Хранение семян масличных культур
В процессе хранения масличных семян вследствие их собственной жизнедеятельности и влияния внешней среды может происходить ряд физических, физиологических и биохимических изменений, некоторые из которых могут повлиять на качество масла, и даже сделать его непригодным для использования. Конденсация, тепловыделение, плесень и другие явления при хранении зерна подсолнечника, сои, рапса и других масличных культур чаще всего вызывают изменения и ухудшение качества масла.
Факторы и условия хранения
Конденсация влаги на поверхности масличных семян
При неизменном содержании водяного пара в воздухе и некотором понижении температуры окружающего воздуха водяной пар может достичь состояния насыщения и начинает образовываться водяной конденсат. Это явление называется конденсацией. При хранении масличных культур, если температуру определенной части семян понизить до определенного уровня, водяной пар, находящийся в воздухе, достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в небольшое количество воды. Результатом этого процесса являются капли росы на поверхности масличных культур.
Основной причиной образования конденсата при хранении является разница температур между различными слоями маслосемян. Чем больше разница температур, тем серьезнее конденсация при хранении. Кроме того, уровень влажности масличных культур также оказывает определенное влияние на образование конденсата при хранении, а конденсация может также происходить в масличных семенах, которые имеют высокое содержание влаги, даже при небольшой разнице температур. Факторов, влияющих на образование конденсата при хранении зерна, много, но основными из них являются перепад температур, влажность семян и влажность воздуха на складе.
После конденсации росы, масличные семена могут увеличить влажность, повысить активность ферментов, запустить сильное дыхание. А насекомые и микроорганизмы, как мы знаем, размножаются в больших количествах как раз в теплых и влажных условиях, что в конечном итоге приведет к нагреву семян на складе, их прорастанию, плесени, загниванию и так далее., и они начнут терять ценные сухие вещества: белок, жир, углеводы. Следовательно, это должно быть предотвращено при хранении. С конденсацией следует бороться заблаговременно или сразу же, как только она возникает.
Методы предотвращения образования конденсата в основном заключаются в устранении или уменьшении разницы температур между различными частями склада, в улучшении условий хранения на складе, например, в повышении теплоизоляционных и влагозащитных характеристик склада. Как только обнаружена локальная конденсация, эту часть семян при возможности надо обрабатывать отдельно. Её нельзя смешивать с влажной и сухой другой частью семян, чтобы не вызвать более широкий диапазон тепла и плесени.
Самосогревание масличных семян
Если температура семян превышает допустимый диапазон влияния температуры склада в течение нескольких дней и имеет негативную динамику изменения, это называется самосогреванием. Явление нагревания масличных культур при хранении является комплексным результатом физических и физиологических особенностей масличных культур, деятельности насекомых и плесеней, а также влияния температуры и влажности внутри и снаружи склада. Нагревание семян является одной из основных причин ухудшения качества и потери сухого вещества. Предотвращение нагревания при хранении масличных культур является важной задачей для обеспечения безопасного хранения семян подсолнечника, сои и рапса.
Роль биологических факторов заключается в первопричине самосогревания, то есть интенсивном дыхании масличных семян и размножении микроорганизмов.
К физическим факторам, способствующим нагреву зерна, относятся состояние самого склада и технология хранения. Сама зерновая масса содержит воду, примеси, поврежденное зерно и физиологически активное масло. Условия содержания склада должны обеспечивать водонепроницаемость, влагостойкость и достаточную герметизацию. Технологии хранения включают высоту штабелирования, вентиляцию и, опять таки, герметичность. Кроме того, тепло, образующееся в результате деятельности биологического сообщества в экосистеме элеватора, будет аккумулироваться в массе семян из-за плохой его теплопроводности, что еще больше ускоряет процесс самосогревания.
Самосогревание семян представляет собой непрерывный процесс, обычно включающий три стадии: первичный нагрев, резкий подъем температуры и высокотемпературный процесс. При дальнейшем развитии высокой температуры и достаточном снабжении кислородом, образовании и накоплении горючих веществ наступает стадия самовозгорания.
После нагревания масла его качество сильно снижается, что проявляется в обесцвечивании и покраснении зерна; потерях сухого вещества, таких как потеря при разложении жира и белка. Последствиями самосогревания зерна является снижение качества технологического процесса переработки семян, например, выход масла снижается, снижается качество конечных продуктов переработки.
Основным методом предотвращения выделения тепла является очистка и сушка масличных семян перед хранением, техническое обслуживание склада, предотвращение образования конденсата, усиление контроля за сроком хранения масличных семян и установка системы измерения температуры на складе для хранения семян для своевременного обнаружения избытка тепла масличных семян, а также оперативные мероприятия по остановке уже начавшегося процесса самосогревания. Предотвращение можно осуществить путем сброса масличных семян из силоса на пол элеватора, перекачкой из силоса в силос или другое место напольного склада, искусственной вентиляцией и так далее. Лучше всего не допускать процесс самосогревания.
Плесневение маслосемян
В хранящимся зерне масличных культур присутствует широкий спектр микроорганизмов. Эти микроорганизмы в основном представляют собой различные плесени, за которыми следуют бактерии и дрожжи. Могут ли микроорганизмы, присутствующие в семенах масличных культур, нанести вред семенам масличных культур и сделать их плесневыми, зависит от влияния условий хранения на микроорганизмы. Когда условия подходящие, плесень будет расти. В период роста плесень выделяет различные ферменты и разлагает основные запасные вещества семян, такие как жир, белок и углеводы, на низкомолекулярные вещества для собственного питания. При этом плесневые грибы продолжают разлагать запасные вещества семян, выделяя метаболиты, выбрасывая в воздух водяной пар и тепловую энергию. В этом постоянном обмене веществ и преобразовании энергии плесень может поддерживать свою собственную жизнь и размножение.
На начальной стадии плесневения семена могут иметь некоторые начальные симптомы порчи, подобные старению. Обесцвечивание – семена постепенно теряют свой первоначальный цвет, становятся серыми и темными; слабый запах – легкий затхлый запах; сырость – поверхность масличного семени влажная; размягчение — семена масличных размягчаются, твердость уменьшается, объем увеличивается; температура материала ненормальная — семена имеют тенденцию нагреваться.
После начальной стадии развития плесени, если накапливается тепло и влажность в складе, будет очевидное явление нагревания, и микроорганизмы будут быстро расти и достигнут периода стабильного роста. Пораженные плесенью части обычно белые, затем становятся серо-зелеными, желто-зелеными или желто-коричневыми, коричневыми, красными и так далее. Заплесневелое зерновое сырье серьезно испорчено, имеет сильный затхлый запах, пятна плесени, явное обесцвечивание, плохое качество. Иногда могут появляться микотоксины, поэтому оно, как правило, не подходит для переработки и употребления.
Нагрев и плесень маслосемян — процессы взаимосвязанные, и опасности при хранении тоже многогранны. Самосогревание и поражение плесенью при хранении обязательно приведут к снижению содержания различных питательных веществ в семенах, обесцвечиванию и появлению постороннего запаха, ухудшению качества производства масла, жмыха и шрота.
Изменение качества процесса в период хранения масла
Семена масличных культур, как правило, имеют полную защиту за счет имеющейся оболочки. Однако структура масличных семян относительно мягкая, потому склонна к механическим повреждениям при уборке, транспортировке и хранении, что приводит к повреждению зерна и увеличению несовершенных зерен, что снижает их лёжкость.
Особенность быстрого самосогревания семян масличных культур обусловлена высоким содержанием жира. При окисление жиров в семенах масличных культур может выделяться больше тепла, что также является одной из причин склонности семян масличных культур к быстрому самосогреванию. К тому же, содержание белка в семенах масличных выше, поэтому гигроскопичность их больше, чем у злаков. При одинаковых температурных условиях семена масличных лучше поглощают водяные пары воздуха и повышают собственную влажность. После того, как масличные семена впитывают влагу, зерна становятся мягкими, механическая прочность теряется, сопротивление давлению снижается, они легко повреждаются при транспортировке.
Все масличные семена содержат большое количество жира, а он в свою очередь, в основном состоит из ненасыщенных жирных кислот. При плохих условиях хранения семян, содержащееся в семенах масло, склонно к окислению, гидролизу и прогорканию под действием различных ферментов, что приводит к ухудшению качества готовой продукции. Окислительное разложение жира в семенах масличных культур нарушает эмульгированное состояние сосуществования жиров и белков в семенах масличных культур, что приводит к снижению выхода масла.
Неправильное хранение семян приведет к ухудшению качества переработки. Например, цвет экстрагированного сырого масла становится более глубоким, повышается кислотное число, увеличивается содержание негидратируемых фосфолипидов, снижается эффективность очистки масла, содержание белка снижается.
Поскольку масличные семена обладают вышеуказанными характеристиками, требования к его хранению должны быть выше и строже, чем к обычному зерну. Помимо предотвращения образования конденсата, тепла и плесени, также необходимо следить за тем, чтобы масло в семенах не было прогорклым.