Біохімічні процеси, що протікають при зберіганні рослинної сировини

Лекція № 26

Зміст

1. Післязбиральне дозрівання.

2. Проростання рослинної сировини.

3. Зміна хімічного складу рослинною сировини при зберіганні.

4. Роль мікроорганізмів при зберіганні рослинної сировини.

5. Самозігрівання зерна.

Зерна злаків, бульби картоплі, коріння цукрових буряків є живими організмами, їх життєдіяльність проявляється в диханні. Невелика кількість крохмалю зернових злаків і бульб картоплі і сахарози цукрових буряків при зберіганні піддається гідролізу і перетворюється в гексози

(С₆Н₁₀О₅)_n+nН₂О=nС₆Н₁₂О₆
Крахмал Глюкоза

Гексози, які утворилися окислюються на вуглекислий газ і воду по рівнянню дихання. Цей процес називається аеробним диханням.

При зберіганні зернових злаків і коренів цукрових буряків у відсутності кисню повітря відбувається анаеробне (інтрамолекулярне) дихання, яке виражається таким самим рівнянням, що і спиртове бродіння.

Нормальні бульби картоплі на відміну від багатьох інших рослин володіють дуже малою здатністю накопичувати спирт в анаеробних умовах, а іноді і зовсім не накопичують його. Іншими словами, бульби картоплі не проявляють здібності до анаеробного дихання і тому швидко псуються навіть при короткочасному анаеробіоз (відсутності кисню); при цьому замість етилового спирту утворюється молочна кислота.

Нормальним видом дихання є аеробне. Утворений в результаті анаеробного дихання етиловий спирт і вуглекислий газ гнітюче діють на життєві функції клітин зерна і призводять до втрати їх життєздатності. Отже, анаеробне дихання знижує пророщування зерна. При анаеробному диханні цукрових буряків значно прискорюється перетворення сахарози в інші речовини. У результаті дихання рослинної сировини відбуваються втрати цінних речовин - вуглеводів. Втрати ці неминучі, але так як вони залежать від інтенсивності дихання, то необхідно прагнути по можливості зменшити цю інтенсивність і тим самим зменшити втрати.

Інтенсивність дихання виражається числом міліграмів вуглекислого газу, що виділяє 1 кг плодів на годину. При температурі 3°С інтенсивність дихання картоплі 2 мг, буряку 5 мг; інтенсивність дихання зерна значно менше і становить для ячменю вологістю 14 - 15% при температурі 18°С близько 0,06 мг.

Інтенсивність дихання залежить від багатьох факторів: виду і сорту рослинного організму, ступеня його зрілості, наявності пошкоджень, умови зовнішнього середовища і стану спокою. Бульби картоплі в перші дні після збирання, недозрілі, дрібні, пошкоджені і з порушеним до весни спокоєм дихають інтенсивніше. З підвищенням температури інтенсивність дихання збільшується. При підвищенні температури на 1 градус кількість С0₂, яка виділяється з 1 кг картоплі за годину, збільшується на 0.16 мг.

При підвищенні температури па 10 градусів інтенсивність дихання картоплі, зернових злаків, цукрових буряків збільшується в 2 - 2,5 рази. Бульби картоплі найменш інтенсивно дихають при температурі 3 - 5 °С, при температурі близько 0 °С інтенсивність дихання дещо збільшується; що пов'язано з тим, що при зниженні температури відбувається накопичення цукру, що утворюється з крохмалю. Найменша інтенсивність дихання коренів цукрових буряків спостерігається при температурі 1-3 °С. Інтенсивність дихання зерна зростає з підвищенням його температури і вологості. Найбільш інтенсивно зерно дихає при 55 °С; подальше підвищення температури знижує інтенсивність дихання внаслідок зміни в протоплазмі та інактивації ферментів.

Інтенсивність дихання дуже сухого зерна (вологістю до 12%) незначна і практично дорівнює нулю. Дуже сире зерно (вологістю 30% і більше) дихає дуже інтенсивно, втрати маси сухої речовини на добу становлять 0,05 - 0,2%. Зі збільшенням вологості в клітинах зерна з'являється так звана вільна волога, тобто слабо або зовсім не утримуеться крохмалем і білками. Вона бере участь у реакціях гідролітичного розщеплення складових частин зерна (крохмалю, білків), в обміні речовин в клітинах і може переміщатися з клітини в клітину. З появою в зерні вільної вологи зростають активність ферментів, інтенсивність дихання зерна і, отже, втрати сухих речовин. Вологість зерна, при якому в ньому з'являється вільна волога й різко зростає інтенсивність дихання, називається критичною. Для зерна, пшениці, жита, ячменю, вівса критичною є вологість 14.5-15,5%, для зерна кукурудзи та проса 12,5-14,0%. Інтенсивність дихання значно зростає при підвищенні вологості і температури, що підтверджує табл. 1, в якій наведено дані про виділення С0₂ на добу при зберіганні 1 кг ячменю.

Таблиця 1

Інтенсивність дихання зерна залежно від вологості і температури

Вологість, %	Виділилось С02 (в мг) при температурі, ° С
Від 10 до 12	0.35		-	-	-
Від 14 до 15	1,40	1,40	7,50	20-40
Від 17 до 20	3.59	125-359	-	-
	700,00		-	-	-

З даних табл. 1 видно, що на інтенсивність дихання в більшій мірі впливає підвищення вологості, ніж температури.

На інтенсивність дихання зерна впливає також доступ повітря, стан зрілості, умови збирання і транспортування врожаю, виповненість, крупність і ботанічні особливості.

Відсутність кисню в міжзернових просторах і над зерновою масою скорочує інтенсивність її дихання. Однак зберігання зерна без доступу повітря знижує його пророщуваність. Тому зерно, призначене для виробництва солоду, слід обов'язково зберігати з доступом повітря; без доступу повітря можна зберігати тільки зерно, призначене для розварювання на спиртовому заводі.

Недостиглі і пошкоджені морозом зерна мають більшу інтенсивність дихання, ніж нормально визрілі. Зерна, підмочені при прибиранні або під час транспортування, навіть після висушування мають при зберіганні більшу інтенсивність дихання, ніж неповноцінне зерно такої ж вологості. Виповнені і великі зерна дихають менш інтенсивно, ніж щуплі і дрібні. Порушення цілісності зерна - пошкодження його оболонок, роздроблення на частини - призводить до збільшення інтенсивності дихання. Ботанічні особливості також впливають на інтенсивність дихання. При однакових умовах зберігання інтенсивнісь дихання сортів кукурудзи з великим зародком більше, ніж сортів з дрібним зародками.

Зернова маса, яка містить багато неповноцінних зерен: недостиглих, морозобійних, щуплих, подрібнених, підмочених і з іншими дефектами, володіє підвищеною інтенсивністю дихання, менш стійка при зберіганні і вимагає дуже ретельного спостереження. Інтенсивне дихання може привести до погіршення якості і псування зерна.

Дата добавления: 2014-01-07