Лише за умови дотримання певних технологічних вимог економічна важливість проблеми якості рослинницької продукції має аргументовані підстави успішного вирішення.
Озимі зернові культури (пшениця, жито, тритикале, ячмінь), як правило, мають більш високу врожайність, ніж ярі, однак їх вирощування триваліше у часі та можливе в районах із достатнім сніговим покривом і досить м'якими зимами.
Урожайність перехреснозапильних культур менш стабільна і залежить насамперед від погодних умов у період квітування. Зерно, що розвивається у багатоквіткових колосках, як правило, більш дрібне та неоднорідне за величиною, що знижує його товарну якість та ускладнює переробку.
У пшениці і жита на кожнім уступі стрижня складного колоса утворюється по декілька зернин, а всього їх міститься у колосі від 30 до 60.
У різних сортів ячменю на кожнім уступі стрижня може розвиватися як по одній зернині (дворядний), так і по дві-три (багаторядний). Багаторядний ячмінь дає неоднорідне за величиною зерно.
Волотеві злаки - овес, просо, сорго мають суцвіття у вигляді волоті, у якої колоски розташовуються на подовжених розгалужених квітконосах. Кількість зерен у волоті коливається у межах від 50-60 (овес) до кількох сотень (чумиза, могар). Верхівкові колоски зацвітають трохи пізніше, ніж нижні, тому в зерновій масі волотевих злаків поряд зі зрілими часто зустрічаються ще й недозрілі зернівки.
Особливе місце серед злакових культур займає кукурудза, жіночі квітки якої зібрані в качани, що розташовані в піхвах листків по 3-5 (зрідка - 7-10) на одному стеблі, а чоловічі квітки зібрані у волоті, що ростуть на верхівці стебла. Качан складається зі стрижня, на якому вертикальними рядами розміщуються від 300 до 1000 зернівок. Зовні початок вкритий видозміненими листками-обгортками. Зерно становить близько 70% від маси качана.
При обмолоті пшениці, жита й тритикале зернівки легко відокремлюються від квіткових плівок. Ці злаки, а також кукурудза відносяться до групи голозерних.
В інших злаків квіткові плівки щільно облягають зернівку і при обмолоті не відокремлюються. Ці культури належать до групи плівчастих (ячмінь, овес, просо, сорго). Як виняток, існують голозерні форми вівса та ячменю, які набувають великого попиту в харчовій промисловості, а також плівчасті форми кукурудзи, які у виробництві не вирощуються, а використовуються у селекційному процесі.
Що більша маса плівок на поверхні зернівки, і що складніше квіткові плівки видаляються, то меншим буває вихід крупи чи борошна при переробці такого зерна.
Зернівка кожної злакової культури формується із трьох основних частин: зародка, ендосперму та оболонки.
Зародок складається з корінця, стеблини та бруньки, що дають життя новій рослині. Він щільно прилягає до ендосперму, від якого відділений видозміненою сім'ядолею - щитком. Крізь щиток, багатий на ферменти, живильні речовини під час проростання з ендосперму надходять у зародок.
Основною частиною зернівки є ендосперм, який має вигляд борошнистого ядра, у якому зосереджені запасні живильні речовини. У центрі ендосперму клітини великі, тонкостінні, часто неправильної форми. При віддаленні від центру розмір клітин поступово зменшується, форма їх стає близькою до прямокутної. Всередині клітин білки утворюють суцільну матрицю, у яку вкраплені крохмальні гранули різних розмірів. У центральній частині ендосперму поряд із дрібними та середніми знаходиться багато великих гранул крохмалю. У міру віддалення від центру до оболонок кількість і розміри крохмальних гранул зменшуються, а частка білку збільшується. Крайній шар ендосперму - алейроновий, прилягає до оболонок, зовнішнім виглядом різко відрізняється як від внутрішньої його частини, так і від оболонок. Він утворений товстостінними клітинами правильної, майже кубічної форми. Алейроновий шар пшениці, тритикале, жита, вівса складається з одного ряду клітин, ячменю - з трьох-п'яти. Ця особливість будови зернівки ячменю використовується для виявлення під мікроскопом домішок ячмінного борошна до пшеничного чи житнього. Клітини алейронового шару заповнені дрібними вкрапленнями жиру.
Голозерні злаки мають дві оболонки. Зовні зернівка вкрита плодовою оболонкою (перикарпієм), що утворюється зі стінок зав'язі й складається з трьох шарів великих товстостінних здеревілих клітин, порожніх усередині. Розташування шарів клітин у перикарпії нагадує цегельну кладку, що додає оболонці міцності. Насіннєва оболонка утворюється зі стінок сім’ябруньки і також формується з трьох шарів клітин, але дрібних і неправильних формою. У середньому - пігментному шарі насіннєвої оболонки містяться барвні речовини, що додають забарвлення алейронового шару, які при переробці прагнуть видалити. Товщина оболонок та алейронового шару значною мірою впливають на якість продукту, що виробляється. Дуже тонкі оболонки легко подрібнюються й переходять у борошно, а надмірно товсті ускладнюють виділення ендосперму та зменшують вихід борошна. У пшениці товщина плодової та насіннєвої оболонок коливається від 0,03 до 0,97 мм, а алейронового шару - від 0,03 до 0,06 мм. Алейроновий шар пшениці складається з одного ряду клітин і за товщиною наближається до оболонок. Дрібне зерно, як правило, має товстіші оболонки. Чим більшим є вміст таких оболонок, тим менше живильних речовин містить зерно та, відповідно, нижчим є вихід якісних продуктів при переробці.
У голозерних злаків співвідношення анатомічних частин зернівки коливається у межах:
ендосперму - від 70 до 85%
алейронового шару - від 4 до 12%
плодової і насінної оболонки - від 5 до 9%
зародку - 1,5-7%
(у кукурудзи - до 15%) до маси зернівки.
Біохімічний склад основних хлібних культур
|
Культура
|
Вміст у розрахунку на суху речовину, %
|
||||||
|
білків
|
вуглеводів
|
крохмалю
|
цукрів
|
некрохмальних полі-сахаридів
|
ліпідів
|
золи
|
|
|
Голозерні культури
|
|||||||
|
пшениця
|
10,0-20,0
|
60-75
|
2,0-3,0
|
2,0-3,0
|
6,0-9,0
|
2,0-2,5
|
1,5-2,2
|
|
жито
|
8,0-14,0
|
58-66
|
1,9-3,5
|
1,8-3,2
|
8,0-15,0
|
1,7-3,5
|
1,7-2,3
|
|
тритикале
|
11,0-23,0
|
49-57
|
2,5-3,0
|
2,0-3,0
|
7,0-11,0
|
3,0-5,0
|
1,8-2,2
|
|
кукурудза
|
9,0-11,0
|
68-76
|
1,5-4,0
|
2,5-3,0
|
5,0-8,0
|
4,0-6,0
|
1,4-1,8
|
|
Плівчасті культури
|
|||||||
|
ячмінь
у плівках
|
9,5-14,5
|
58-68
|
2,0-3,0
|
4,5-7,2
|
10,0-16,0
|
1,9-2,6
|
2,7-3,1
|
|
ячмінь
без плівок
|
13,0-15,8
|
76-80
|
2,5-3,5
|
1,9-3,1
|
6,0-9,0
|
1,7-3,1
|
1,8-2,6
|
|
овес
у плівках
|
10,0-14,0
|
40-50
|
1,0-1,8
|
11,5-14
|
14,0-22,0
|
4,5-5,5
|
4,0-5,7
|
|
овес
без плівок
|
12,0-25,0
|
67-72
|
0,8-1,5
|
1,8-2,5
|
6,0-11,0
|
6,0-7,5
|
1,8-2,5
|
|
просо
в плівках
|
10,0-15,0
|
58-65
|
0,4-0,7
|
10,0-11,0
|
12,0-26,0
|
1,9-2,3
|
3,7-4,5
|
|
просо
без плівок
|
14,6-19,5
|
67-72
|
0,4-1,0
|
1,2-2,0
|
4,0-7,0
|
3,5-4,5
|
1,5-1,8
|
|
сорго
в плівках
|
9,0-14,0
|
51-61
|
1,0-3,0
|
5,0-6,5
|
10,0-20,0
|
2,7-3,7
|
1,8-3,0
|
|
сорго
без плівок
|
10,0-15,0
|
70-81
|
1,5-3,2
|
1,8-2,5
|
5,0-8,0
|
3,0-5,5
|
1,6-2,5
|
У плівчастих культур частка квіткової оболонки становить до маси зернівки:
- у ячменю - 9-13%
- у проса - 16-18%
- у вівса - 25-30%.
Зерно злаків не має різких розходжень за вмістом основних біохімічних компонентів, але характеризується специфічними особливостями. Ядро плівчастих культур після видалення квіткової плівки за вмістом основних речовин наближається до хімічного складу голозерних злаків.
Вміст білка в зерні, його склад та властивості є проявом сортової специфічності культур і визначають технологічні й харчові якості продуктів переробки зерна. Формування харчової цінності зерна під час вирощування та накопичення поживних речовин починається з моменту запилення зав'язі і закінчується при обмолоті зерна.
Весь період достигання зерна умовно підрозділяють на три фази, до яких прив’язані всі основні технологічні процеси вирощування та збирання.
Перша фаза формування харчової цінності зерна характеризується високою вологістю (85-65%) і перевагою у зернівці розчинних з'єднань (цукри, амінокислоти, жирні кислоти, аміди та інші), які утворюються у процесі фотосинтезу з неорганічних з'єднань. У цій фазі формується довжина зернівки, тому надзвичайно важливою є наявність у ґрунті достатньої кількості вологи та розчинних мінеральних солей. Розчинні органічні речовини, що надходять у зерно, під дією ферментів поступово полімеризуються з утворенням крохмалю, білків, жирів. Вміст зернівки в цій фазі рідкий, схожий на молочко, звідки й походить назва молочної стадії стиглості. У цій фазі найбільш доцільним є проведення позакореневого азотного підживлення хлібних злаків, яке значною мірою впливає на накопичення вмісту білка та його якості в зерновій продукції.
Друга фаза формування харчової цінності зерна - фаза наливу, яка завершує формування розмірів зерна: його ширини і товщини. На початку фази в зернівку активно надходять живильні речовини, а наприкінці цей процес сповільнюється. Активність ферментів до середини фази наливу досягає максимуму, а потім починає поступово знижуватися, так само змінюється і швидкість перетворення розчинних речовин у нерозчинні; вологість зменшується до 35%. Оболонки втрачають хлорофіл та здобувають жовте забарвлення. Ендосперм з рідкого поступово стає грузлим, щільним, воскоподібним, звідки і походить назва фази - воскової стадії стиглості.
Третя фаза формування харчової цінності зерна - фаза дозрівання. Завершує формування урожайності. Спочатку надходження поживних речовин у зерно сповільнюється, а потім взагалі припиняється. Однак синтез високомолекулярних сполук зі згасаючою швидкістю продовжується і після збирання урожаю. У цей період остаточно формується типове забарвлення зерна, а його вологість знижується до 15-18%. Консистенція зерна стає твердою. Об’єм зерна може трохи зменшуватися, що призводить до його обпадання та втрати частини врожаю під час перестою.
Встановлено, що найкращу якість зерна одержують при скошуванні рослин наприкінці воскової стадії стиглості, коли нижня частина стебел ще зелена, та при обмолоті валків через 4-6 днів після скошування. За ці дні частина поживних речовин зі стебел додатково переходить у зерно, що сприятливо позначається на кількісних та якісних показниках урожайності.
Харчова цінність продуктів, які виготовлюються із зерна, не залишається постійною, а знаходиться у прямій залежності від якості вихідної сировини. Якість урожайності визначається співвідношенням та сукупною дією внутрішніх (природні особливості рослин, їх біологічна спадкоємність) та зовнішніх факторів (кліматичні умови, склад ґрунту та комплекс агротехнічних заходів).
Нагромадження білка в зерні залежить від складу ґрунту, наявності необхідної, але не надлишкової вологи, достатнього рівня освітленості й тепла (оптимально +20-30оС). Нагромадженню поживних речовин значною мірою заважають дощі в перший період наливу зерна. В цей час розчинні вуглеводи та білки знаходяться у низькомолекулярному, розчинному стані й можуть вимиватися із зерна. Внаслідок цього зерно може бути щуплим, з низьким вмістом білка.
Найбільш стійким до несприятливих умов вирощування є жито озиме, потім тритикале, ячмінь ярий, пшениця озима і яра.
Склад ґрунтів та застосування мінеральних добрив є найбільш істотними факторами, що забезпечують одержання високої урожайності якісного зерна.
Сучасний рівень родючості ґрунтів в Україні є недостатнім для повного забезпечення високих та якісних урожаїв зернових культур, тому рослини повинні одержувати необхідні елементи живлення шляхом застосування системи удобрення з урахуванням їх наявності в ґрунті та рівня прогнозованої урожайності. Надлишок добрив, так само як і їхній дефіцит, знижує урожайність, погіршує технологічні й харчові показники, а також може призвести до утворення шкідливих речовин.
Захист рослин від шкідливих факторів під час вирощування дозволяє підвищити врожайність на 10-30% та більше. Але слід враховувати, що, проникаючи в рослини, пестициди можуть змінювати фізико-хімічні властивості протоплазми клітин, в результаті чого можуть статися порушення фізіолого-біохімічних процесів, перерозподіл речовин між органами рослин, стимуляція або гноблення синтезу окремих сполук, руйнування особливо цінних інгредієнтів та утворення токсичних з'єднань. Відзначено, що накопичення пестицидів в оболонках та ендоспермі зерна може стати причиною вилучення таких продуктів із переробки. Встановлено граничні норми вмісту пестицидів у харчових продуктах, за якими їхня кількість не повинна перевищувати 0,01-5,0 мг на 1 кг продукту залежно від токсичності та швидкості розпаду пестициду.
Зернова маса, що утворюється під час збирання урожайності, не є однорідною. Крім повноцінного зерна, до її складу входить значна кількість неповноцінних та зіпсованих зерен основної культури, насіння інших культурних та дикорослих рослин, мінеральні та органічні домішки, мікроорганізми, а в окремих випадках і комірні шкідники.
При операціях із зерном (заготівлях, переробці, збереженні) необхідно знати його якість, щоб забезпечити об'єктивний розрахунок та оптимальне його використання. На хлібоприймальні пункти зерно надходить партіями. Розмір партії може бути різним, однак однорідність її за органолептичними ознаками зерна основної культури (формі, фарбуванню) є обов'язковою.
Нормальне зерно будь-якої культури має характерні для неї природне забарвлення, блиск, запах і смак. Ці показники легко змінюються за несприятливих умов достигання, збирання, перевезення та при порушенні режимів сушіння й зберігання.
Добре дозріле зерно має характерний восковий колір та блиск, які легко втрачаються, якщо вологе зерно довго не сушать, внаслідок чого воно починає самозігріватися, а на його поверхні розвиваються шкідливі мікроорганізми. Зеленкуваті відтінки має недозріле та морозобійне зерно.
Запах та смак здорового зерна є специфічними у кожної культури і описується як слабо виражений, майже прісний. Однак зерно є добрим сорбентом і легко поглинає будь-які сторонні запахи. У процесі збирання у зернову масу може потрапити насіння чи вегетативні частини пахучих бур'янів - полину, дикого часнику, буркуну тощо. Особливо неприємними є запахи полину та сажки, які не видаляються при всіх видах переробки. Самозігріте зерно має солодовий присмак та запах, а в разі розвитку на ньому цвілі з'являється пліснявий запах. Процеси пліснявіння призводять до утворення затхлого та гнильного запаху, підгорілий чи димний виникає внаслідок порушення режимів сушіння. Пошкодження зерна комірними шкідниками, особливо кліщами, також впливає на смак та запах зерна. За невеликої їхньої кількості зернова маса набуває приємний медовий запах, а у подальшому, за їх розмноження - запаху тухлих яєць (сірководню). За надмірно тривалого зберігання зерна поступово можуть з'являтися присмаки та запахи, властиві прогірклому жиру. Зерно, що має сторонні присмаки та запахи, які не видаляються при провітрюванні, не підлягає для переробки з метою харчового використання.
Вологість зернової маси є одним із основних факторів, що визначають його придатність до зберігання. У зрілому зерні волога знаходиться у зв'язаному стані, має низьку активність і не може брати участь у біологічних та фізико-хімічних процесах. Підвищення вологості призводить до появи вільної води, що характеризується невисокою енергією зв'язку з тканинами зерна. Вона може брати активну участь у фізико-хімічних ферментативних процесах, що протікають у зерні.
За вологістю зерно розділяють на чотири стани:
сухе - 13-14%
середньо-сухе - 14,1-15,5%
вологе - 15,6-17%
сире - понад 17%.
На тривале зберігання придатне тільки сухе зерно. Засміченість зерна негативно впливає на якість продуктів переробки. Зернова домішка включає неповноцінне зерно основної культури: сильно недорозвинене - щупле, морозобійне, що проросло, бите, ушкоджене шкідниками (із незачепленим ендоспермом), стемніле під час самозігрівання чи сушіння. У пшениці сюди ж відносять зерна, ушкоджені клопом-черепашкою. У плівчастих культур -звільнені від квіткової плівки зерна, позаяк вони сильно подрібнюються під час переробки основної маси зерна. Зерна інших культурних рослин при оцінці можуть потрапляти як у зернову домішку, так і в бур'янисту.
Під час оцінки зерна насіння бур'янів підрозділяють на кілька груп: легко відокремлювані, важко відокремлювані, з неприємним запахом та отруйні. Легко відокремлюються від більшості культур насіння волошки польової, пирію, берізки польової тощо; важче - насіння вівсюга польового від вівса, пшениці від жита, дикої редьки та татарської гречки від гречки посівної та пшениці, плоскухи від проса. До бур'янів із неприємним запахом відносять полин, буркун, дику цибулю та часник, коріандр тощо.
Особливо небажаною є наявність насіння отруйних бур'янів, до яких відносять кукіль, якому притаманні гіркий смак та наркотична дія; гірчак, в’язіль, дурман, геліотроп опущений та інші. До шкідливої бур'янистої домішки відносять також отруйні грибкові захворювання культурних рослин - сажку та ріжок. Сажка уражує більшість злаків. Спори гриба мають неприємний оселедцевий запах. Вміст у зерні сажки суворо обмежується, якщо її виявлено, то зерно зберігається та переробляється окремо. Ріжок найчастіше пошкоджує жито, значно рідше інші злаки і зустрічається у вигляді склероцій чорно-фіолетового кольору, що містять лізергінову кислоту та її похідні, які володіють сильною судинозвужувальною дією.
Натура залежить від форми, величини та щільності зерна, стану його поверхні, вирівняності та ступеня наливу зернівок, їх вологості та вмісту домішок. Округле зерно укладається у мірку щільніше, ніж подовжене. У великого, добре налитого зерна натура буває більш високою, ніж у дрібного. Зерно, що має велику щільність, має й більш високу натуру. За гладкої поверхні в мірку укладається більше зерен, ніж за шорсткуватої. За підвищеної вологості зерна натура, як правило, знижується. Домішки, що містяться у зерновій масі також впливають на натуру. Важкі (мінеральні) домішки та дрібне насіння бур'янів збільшують, а легкі (квіткові плівки) - зменшують. Температура, за якої здійснюється вимірювання, також впливає на визначення натури - у холодного зерна вона трохи вище, ніж у теплого. Зерно з більшою натурою, як правило, є добре сформованим, виповненим, містить більше ендосперму та менше оболонок, тому дає більший вихід борошна й крупи. Показник натури зерна, залежно від культури, коливається у середньому в межах:
- у пшениці - від 740 до 790 г/л
- у жита - від 670 до 715 г/л
- у ячменю - від 540 до 610 г/л
- у вівса - від 460 до 510 г/л.
Практично крупність зерна визначають просіванням навіски крізь сито зі встановленими стандартами розмірами довгастих отворів. Зазвичай довжина отворів робиться значно більшою за довжину зерна, й сортування під час просівання відбувається за шириною (товщиною).
|
Культура
|
Довжина
|
Ширина
|
Товщина
|
|
Голозерні культури
|
|||
|
Пшениця
|
4,2 -8,6
|
1,6 -4,0
|
1,5-3,8
|
|
Жито
|
5,0 - 10,0
|
1,4 - 3,6
|
1,2 - 3,5
|
|
Кукурудза
|
5,5 - 13,5
|
5,0 - 11,5
|
2,5 - 8,0
|
|
Плівчасті культури
|
|||
|
Ячмінь
|
7,0 - 14,б
|
2,0-5,0
|
1,4 - 4,5
|
|
Овес
|
8,0 - 16,6
|
1,4 - 4,0
|
1,2 - 3,6
|
|
Просо
|
1,8 - 3,2
|
1,2 - 3,0
|
1,0 - 2,2
|
Для пшениці та інших культур виявлено наявність високої кореляційної залежності між товщиною зерна та вмістом у ньому ендосперму.
Вирівняність зерна за крупністю пов'язана з його технологічними властивостями, особливо на крупу, при цьому отримують більш високий вихід і кращу якість продукції. Вміст дрібних зерен знижує вихід крупи та борошна і не повинен перевищувати 5%. Під час переробки дрібні зерна відокремлюють і використовують на корм худобі. У різних культур маса 1000 зерен, розрахована на суху речовину, характеризує крупність зерна й коливається у широких межах.
Склоподібність зерна характеризує консистенцію й структуру ендосперму та взаєморозміщення його тканин. Склоподібне зерно в поперечному розрізі нагадує поверхню відколу скла, при просвічуванні воно здається прозорим внаслідок того, що живильні речовини розміщені дуже щільно. Борошнисте зерно має пухко-борошнисту структуру, а у розрізі виглядає як крейда. Частково склоподібне зерно в поперечному зрізі має склоподібні та борошнисті ділянки і просвічується не повністю. Склоподібність чи борошнистість ендосперму залежить від кількості, складу, властивостей, розмірів, форми та розташування крохмальних гранул і кількості, властивостей розподілу білкових речовин, а також характеру і міцності зв'язку між білками і крохмалем. Прояв склоподібності пов'язаний із характером обміну речовин під час наливу та дозріванні зерна. Висока температура, нестача вологи, надлишок азотного живлення та стислі строки наливу й дозрівання зерна збільшують його склоподібність. Підвищений вміст фосфору у ґрунті зменшує склоподібність. Склоподібне зерно пшениці, жита, ячменю містить більше білка, ніж борошнисте. За виробництва крупи та борошна з ячменю й кукурудзи бажано мати склоподібне зерно, що дає продукти кращого товарного вигляду. У пивоварінні доцільно використовувати борошнистий ячмінь, у якому трохи менше білка.
Добре налите зерно має більш високу щільність, ніж недозріле. Щільність зерна залежить від його хімічного складу. Найбільшу щільність мають крохмаль та мінеральні речовини, тому зі збільшенням їхньої частки зростає щільність зернівки, і, навпаки, підвищення кількості білка та ліпідів знижують щільність зерна. Істотні розходження хімічного складу зумовлюють великі коливання щільності зерна у різних культур:
- у пшениці - 1,33-1,53 г/см3
- у жита - 1,26-1,42 г/см3
- у кукурудзи - 1,23-1,27 г/см3
- у ячменю - 1,23-1,28 г/см3
- у вівса - 1,11-1,15 г/см3.
На розходженні щільності цілого зерна, ендосперму, зародку та оболонок базується практично вся технологія переробки зерна.
Крупне зерно, як правило, має менше плівок і дає більший вихід товарної продукції. Плівчастість зерна сильно коливається залежно від культури, сорту, району та року вирощування у межах:
- у вівса - 18-46%
- у ячменю - 7,5-15%
- у проса - 12-25%.
Внаслідок пошкодження морозами клейковина зерна пшениці відмивається у невеликій кількості, стає темною, мало еластичною та крихкою. Хліб виходить нееластичним, з липкою м'якушкою, що заминається, із малою пористістю, солодовим чи трав'янистим смаком.
За дощової погоди, характерної під час збирання, зерно може проростати на корені чи у валках. Серед зернових культур частіше проростає жито, у якого підвищена активність ферментів (особливо амілази). Хліб із такого зерна виходить малого об’єму з нееластичним, глинистої консистенції, погано розпушеною м'якушкою, із солодкуватим, солодовим присмаком.
При ушкодженні зерна клопом-черепашкою до зерна надходять дуже активні протеолітичні ферменти. Сильна пшениця при вмісті 3-4% ушкоджених зерен переходить у групу слабкої. Клейковина з зерна, ушкодженого клопом-черепашкою, під дією цих ферментів швидко розріджується. Випечений хліб виходить малого об’єму і пористості, щільним, з поверхнею, покритою дрібними тріщинами, несмачним.
Зараження грибами роду Fuzarium відбувається у полі і припиняється у сховищі тільки при зниженні вологості зерна до 14%. Гриби цього роду продукують ряд токсинів, що можуть викликати важкі отруєння людини. Зерно, уражене фузаріумом, зберігають окремо від продовольчого та фуражного й використовують для технічних цілей. За несприятливих умов збереження зерна й інші цвілеві гриби можуть розвиватися на поверхні зерна й продуктів та виробляти токсини, що уражують печінку та володіють вираженою канцерогенною дією.
Слід враховувати, що при використанні дров під час сушіння зерно може поглинути запах диму, сірчистий ангідрид кам'яного вугілля погіршує якість клейковини, а підвищена кількість поліциклічних ароматичних вуглеводнів має канцерогенну дію.
За один прийом сушіння із дуже вологого зерна не можна видаляти більш ніж 3-3,5% вологи, тому зерно вологістю більш як 17,5-18% сушать у кілька прийомів. Перерви між етапами сушіння необхідні для перерозподілу вологи з внутрішніх частин зернівки до поверхні. Порушення цих правил призводить до того, що поверхневі шари зерна розтріскуються та погіршується якість зберігання, знижуються вихід і якість готової продукції. Після сушіння вологість зерна не повинна перевищувати 14%, температура зерна - 450С. Перегрів зерна призводить до зниження активності ферментів та погіршення якості клейковини, включаючи денатурацію.
Найбільша сипкість притаманна округлим зернам із гладкою поверхнею (просо), натомість у зерна з довгастою формою та шорсткуватою поверхнею сипкість знижується.
Із сипкістю пов’язана здатність зернової маси до самосортування. За будь-якого переміщення чи струшування зернова маса «розшаровується». Важкі компоненти (мінеральна домішка, крупні зерна) переміщуються донизу, а легкі (органічне сміття, насіння бур'янів та щупле зерно) «спливають». Насіння бур'янів та щупле зерно мають підвищену енергію подиху, що може призвести до псування зерна під час збереження. Велика газопроникність зернових дозволяє проводити активне вентилювання й регулювати склад газового середовища в міжзернових просторах. Проте наявність у них кисню сприяє розвитку комірних шкідників. Однорідне за крупністю зерно, а також зерно із шорсткуватою поверхнею мають пористість більшу, ніж зерно різної крупності й округлої форми. Зернові маси здатні поглинати (сорбувати) гази й пари різних речовин. Ця здатність зерна обумовлена його капілярно-пористою структурою, що робить активну поверхню зернівки в 200-220 разів більше від нормальної. За зміни умов навколишнього середовища зерно може частково віддавати (десорбувати) поглинуті ним речовини. Втім, повна десорбція зерна не відбувається.
Добре зберігає свої вихідні властивості тільки те зерно, у якому вся волога знаходиться у зв'язаному колоїдами стані. Між відносною вологістю повітря у сховищі і вологістю зерна через визначений час встановлюється динамічна рівновага. Оптимальний інтервал вологості повітря при позитивній температурі (10-200С) знаходиться у межах від 60 до 70%. За цих умов рівноважна вологість продуктів становить 13-14%.
Гігроскопічність зерна та продуктів його переробки залежить від вмісту в них білків та високомолекулярних сполук (пентозанів), здатних поглинати вологи більше, ніж інші речовини.
Зернова маса злаків характеризується великою тепловою інерцією, зміна температури зерна в середніх шарах насипу відбувається дуже повільно. Тепло в зерновій масі поширюється двома способами: від зерна до зерна і переміщенням повітря у міжзернових просторах. Зерно, як і повітря, має низьку теплопровідність. Тому ефект охолодження насипу холодним сухим повітрям взимку зберігається протягом більшої частини літа, у результаті чого значно сповільнюється активність біохімічних процесів.
Найважливішим фізіологічним процесом, що протікає у зерні, є дихання. Останнє забезпечує енергією клітини насінин за рахунок окислювання органічних речовин, головним чином цукрів, під дією окислювально-відновних ферментів. За достатнього доступу кисню у зерні переважає аеробне дихання, а за його дефіциту- не відбувається повне окислювання органічних речовин і триває процес анаеробного дихання. Анаеробне дихання зернової маси є небажаним, позаяк нагромадження етилового спирту й інших проміжних продуктів може призвести до загибелі зародку. При цьому чим гірша якість зерна, тим складніше його зберігати.
Витрачена при диханні глюкоза постійно поповнюється за рахунок ферментативного гідролізу крохмалю. Виділена при диханні волога залишається у зерновій масі та за високої інтенсивності дихання може істотно зволожити зернову масу, призводячи тим самим до ще більшого збільшення інтенсивності подиху й утворення тепла. Під час самозігрівання зернової маси у початковій стадії (температура до 300С) зерно здобуває солодовий запах і солодкуватий смак, властиві зерну, що проростає. Поверхня зерна спочатку знебарвлюється, потім здобуває червоний відтінок, а ендосперм - сірий. Вміст клейковини та об’ємний вихід хліба знижуються, м’якуш виходить більш темним, ніж із нормального зерна.
Повна фізіологічна стиглість зерна, за якої найбільш повно проявляються технологічні та насіннєві якості, настає для жита та вівса через 15-20 днів, пшениці - 1-1,5 місяців, ячменю - 6-8 місяців після збирання, що слід враховувати під час зберігання. Під час достигання закінчуються процеси утворення полісахаридів, білків та жирів. Зменшується частка розчинних вуглеводів та небілкового азоту. Білки клейковини ущільнюються, якість її поліпшується. Знижується частка вільних жирних кислот і трохи зростає вміст тригліцеридів й інших ліпідів. Схожість зерна досягає максимуму. Активність ферментів знижується до рівня, характерного для добре дозрілого зерна. Спостерігається поступове зростання вмісту розчинних вуглеводів за рахунок ослаблення подиху.
Хлібні злаки зберігають життєздатність (схожість) від 5 до 15 років. Найбільш довговічними є овес, пшениця та ячмінь, швидше усіх втрачає схожість просо. Борошномельно-круп'яні та харчові властивості зберігаються 10-12 років, а кормові - ще довше. Однак запаси варто оновлювати через кожні 3-5 років.
Отже, лише за умови ретельного дотримання технологічних правил під час вирощування зернових культур, а також забезпечення належного зберігання зерна можна сподіватися на гарантоване одержання товарної продукції високої якості, що стане передумовою збільшення рівня прибутковості сільськогосподарських підприємств.
Якість продукції рослинництва залежить від сукупного поєднання багатьох погодно-кліматичних, ґрунтових та технологічних факторів
Найбільш стійким до несприятливих умов вирощування є жито озиме, потім - тритикале, ячмінь ярий, пшениця озима і яра
Захист рослин від шкідливих факторів під час вирощування дозволяє підвищити врожайність на 10-30% та більше
Накопичення пестицидів в оболонках та ендоспермі зерна може стати причиною вилучення таких продуктів із переробки
Лише за умови ретельного дотримання технологічних правил під час вирощування зернових культур, а також забезпечення належного зберігання зерна можна сподіватися на гарантоване одержання товарної продукції високої якості
