- •Міністерство освіти і науки україни
- •Тема 1. Вступна лекція. Предмет і задачі
- •Цілі навчальної дисципліни
- •2. Основні терміни та поняття
- •3. Етапи розвитку виробництв та їх перспективи
- •Питання для самоперевірки
- •2. Хімічний склад зерна ячменю
- •3. Основні вимоги стандарту щодо якості ячменю
- •4. Інші зернові культури
- •Питання для самоперевірки
- •2. Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні
- •2.1. Дихання зерна
- •2.2. Післязбиральне дозрівання зерна
- •2.3. Життєдіяльність мікроорганізмів в зерновій масі
- •2.4. Самозігрівання зернових мас
- •3. Режими і способи зберігання зерна. Типи зерносховищ
- •Питання для самоперевірки
- •1. Апаратурно-технологічна схема очистки і сортування зерна
- •2. Теоретичні основи і цілі замочування зерна
- •3. Способи і практика замочування зерна
- •4. Теоретичні основи пророщування зерна. Зміни у складі речовин та ферментативної активності зерна
- •5. Способи і практика пророщування зерна
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 5. Сушіння свіжопророслого солоду
- •2. Утворення барвних та ароматичних речовин при термічній обробці солоду
- •3. Типи солодосушарок та практика сушіння солоду
- •Питання для самоперевірки
- •2. Якісні показники сухого пивоварного солоду. Вимоги стандарту
- •3. Основні напрями підвищення виходу і якості солоду
- •Питання для самоперевірки
- •2. Технологія карамельного солоду
- •Фізико-хімічні показники карамельного солоду
- •3. Технологія житнього солоду
- •4. Технологія пшеничного солоду
- •5. Особливості технології солоду у спиртовому виробництві
- •6. Утилізація відходів виробництва солоду. Проблеми охорони довкілля
- •Питання для самоперевірки
- •1. Значення та властивості ферментних препаратів
- •2. Зберігання чистих культур продуцентів фп і розмноження засівного матеріалу
- •3. Класифікація виробництв фп
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 9. Поверхневий спосіб виробництва фп
- •2. Стерилізація повітря
- •3. Поверхневе культивування продуцентів фп. Апаратурно-технологічна схема
- •Питання для самоперевірки
- •2. Глибинне культивування продуцентів ферментів
- •Питання для самоперевірки
- •2. Осадження ферментів органічними розчинниками і солями
- •3. Мембранні методи очистки і концентрування ферментних розчинів
- •4. Адсорбційні методи розділення і очистки ферментів
- •5. Іммобілізовані ферменти
- •6. Оцінка якості ферментних препаратів
- •Питання для самоперевірки
- •Додатки
- •1. Основні фізико-хімічні показники якості ячменю, який використовують для виробництва пивоварного солоду
- •2. Основні фізико-хімічні показники якості сухого ячмінного пивоварного солоду
- •3. Фізичні характеристики сировини і продуктів виробництва солоду
- •4. Нормативні терміни зберігання зерна, солоду і відходів виробництва
- •5. Зведена таблиця розрахунків продуктів виробництва солоду
- •Рекомендована Література
- •С.Р. Тодосійчук
- •Курс лекцій
- •Видання подається в авторській редакції
2. Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні
2.1. Дихання зерна
При достатньому доступі повітря проходить аеробне дихання, яке виражається наступним рівнянням:
С6Н12О6 + 6О2 = 6Н2О + 6СО2 +2822 кДж
При недостачі кисню зерно отримує енергію не за рахунок прямого окислення речовин, а за рахунок їх розщеплення. Характер дихання в цьому випадку анаеробний (інтрамолекулярний), він характеризується реакціями внутрішньомолекулярного окислення – відновлення і зображається таким сумарним рівнянням:
С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2 + 118 кДж
Цей процес менш економічний.
Як видно з рівнянь реакцій, внаслідок дихання зерна мають місце наступні процеси:
1. Втрати сухих речовин (СР) зерна.
2. Підвищення вологості зерна і повітря міжзернового простору.
3. Зміна складу міжзернового простору в результаті виділення спирту і СО2.
4. Накопичення теплоти в зерновій масі.
Енергія дихання залежить від багатьох факторів: ступеню зрілості зерна, вологості, температури, ступеню аерування.
Більшу енергію дихання має недозріле і свіжезібране зерно.
В зерні розрізняють зв’язану (конституційну) вологу, яка міцно утримується колоїдами ендосперму, та гігроскопічну, що вільно переміщається по капілярам. Вологість зерна, при якій в ньому з’являється вільна вода, називається критичною і за даними проф. В.Л. Кретовича вона становить 14,5-15,5%. З підвищенням вологості вище критичної енергія дихання зерна різко зростає.
Збільшується енергія дихання і з підвищенням температури, що є результатом високої чутливості ферментів до температури. Однак є максимально допустима температура, вище якої енергія дихання уже не зростає. Вона становить 45-550С. Вище цієї температури зерно як живий організм гине.
Доступ атмосферного повітря до зернової маси також впливає на інтенсивність і характер дихання. При тривалому зберіганні зерна без продування в міжзерновому просторі накопичується СО2 і дихання стає інтрамолекулярним. Проте висока концентрація СО2 відображається на енергії дихання лише при високій вологості зерна.
2.2. Післязбиральне дозрівання зерна
Свіжезібране зерно погано проростає. Це пояснюють слабкою газо- і водопроникливістю оболонок зерна. Крім того, за даними М.М.Запрометова однією з причин поганого пророщування такого зерна є фенольні сполуки, що входять до складу оболонок і блокують ферменти дихання. Потрібен час для конденсації і окислення цих сполук.
При зберіганні свіжозібраного зерна протікає ряд біохімічних процесів, в результаті яких зерно досягає фізіологічної зрілості, проходить так зване післязбиральне дозрівання. В цей період синтетичні процеси переважають гідролітичні; проходить синтез білків із амінокислот, синтез крохмалю із цукрів, накопичується жир.
При низькій вологості і температурі 15-25°С зерно дозріває протягом 1,5-2 місяців і його технологічні властивості поліпшуються.
2.3. Життєдіяльність мікроорганізмів в зерновій масі
На поверхні зерен завжди знаходиться велика кількість мікроорганізмів. У одному грамі зерна може міститись до кількох десятків мільйонів їх екземплярів. Це представники всіх таксономічних груп: бактерії, дріжджі, плісені, актиноміцети.
Їх розвиток на пошкоджених ділянках зерен призводить до пліснявіння зерна, втрат СР, підвищення температури зернової маси, накопичення токсичних речовин.
За хімічним складом зерно є найбільш сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Крім цього необхідною умовою їх активної життєдіяльності є достатня кількість вологи та середні температури.
Зниження вологості зерна до рівня критичної і запобігання утворенню крапельно-рідинної вологи надійно захищає зернову масу від впливу мікроорганізмів.
Охолодження зернових мас також запобігає розвитку мікробів. Зниження температури навіть до мінусових значень (при вологості не вище 17-18%) на якісні показники зерна не впливає.