Длительное хранение обработанных семян зернобобовых культур в охлажденных условиях

Режим хранения основан на принципе термоанабиоза – чувствительности живых компонентов зерновой массы к пониженным температурам. В практике хранения охлаждение зерна до температуры, близкой к нулю (ниже +10оС) принято называть охлаждением первой степени (психроанабиоз), а ниже нуля – охлаждением второй степени (криоанабиоз). Чем выше влажность, тем короче срок хранения. Сухие семена могут выдержать любое охлаждение, возможное в современных хранилищах [1].

Хранение семенных масс в охлажденном состоянии основано на том, что при пониженных температурах замедляются процессы жизнедеятельности, как в самих семенах, так и в содержащихся в них микроорганизмах. При оптимальной температуре 0-10оС можно хранить в течение определенного времени без ухудшения качества даже семена, имеющие повышенную влажность. Продолжительность безопасного хранения семян при каждой температуре зависит от их исходного качества и прежде всего от влажности [2].

При выборе способов хранения принимается во внимание качество (состояние) и целевое назначение зерна и семян; технические возможности и экономическая целесообразность того или иного способа их хранения; климатические условия; типы имеющихся зернохранилищ и другие конкретные местные условия [3]. С целью обеспечения длительного хранения зернобобовых культур нами проведена обработка ионными, озонными, ионоозонными и ионоозонокавитационными потоками, исследованы изменения показателей при хранении [4].

Объекты и методы исследования.

Нами был исследован в качестве представителя зернобобовых культур горох семенного сорта «Аксайский усатый». Отбор проб и проведение лабораторных анализов по определению качественных характеристик проводились согласно требованиям межгосударственных стандартов до и после обра- ботки хранящейся партии гороха – ГОСТ 28674-90. Горох. Требования при заготовках и поставках, ГОСТ 13586.5. Метод определения влажности, ГОСТ 10846-81. Зерно. Метод определения белка, ГОСТ 10968-88. Зерно. Методы определения энергии проростания и способности прорастания, ГОСТ 10844-74. Зерно. Метод определения кислотности по болтушке, ГОСТ Р 51278-99. Зерновые, бобовые и продукты их переработки. Определение количества бактерий, дрожжевых и плесневых грибов. Для определения влажности и натуры зерна использовался прибор «Анализатор АМ–5200» (Perten Instruments, Швеция). Содержание белка определили на приборе для определения белка по Кьельдалью UDK 129. Интенсивность дыхания измерили газоанализатором диоксида углерода ПКУ-4.

Результаты и их обсуждение

В лаборатории научно-исследовательского института пищевой безопасности при АО «Алматинский технологический университет» были проведены лабораторные исследования физико-химических, физиологических процессов и семенных свойств, протекающих при хранении зернобобовых культур. Были отдельно поставлены экспериментальные исследования семенного гороха сорта «Аксайский усатый» по состоянию влажности: сухое – до 14,0 %, средней сухости – свыше 14,0 до 16,0 %, влажное – свыше 16,0 до 18,0 %, сырое – свыше 18,0 %.

На графиках 1-7 виды обработки и контрольные образцы сокращены следующим образом: контрольный образец (КО), обработка молекулярными ионами (ИО), озонная обработка (OО), ионозонная обработка (ИОО), ионоозонокавитационная обработка (ИОКО).

Из данных графика 1 видно, что при хранении в охлажденных условиях содержание влаги в обработанных образцах зерна гороха «Аксайский усатый» в течение наблюдаемых 120 дней особое изменение не происходит по сравнению с контрольными образцами.

дней

График 1 – Динамика изменения содержания влажности при разных видах ионоозонной обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷10).

дней                                     ИОКО, сырое

График 2 – Динамика изменения показателей интенсивности дыхания (ИД, мг СО2 на 100 г сухого вещества за 24 часа) при разных видах обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷10).

Из графика 2 видно, что особенно отличается интенсивность дыхания (мг СО 2 ) на 100 г сухого вещества за 24 часа, а именно:

• •    В сухих контрольных образцах интенсивность дыхания в 2 раза выше, чем у обработанных, даже сразу после 5 дней хранения. Самая низкая интенсивность дыхания наблюдалась в сухом образце, обработанном ионы-ми потоками. И другие (ионоозонная, озонная, ионоозонокавитационная) обработки по своей очередности способствуют снижению интенсивности дыхания, то есть продлевают срок хранения зернобобовых культур.

• •    Для образцов средней сухости снижению интенсивности дыхания способствует в большей степени ионоозонокавитационная, ионная и ионоозонная обработки. Озонная обработка, наоборот, повышает интенсивность дыхания с 28,17 до 34,06 мг СО 2 , а у контрольного образца повышается с 18,0 до 30,77 мг СО 2 .

• •    Для влажных образцов ионоозонная и ионная обработки снижают интенсивность дыхания почти в 2 раза по сравнению с кон-

• трольным образцом, и она колеблется незначительно. При ионоозонокавитационной обработке интенсивность дыхания возрастает в меньшей степени от 18,65 до 24,03 мг СО2 . При озонной обработке интенсивность дыхания почти стабильна – изменяется от 25,38 до 26,14 мг СО2. У контрольных же образцов этот показатель увеличивается с 21,42 до 33,00 мг СО2.

• •    На интенсивность дыхания обработки влияют по-разному. Ионоозонная обработка снижает ее больше, чем в 2 раза по сравнению с контрольными образцами. При наблюдении за сырыми образцами гороха «Аксайский усатый», после ионоозонной обработки в течение 120 дней интенсивность дыхания у них повышалась с 12,31 до 18,7 мг СО 2 . При озонной обработке она колебалась от 23,47 до 26,43 мг СО 2 , т.е. изменялась незначительно. При ионоозонокавитационной обработке наблюдалось повышение интенсивности дыхания с 21,34 до 29,16 мг СО 2 , а при ионной обработке – резкое повышение с 32,37 до 34,95 мг СО 2 сразу после обработки.

  

  дней

  
  

График 3 – Динамика изменения содержания белка при разных видах обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷10).

Из данных графика 3 видно, что содержание белка более стабильно независимо от состояния зерна по влажности при всех видах ионоозонной обработки. Содержание белка в горохе сухого состояния выше на 1-3%, чем в образцах среднесухого, влажного и сырого состояния.

График 4 – Динамика изменения показателей кислотности при разных видах обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷10).

Показатель кислотности, характеризующий состояние сохранности зерна, снижается при всех видах обработки. Особенное уменьшение его характерно для ионоозоннокавитационной обработки. При наблюдении в течение 120 дней были обнаружены следующие изменения:

• •    Для сухих образцов при ионной обработке кислотность увеличилась с 3,5 до 4,7 градусов, при озонной обработке с 5,1 до 5,6 градусов, при ИОО с 4,7 до 6,5 градусов и при ИОКО с 3,3 до 6,0 градусов. У контрольных образцов после 5 дней наблюдения кислотность была 5,2 градусов, через 120 дней она возросла до 6,8 градусов.

• •    Для образцов средней сухости кислотность при ионной обработке изменилась с 3,0 до 6,9 градусов, при озонной обработке с 4,3 до 5,6 градусов, при ионоозонной обработке с

• 3,5 до 7,2 градусов, при ионоозонокавитационной обработке с 3,9 до 5,5 градусов, а у контрольного образца с 5,2 до 6,3 градусов.

• •    Для образцов влажного состояния кислотность при ионной обработке возросла с 3,5 до 7,0 градусов, при озонной обработке с 5,4 до 6,4 градусов, при ионоозонной обработке с 5,4 до 6,0 градусов, при ионоозонокавитационной обработке с 3,5 до 5,6 градусов, а у контрольного образца с 8,0 до 8,3 градусов.

• •    Для образцов сырого состояния кислотность при ионной обработке изменилась с 4,6 до 6,4 градусов, при озонной обработке с 3,1 до 5,4 градусов, ионоозонной обработке с 3,5 до 4,8 градусов, ионоозонокавитационной обработке с 5,6 до 6,5 градусов, а у контрольного образца с 7,6 до 8,4 градусов.

  

  дней

  График 5 – Динамика изменения натуры при разных видах обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷10).

  
  

График 5 показывает, что натура зерна гороха «Аксайский усатый» по состоянию влажности во всех опытах имеет незначительные изменения. Это говорит о стабильности натуры зерна при непродолжительном времени хранения. Натура зерна является важным показателем. Чем больше натура зерна, тем выше качество зерна и выход крупы. Натура имеет также важное значение при расчете емкостей для хранения зерна. Натура гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения не подвергается особому изменению, то есть не снижается качество зерна.

График 6 – Динамика изменения показателей всхожести при разных видах обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷10).

На графике 6 показана всхожесть бобовых культур. Исследования показали следующие результаты:

• •    Всхожесть для контрольных образцов в среднем составляет: сухого состояния – 8283%, средней сухости – 50-52%, влажного – 10%, сырого – 4-5 %.

• •    Для образцов, обработанных ионными потоками, в среднем составляет: сухого состояния – 93-94%, средней сухости – 90%, влажного – 54-55%, сырого – 8-10 %.

• •    Для образцов, обработанных озонными потоками, в среднем составляет: сухого

состояния 90%, средней сухости 80%, влажного – 40-42%, сырого – 31-33%.

• •    Для образцов, обработанных ионоозонными потоками, в среднем составляет: сухого состояния - 100%, средней сухости 9394 %, влажного – 26-28%, сырого – 23-24 %.

• •    Для образцов, обработанных ионоозонокавитационными потоками, в среднем составляет: сухого состояния - 100%, средней сухости 96-98%, влажного – 54-56%, сырого – 31-32%.

  
  
  

—♦— КО, сухое

-ни— КО, средней сухости

* КО, влажное

КО, сырое ж ИО, сухое

ИО, средней сухости

I   ИО, влажное

• ■  ИО, сырое

II   ОО, сухое

=^= ОО, средней сухости

ОО, влажное

• ▲    ОО, сырое

ИОО, сухое

ИОО, средней сухости

ИОО, влажное

—I-- ИОО, сырое

• ■  ИОКО, сухое

m  ИОКО, средней сухости

• 4-- ИОКО, влажное

ИОКО, сырое

График 7 – Динамика изменения микробиологического показателя (плесени) при разных видах обработки различного состояния гороха сорта «Аксайский усатый» в охлажденных условиях хранения (Т, °С = 5÷15).

По микробиологическим показателям было исследовано наличие плесневых грибов. До 60 дней наблюдения во всех образцах плесневые грибы не обнаружены, а через 60 дней хранения они были найдены в следующих образцах: у контрольного образца влажного состояния – 1 КОЕ/г, а у контрольного образца сырого состояния – 2 КОЕ/г. Через 90 дней наблюдения они были обнаружены в следующих образцах: у контрольных образ- цов сухого и среднесухого состояния – по 3 КОЕ/г, у влажного образца, обработанного ионными потоками, – 2 КОЕ/г и у сырого образца, обработанного ионными потоками, – 3 КОЕ/г.

Заключение

В результате исследования было обнаружено, что ионная, озонная, ионоозонная обработки с кавитацией и без кавитации не особо влияют на изменения таких показате- лей как влага, белок, натура, то есть не способствуют снижению качества зернобобовых культур. А на показатели, которые указывают на испорченность при хранении, а именно, на интенсивность дыхания, кислотность и образование плесени, влияют по-разному.

При ионной обработке образцов сырого состояния через 90 дней хранения на них появилась плесень, и их интенсивность дыхания сырого состояния резко повышалась.

Озонная обработка показала лучшие результаты по сравнению с ионной обработкой, но по сравнению с ионоозонной немного отстает.

Ионоозонная обработка с кавитацией и без кавитации показала лучшие результаты при хранении. Она повышала всхожесть зерна, снижала интенсивность дыхания и кислотность.

В течение 120 дней хранения гороха сорта «Аксайский усатый» наблюдение по состоянию влажности показывает лучшие режимные параметры хранения при ионоозоннокавитационной обработке, затем при ионоозонной и менее всего при озонной. Так как при ионной обработке интенсивность дыхания повышается сразу после обработки, не рекомендуется использовать ионную обработку для повышения сохранности зерно-бобовых культур.