случаев затхлый запах полностью устранить невозможно. Степень его удаления зависит от предшествовавшей интенсивности воздействия на зерно плесневых грибов. Чем больше были поражены ткани зерна плесенями, тем устойчивее затхлый запах и тем меньший эффект достигается при различных способах его удаления.
При размоле зерна с затхлым запахом в муку или при выработке круп этот запах сохраняется в продуктах, делает их непригодными к употреблению. В связи с этим зерно с затхлым запахом оценивается как дефектное и не покупается у производителей государственными хлебоприемными пунктами (как исключение такое зерно оплачивается со скидкой 40% с закупочной цены, так как может быть использовано только на технические цели).
Следует принимать все меры по защите зерновых масс от активного развития плесневых грибов. Нужно иметь в виду, что в партиях свежеубранного зерна с повышенной влажностью затхлый запах может возникнуть через несколько суток хранения, например при задержке зерна на токах без соответствующей обработки, перевозках сырого зерна в судах или вагонах и временном хранении в бунтах.
Потеря признаков свежести по цвету и запаху обычно сопровождается и изменением вкусовых свойств зерна; оно приобретает неприятный вкус, передаваемый муке, крупе и печеному хлебу. Изменения в запахе и цвете настолько характерны, что для установления степени дефектности зерна пет надобности проверять его на вкус. Вкус зерна определяется обычно только для выявления горько-полынности — дефекта, не связанного с жизнедеятельностью микроорганизмов.