Изменение микробиологических показателей семян масличных культур после обработки при хранении

Органолептический начальный процесс самосогревания зерна характеризующийся постепенным повышением за сутки температуры более чем на 0,5°С, не заметен. Однако, по мере развития микрофлоры и дальнейшего повышения температуры выше 25°С зерно теряет свой естественный блеск, тускнеет, у зерна повышенной влажности происходит уже видимое плесневение поверхности, частичная потеря подвижности зерен по отношению друг к другу.

Плесневение зерна может происходить и без высокой температуры (самосогревания). Причина – высокая обсемененность плесневыми грибами, благоприятная влажная среда имеет местный очаговый характер.

В результате жизнедеятельности микроскопических грибов (плесеней) на поверхности зерна образуются микотоксины – низкомолекулярные вторичные метаболиты, продуцируемые плесенями. Эти природные загрязнители зерна злаковых, зернобобовых и масличных культур чрезвычайно опасны для здоровья человека и животных. Поэтому уровень микотоксинов нормируется СанПиН 4.01.071.03 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и контролируется соответствующими органами. Предельно допустимые уровни токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов, радионуклидов и заряженности вредителями в зерне, поставляемом на пищевые и кормовые цели, нормируются Техническим регламентом Таможенного Союза ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна».

Единственный радикальный способ борьбы с появлением плесеней при хранении

– поддержание в зернохранилищах рекомендуемых режимов и соблюдение правил хранения и обработки зерна (влажность, температура, аэрация, рациональная толщина насыпи, профилактика зараженности, доочистка и др.), а также постоянный контроль состояния хранящегося зерна [1].

В работе нами обнаружен род анаморфных (несовершенных) плесневых грибов рода Fusarium, а также грибы рода Aspergillus. Поражение ими растений не только снижает урожай, но и значительно ухудшает его качество. Спорынья и плесневые грибы из рода фузариум и аспергилл способны выделять в зерно микотоксины, вызывающие тяжелые пищевые отравления – микотоксикозы, в результате чего зерно становится непригодным для использования в пищу и на корм. Микотоксины могут оказывать канцерогенное и другое опасное воздействие на человека в очень малых количествах [2].

Зерно, поражённое Fusarium sporot-richioides, содержит ядовитое вещество воми-токсин, его употребление в пищу приводит к заболеванию алиментарно-токсической алей-кией («септической ангиной»); причиной отравлений могут стать и другие виды. Некоторые фузарии способны паразитировать на человеческой коже, вызывая дерматиты [3].

В течение вегетации гриб распространяется конидиями и сумкоспорами (аскоспорами). Они разносятся дождем, ветром, насекомыми. Некоторые виды возбудителей фузариоза образуют склероции и хламидоспоры, перезимовывают в виде мицелия, а также в виде плодовых тел перитециев на растительных остатках. Факторы, способствующие развитию болезни:

• 1.    Теплая погода с обильным выпадением осадков в период созревания зерновых культур.

• 2.    Несбалансированность минерального питания, особенно по азоту и фосфору.

• 3.    Несвоевременная уборка урожая.

Меры защиты:

• 1.    Просушка, очистка, воздушно-тепловой или солнечный обогрев и обеззараживание посевного материала.

• 2.    Оптимально ранние сроки посева яровых.

• 3.    Внесение фосфорно-калийных удобрений и микроэлементов.

• 4.    Хранение зерна при оптимальной влажности.

• 5.    Соблюдение севооборотов.

• 6.    Уничтожение стерни и глубокая зяблевая вспашка.

• 7.    Районирование сортов повышенной устойчивости [4].

В лаборатории Алматинского технологического университета с целью уничтожения вредных микроорганизмов нами проведены ионные, озонные, ионоозонные и ионоозоннокавитационные обработки.

Объекты и методы исследования

В лаборатории научно-исследовательского института пищевой безопасности при АТУ были исследованы микробиологические показатели рапса сорта «Липецкий».

Отбор проб и проведение лабораторных анализов по определению микробиологических показателей выполнены согласно требованиям межгосударственных стандартов до и после обработки хранящейся партии рапса – ГОСТ 10583-76 «Рапс для промышленной переработки», ГОСТ Р 51278-99 «Зерновые, бобовые и продукты их переработки. Определение количества бактерий, дрожжевых и плесневых грибов».

Результаты и их обсуждение

Хранение масличных культур требует создания особых условий. Состояние влажности и засоренности во многом диктует проведение технологического процесса хранения. Нами отдельно поставлены экспериментальные исследования по состоянию влажности для рапса:

• -    Сухое – до 8,0 %,

• -    Средней сухости – св. 8,0-до 10,0%, - Влажное – св. 10,0-до 12,0 %, - Сырое – св. 12,0 %.

Каждый образец отдельно обработан ионным, озонным и ионоозонным потоками со средними режимными параметрами: продолжительность обработки – 20 мин; концентрация ионов – 15000 ед., концентрация озона – 2,0 г/м3 и концентрация ионоозонной смеси 1,4 г/м3 (озона) и 30000 ед. ионов. При ионоозонной кавитационной обработке давление ионоозонного воздуха 3 атм. По каждой культуре проведено 16 опытов. А при кавитационной обработке количество опытов доводилось до 20. Все опытные образцы поставлены на хранение, и проводилось контрольное наблюдение за изменением микробиологических показателей (плесень) при хранении.

Хранение образцов масличных культур сортов рапса «Липецкий» проводилось в нормальных условиях хранения при температуре Т= (20-25) °С. Экспериментальные анализы проводились через 5, 15 и 30 дней хранения. В ходе работы нами обнаружены грибы рода Fusarium и Aspergillus. В таблицах показано только общее число плесени (КОЕ/г). Динамика изменения показателей микробиологических процессов при разных видах обработки различного состояния по влажности рапса сорта «Липецкий» приведена в таблицах 1-5:

Таблица 1 – Динамика изменения микробиологических показателей (плесень, КОЕ/г) контрольного образца различного состояния рапса сорта «Липецкий» по влажности в нормальных условиях хранения (Т= (20-25) °С).

	Контрольные образцы
	сухой	средней сухости	влажный	сырой
Через 5 дней	н/о	н/о	н/о	н/о
Через 15 дней	н/о	н/о	18	35
Через 30 дней	н/о	3	30	102
Через 75 дней	н/о	54	сплошной рост	сплошной рост

Таблица 2 – Динамика изменения микробиологических показателей (плесень, КОЕ/г) при ионной обработке различного состояния рапса сорта «Липецкий» по влажности в нормальных условиях хранения (Т= (20-25) °С):

	ионная обработка
	сухой	средней сухости	влажный	сырой
Через 5 дней	н/о	н/о	н/о	н/о
Через 15 дней	н/о	н/о	н/о	9
Через 30 дней	н/о	н/о	5	17
Через 75 дней	н/о	н/о	8	23

Таблица 3 – Динамика изменения микробиологических показателей (плесень, КОЕ/г) при озонной обработке различного состояния рапса сорта «Липецкий» по влажности в нормальных условиях хранения (Т= (20-25) °С):

	озонная обработка
	сухой	средней сухости	влажный	сырой
Через 5 дней	н/о	н/о	н/о	14
Через 15 дней	н/о	н/о	13	26
Через 30 дней	н/о	14	28	56
Через 75 дней	н/о	78	51	73

Таблица 4 – Динамика изменения микробиологических показателей (плесень, КОЕ/г) при ионоозонной обработке различного состояния рапса сорта «Липецкий» по влажности в нормальных условиях хранения (Т= (20-25) °С):

	Ионоозонная обработка
	сухой	средней сухости	влажный	сырой
Через 5 дней	н/о	н/о	н/о	18
Через 15 дней	12	39	51	44
Через 30 дней	50	71	сплошной рост	сплошной рост
Через 75 дней	сплошной рост	сплошной рост	сплошной рост	сплошной рост

Таблица 5 – Динамика изменения микробиологической показатели (плесень, КОЕ/г) при ионоозонокавитационной обработке различного состояния рапса сорта «Липецкий» по влажности в нормальных условиях хранения (Т= (20-25) °С):

Ионоозонокавитационная обработка
	сухой	средней сухости	влажный	сырой
Через 5 дней	н/о	н/о	7	3
Через 15 дней	5	6	11	18
Через 30 дней	12	10	23	24
Через 75 дней	13	18	26	31

Также на рисунках 1-4 показан рост плесневых грибов – Fusarium sр и Aspergillus.

Рисунок 1 – Рост гриба (Макроморфология) рода Fusarium sp.

Рисунок 2 – Рост гриба (Микроморфология) рода Fusarium( вид под микроскопом (x1000 ув.).

Рисунок 3 – Рост гриба (Макроморфология) рода Aspergillus.

Рисунок 4 – Рост гриба (Микроморфология) рода Aspergillus.

Анализ данных таблиц 1-5 показывает, что при хранении при комнатных температурах от 15оС до 25оС после 5 ,15,30 и 75 суток происходит плесневение зерна сорта рапса «Липецкий» и достигает сплошного плесневения, что является недопустимым при хранении масличных культур.

По видам ионоозонной обработки установлены следующие изменения по показателям, характеризующим микробиологические процессы при хранении зерна сортов рапса «Липецкий»:

• -    ионная обработка является более благоприятным для масличных культур и не препятствует образованию плесени;

• -    наименьшее образование плесени наблюдается при ионоозонной кавитационной обработке при хранении зерна сортов рапса.

Таким образом, анализ экспериментальных данных таблиц 1-5 изменения образования плесени позволяет отметить неэффективность обработки озоном, ионоозоном и ионоозонной кавитации обработки хранящегося зерна сорта рапса «Липецкий» как представителя масличных культур. Более благоприятное воздействие оказывает ионная обработка рапса при хранении.

Образцы рапса «Липецкий» также были поставлены на хранение в помещения с низкой температурой (от 5оС до 10оС). Было обнаружено, что при низкой температуре образцы рапса лучше хранятся и не подвергаются плесневению.

Заключение. На основании проведенных экспериментальных исследований выявлены следующие особенности условий хранения: все образцы рапса при низкой температуре (от 5^оС до 10^оС) лучше хранятся, а при комнатной и более теплой температуре образцы рапса только сухого и среднесухого состояния более продолжительно хранятся. Срок хранения при повышенной температуре выше 25^оС сокращается в 3-6 раза по сравнению с низкой температурой (от 5^оС до

10оС). При температурах от 15оС до 25оС продолжительность безопасного срока хранения для рапса находится в пределах от 6 суток до 75 суток. Ионная обработка является более благоприятной для масличных культур и препятствует образованию плесени.