Вплив мікроорганізмів на зберігання сировини

Рослинна сировина містить велику кількість мікроорганізмів. Вони потрапля­ють із Грунту, повітря та ін. Внутрішня частина неушкодженої сировини стерильна, мікроорганізми знаходяться на її поверхні. Так, у 1 г зернової маси налічується від декількох десятків тисяч до мільйонів різних мікроорганізмів.

Найбільшу шкоду приносить фїтопатогенна мікрофлора, яка проникає у сере­дину зерна та бульб і викликає захворювання.

Дія її викликає глибокі хімічні зміни І нарешті - псування зерна чи картоплі. Епіфітною мікрофлорою називаються ті види мікроорганізмів, які здатні розмно­жуватись на поверхні сировини.

Ураження картоплі грибами, наприклад Phytophtora infestans, викликає фітофто-ріоз, Fusarium sulfureum - фузаріоз (суха гниль), Rhizoctionia solani - різоктонію, ба­ктеріями B.solanaceamm, B.sepidonicum - кільцеву гниль, Pseudomohas xanthochlorum - мокру гниль. Гниль картоплі зумовлена головним чином бактеріями.

Епіфітна міклофлора дуже впливає на самозігрівання зерна - підвищення тем­ператури зерна при зберіганні. Самозігрівання зерна - результат активної життєді­яльності зерна і мікрофлори, якій сприяє підвищена вологість, температура і до­статній доступ повітря. Через те що теплопровідність зернової маси мала, теплота, що виділяється при диханні, затримується, і температура зерна безперервно підви­щується.

Плісняві гриби, які здатні розмножуватись при меншій вологості зерна і пові­тря, відіграють більш активну роль у самозігріванні зерна, ніж дріжджі і бактерії. Крім того, плісняві гриби мають дуже високу інтенсивність дихання, достатній доступ повітря для якого забезпечується шпаруватістю зернової маси.

Розрізняють чотири стадії самозігрівання: у першій стадії температура підви­щується до 30° С, у другій - до 40° С, у третій - до 50° С і у четвертій - до 70... 75° С. У першій стадії переважають безспорові бактерії і плісняві гриби; у другій значно знижується кількість епІфітних бактерій і підсилюється розмноження Aspergillus, Penicillium, Fusarium, актиноміцетів, бацил - Bac.sultilis і Bac.mesentericus; у третій стадії повністю зникають епіфітні бактерії; у четвертій стадії гинуть усі вегетативні форми мікроорганізмів.

У першій стадії зерно на дотик здається сухим, зберігає сипучість і ніякого сторонього запаху немає. У другій стадії зерно пріє, виникає солодовий запах. Во­логі зерна жита і пшениці трохи темніють, зерна вівса і ячменю жовтіють, недозрі­лі зерна розм'якшуються. При температурі 50° С і вище зерно втрачає сипучість, воно має гострий гнилистий запах. Зерна жита і пшениці мають вигляд пригорілих, плівки вівса та ячменю червоніють, недозрілі зерна вівса вкриваються чорною і зеленою пліснявою. При 70...75° С зерно "обвуглюється".

При самозігріванні зерна різко змінюється якість і хімічний склад зерна. Уже в першій стадії самозігрівання на 30 % втрачається схожість зерна і воно непридатне для приготування солоду, знижується вміст крохмалю, зростає вміст цукрів і роз­чинних білкових сполук. У наступних стадіях самозігрівання ще більше втрачаєть­ся цінність зерна.

При зберіганні меляси з концентрацією сухих речовин 75 % та вище наявність у ній мікроорганізмів не виявляється, тому що меляса знаходиться у самозаконсер-вованому стані. Коли ж вміст сухих речовин знижується, виявляють свою життєді­яльність кислоутворюючі бактерії, які перетворюють цукор у органічні кислоти. Внаслідок цього меляса набуває кислої реакції середовища і стає менш цінною.

ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНА

На спиртзаводах зерно зберігають у механізованих сховищах насипом. При цьому способі найбільш повно використовується площа і об'єм приміщень, збіль­шується можливість механізації усіх робіт з переміщення і переробки зерна, ство­рюються кращі умови для спостереження за зерновою масою.

При нестачі місця у зерносховищі під час масового надходження зерна для ко­роткочасного зберігання можна використовувати асфальтові або Інші площадки - бу­нти. Розміри площадок визначають, виходячи із розміщення на 1 м² до 1 тонни зерна об'ємною масою 750 кг/м³ - на площадках, не обладнаних щитами, і до 2 т зерна - на площадках, які мають по периметру щити. Позначка покриття площадки в залежно­сті від грунту повинна бути на 1...2 м вище найвищого рівня ґрунтових вод.

Площадки, які призначені для тимчасового зберігання вологого і сирого зер­на, обладнують переносними установками активного вентилювання.

У залежності від вологості зерна і від пори року зерно насипають шаром різ­ної висоти. При вологості зерна вище критичної у в осінній період шар повинен бути не більшим 1,5 м. Коли зерно трохи полежить, шар збільшують до 2...3 м восени і до 4 м узимку. Об'ємна маса зернових культур коливається у таких межах (т/м³); вівса - 0,30...0,50, ячменю - 0,48...0,68, кукурудзи - 0,60...0,85, проса -0,68,..0,75, жита- 0,67...0,75, пшениці - 0,73...0,85.

При зберіганні зерна контролюють головним чином температуру, а також во­логість, вміст домішок, зараженість шкідниками і свіжість зерна (запах і колір), у партіях солодового зерна перевіряють його енергію проростання та здатність до проростання.

Механізовані сховища призначені для зберігання зерна на підлозі чи в сило-сах. У обох випадках, крім внутрішніх транспортних засобів і автоматичних вагів, їх обладнують сепаратором для очищення зерна від пилу і грубих домішок.

На великих спиртзаводах зерно зберігають у силосних елеваторах. У кожний силос зерно загружають окремо по культурах. Зберігання сирого зерна у силосах забороняється, вогке зерно зберігають тільки в охолодженому стані.

На початку самозігрівання зерна у сховищах комірного типу переміщують з одного місця в друге за допомогою зернометів, у механізованих сховищах - з

допомогою різних транспортних засобів, у сховищах силосного типу - перемі­щення зерна з одного силосу у інший через зерносушарку.

Для запобігання псування зерна комахами і кліщами сховища перед їх заван­таженням ретельно дезинфікують отрутохімікатами - хлорпікрином, трихлорніт-рометаном та іншими нешкідливими для виробництва спирту речовинами. Для за­хисту зерна від гризунів у сховищах підлогу біля стін на відстані біля 1 м роблять бетонною, нижню частину стін штукатурять.

Свіжозібрані качани кукурудзи мають вологість більше 17 %, тому зберігають їх у буртах або у сапетках. Ширина основи буртів не повинна перевищувати 3 м. Сапетки представляють собою довгі вузькі дерев'яні сховища, стіни і підлога їх зроблені з зазором між дошками, дах дерев'яний чи черепичний. Ширина і висо­та сапеток по 2 м, довжина до 30 м, Інколи і більша. Підлога впирається в цегляні стовпи і піднята над землею на 30...50 см. З ціллю інтенсивної природньої венти­ляції сапетки розташовують перпендикулярно напрямку пануючих вітрів.

При вологості зерна у качанах не вище 17 % їх можна зберігати у звичайних зерносховищах чи тимчасово на відкритих площадках, які захищені від атмосфер­них опадів.

При зберіганні відбувається усушка зерна - зменшення вологи по відношен­ню до початкової маси (у %).

ЗБЕРІГАННЯ МЕЛЯСИ

Мелясу зберігають у вертикальних циліндричних резервуарах місткістю від 500 до 2000 тонн. Найбільш вигідне співвідношення висоти до діаметру 1:1. їх загальну місткість розраховують, виходячи із забезпечення заводу запасом меляси на 5 місяців.

Кожний резервуар повинен мати зовнішню драбину, крани діаметром 25 мм, встановлені по висоті на відстані 1 м один від другого поряд із зовнішньою дра­биною, поплавковий рівнемір, шкалу з зовнішнього боку резервуару для контро­лю за його наповненням, комунікації для надходження меляси, води і пари, у ни­жній частині трубу для перекачування меляси у виробництво і змійовик для піді­гріву меляси зимою парою до температури не вище 40° С. На резервуарах олій­ною фарбою пишуть їх номер, місткість у кубічних метрах, кількість меляси у тоннах. Дефектну мелясу приймають і зберігають у спеціальних резервуарах, які повинні мати самостійні мелясопроводи. Усі резервуари комунікують таким чи­ном, щоб мелясу можна було подавати у виробництво з кожного резервуару окре­мо, одночасно з усіх, а також рециркулювати та перекачувати мелясу з одного резервуару у інший.

Тривалий час зберігають мелясу, яка містить сухих речовин не менше 75 %, має лужну або близьку до нейтральної реакції (рН не нижче 6,8) і витримує пробу на "самозакисання".

При зберіганні протягом 6 місяців нормально забрудненої мікроорганізмами меляси з 75 % сухих речовин втрати цукру за 1 місяць у середньому 0,5 % від маси

його у мелясі. При 68 % сухих речовин і сильній інфікованості споровими бактері­ями і дріжджами (до 500 тисяч клітин у 1 г) втрати зростають до 2,8 % за 1 місяць.

Відомі випадки, коли при зберіганні великої кількості меляси вона раптово починала розігріватися і виливатися з резервуару, виділяючи їдкі гази, а при охоло­дженні утворювалася нерозчинна губчата маса. При накопиченні газів у резервуарі відбувався вибух. Вірогідніше всього, це викликається екзотермічною меланоїди-новою реакцією. Температура меляси поступово підвищується, що прискорює реа­кцію, відбувається підкислення меляси, інверсія сахарози і накопичення моноцук-ридів. У мелясі міститься значна кількість амінокислот. Таким чином реакція має автокаталітичний характер.

Розвитку цієї реакції сприяє також завантаження меляси, яка підігріта до 50...60°С, у неочищені резервуари, високий вміст сухих речовин (83...85 %) і три­вале зберігання.

Контрольні питання і завдання

1. Біохімічні основи зберігання зерна.

2. Біофізичні процеси при зберіганні сировини.

3. Умови і способи зберігання зернаі меляси.

РОЗДІЛ З