технология хранения и переработки продукции растениеводства

Основным источником микроорганизмов являются почва, пыль и насекомые. В 1 кг зерновой массы можно обнаружить от нескольких десятков до сотни тысяч микроорганизмов. Существенное увеличение их происходит при обмолоте зерна.

На долю микроорганизмов приходится от 2 % до 2,5 % потерь сухой массы зерна при хранении. Содержание микроорганизмов зависит от культуры, состояния поверхности зерна.

Видовой состав и количество микроорганизмов зависит от климатических условий и условий хранения. За период хранения микрофлора зерна может изменяться. В процессе хранения в зерновой массе больше появляются спорообразующих бактерий. Микроорганизмы зерновой массы представлены аэробами.

В свежеубранном зерне более 95 % общей численности микрофлоры представлены типичными эпифитными бактериями, не образующими спор. Данные бактерии обитают на поверхности зерна. При благоприятных условиях они интенсивно размножаются и выделяют значительное количество тепла. В результате чего в зерновой массе происходит самосогревание.

Другие 5 % микроорганизмов представлены споровыми, молочнокислыми бактериями, плесневыми грибами и дрожжами.

Классификация микроорганизмов зерновой массы.

Микроорганизмы подразделяются на эпифитные (развиваются на поверхности зерна) и субэпидермальные (располагаются внутри зерна).

По образу жизни и воздействию на зерно микрофлору делят на 3 группы:

1. сапрофиты – бактерии, плесневые грибы, актиномицеты, дрожжи – они питаются органическими веществами зерна и могут их разрушить частично или полностью.

В свежеубранном и здоровом зерне всегда присутствуют Ervinea и Pseudomonas.

Ervinea herbicola – наиболее распространена. Она составляет 92-95 % от всей микрофлоры зерновой массы. Оптимальная температура для её развития 27…30 °С. Наличие этих бактерий говорит о здоровье зерна и о его свежести, т.е. цвета, блеска, запаха и вкуса. По наличию этих бактерий можно судить о продолжительности хранения зерна.

Pseudomonas fluorescens – эти бактерии обладают флюоренсцирующими свойствами

Bacillus mesentericus – картофельная палочка – в зерне встречается единично, т.к. приводят к порче зерна, оказывают влияние на хлеб (тягучий хлеб). Они способны выдерживать температуру 100 °С в течении 45 мин.

В зерновой могут встречаться молочнокислые и маслянокислые бактерии.

Кроме бактерий в зерновую массу попадают плесневые грибы. Они составляют десятые доли процентов. Плесневые грибы снижают качество и уменьшают массу зерна. Они выделяют ядовитые вещества-метаболиты (вещества их жизнедеятельности). Они не требовательны к условиям обитания. Плесневые грибы представлены двумя видами: Aspergillus и Penicillium. Их еще называют плесенью хранения.

Актиномицеты – это почвенные плесени. Их численность не велика.

Дрожжи – являются одной из причин возникновения амбарного запаха зерна.

1. фитопатогенные микроорганизмы – бактерии, грибы, вирусы. В эту группу входят микроорганизмы, вызывающие заболевания у растений (бактериозы, микозы, фузариозы, головня, спорынья).

Фитопатогенные микроорганизмы не оказывают существенного влияния на сохранность зерновой массы. Их учитывают только при оценке качества зерна при продаже и при покупке.

Зерна, пораженные головней, спорыньей и фузариозом могут быть ядовитыми, поэтому они нормируются ГОСТом ().

1. микроорганизмы патогенные для животных и человека – они являются нежелательными спутниками зерновой массы. К ним относятся возбудители туберкулеза, сибирской язвы, брутулеза.

Условия, ограничивающие развитие активных микробиологических процессов

Основные факторы, влияющие на развитие микроорганизмов:

1. Относительная влажность воздуха и влажность компонентов.

Влажность зерновой массы – это основной фактор определяющий стойкость при хранении.

Микроорганизмы по потребности во влажности делятся на 3 группы:

- гидрофиты – бактерии, которые развиваются при условиях повышенной влажности. Оптимальная влажность воздуха 100 %.

- мезофиты – оптимальная влажность воздуха для их существования 100 %, но могут развиваться при влажности воздуха 80-90 %.

- ксерофиты – оптимальные условия их существования 90-95 %, могут жить и при влажности воздуха 70-80 %.

Все бактерии и дрожжи относятся к гидрофитам. Грибы – ксерофиты и мезофиты. Плесневые грибы развиваются на зерне с влажностью чуть выше критической (15-15,5 %).

1. Температура.

В зависимости от отношения к температуре микроорганизмы делятся на:

- хладостойкие или психрофильные. Минимальная температура существования 0…8 °С, максимальная 25…30 °С, оптимальная 10…20 °С.

- теплолюбивые или термофильные. Минимальная температура при которой они развиваются 25…40 °С, максимальная 70…80 °С, оптимальная 50…60 °С.

- мезофильные – минимальная температура 10…15 °С, максимальная 40…45 °С, оптимальная 20…40 °С. Эти микроорганизмы в зерновой массе наиболее многочисленны.

3. Степень аэрации.

Все микроорганизмы делят на:

 - факультативноанаэробные – могут существовать в присутствии кислорода и без него;

 - аблигатноанаэробные – живут в безкислородной среде.

Проветривание и продувание зерновой массы, а также снижение влажности и температуры приводит к снижению бактериальной микрофлоры, но при этом происходит развитие плесневых грибов (т.к. они являются аэробами).

1. целостность и состояние покровных тканей зерна.

На поврежденном зерне количество микроорганизмов больше.

1. количество и видовой состав примесей.

30-65 % микрофлоры находятся на примеси.

А такие факторы развития микроорганизмов как свет и реакция среды имеют вторичное значение.

Влияние микроорганизмов на посевные и товарные качества зерна. Приобретение токсичных веществ.

Под действием микроорганизмов существенно изменяются цвет, блеск, запах и вкус зерна.

Изменение цвета сопровождается запахом разложения – плесневый и затхлый. Это происходит при развитии грибов рода Penicillium. При полной порче зерно приобретает гнилостный запах.

Плесневение зерна сопровождается снижением всхожести, т.к. клетки зародыша отравляются продуктами метаболизма плесневых грибов.

Развитие плесневых грибов рода Penicillium и Aspergillus сопровождается образованием микотоксинов. Микотоксины – это продукты метаболизма плесени, которые токсичны для животных и человека.

Известно около200 токсичных веществ, выделяемые плесневыми грибами.

Афлотоксины – это ядовитые вещества, вырабатываемые плесневым грибом Aspergillus.

Известны группы А, В₁, G₁, G₂. Все эти вещества являются потенциальными канцерогенами.

Существенное снижение качества твердой и сильной пшеницы происходит в результате развития фузариоза (грибы и рода Fusarium). Возникает явление «пьяный хлеб». Микотоксины выделяемые возбудителем этой болезни оказывают вредное влияние на здоровье животных и человека (заболевает алейкией, приводящей к резкому снижению в крови лейкоцитов).

Меры борьбы с микроорганизмами при хранении зерна

Профилактические меры, предупреждающие активное развитие микроорганизмов:

- максимальная очистка свежеубранных партий зерна от всех видов примесей в максимально сжатые сроки;

- снижение влажности зерна до критической и ниже путем сушки;

- солнечная сушка зерна (УФ лучи) – погибает более 90 % микрофлоры;

- достаточная гидроизоляция хранилищ;

- уменьшение относительной влажности воздуха в межзерновом пространстве до 70-75 %, путем активного вентилирования;

- охлаждение зерновой массы до температуры менее 10 ºС;

- регулярное наблюдение за температурой зерновой массы;

- соблюдение правил активного вентилирования;

- профилактическая газация зерна.

Мероприятия, направленные на ликвидацию микробиологических процессов:

- немедленное проветривание и охлаждение партии зерна в которых обнаружен амбарный запах;

- срочная тепловая сушка зерновой массы, в которой обнаружено развитие плесеней или охлаждение до 0 ºС и ниже;

-срочная сушка или охлаждение зерна при самосогревании.