Drobnoustroje płodów

rolnych i ogrodniczych oraz

ich znaczenie w

przechowalnictwie

Plony suche

- owoce suche (ziarniaki, rozłupki i

orzeszki)

- nasiona

Czynniki kształtujące długość życia

nasion

D ł u g o ś ć ż y c i a n a s i o n – to czas

podczas, którego morfologicznie dojrzałe nasiona
zachowują w sprzyjających warunkach zdolność
kiełkowania.

Długość życia nasion możemy podzielić na:
 Gospodarczą
 Genetyczną
 Biologiczną

Długość życia nasion G O S P O D A R C Z A – jest

to okres podczas, którego nasiona zachowują
żywotność w granicach określonych przez normy
państwowe (PN).

Długość życia nasion G E N E T Y C Z N A – jest to

okres, przez który nasiona zachowują
niezmienność genetyczną nie wykazując mutacji.

Długość życia nasion B I O L O G I C Z N A – jest to

cały okres życia do momentu utracenia
żywotności (zdolności kiełkowania) przez
wszystkie nasiona.

Czas zachowania żywotności nasion w stanie

abiozy jest odmienny dla różnych gatunków i

zmienia się zależnie od warunków w jakich

nasiona te powstały i były przechowywane.

Długość życia nasion zależy od właściwości
genetycznych jaki i od czynników siedliskowych
takich jak:
 Woda
 Temperatura
 Zasiedlenie drobnoustrojami

Czynniki wewnętrzne:

Szybkość starzenia się nasion związana jest:

 Z budową

 Składem chemicznym

 Strukturą DNA i chromatyny

W przechowalnictwie ocenia się nasiona skrobiowe (głownie

ziarniaki)

jako bardziej długowieczne niż nasiona oleiste czy białkowe

Czynniki zewnętrzne:

 Warunki, w których nasiona dojrzewają

 Kompleks warunków, w których nasiona przebywają po zbiorze

Warunki, w których nasiona dojrzewają – wykształcają potencjalny

ich wigor i żywotność.

Czynniki kształtujące długość życia

nasion po zbiorze – należą do nich:

 Zawartość wody w nasionach i wilgotność powietrza
 Temperatura
 Aeracja
 Stopień zakażenia mas nasiennych mikroorganizmami i fauną
 Stopień uszkodzeń mechanicznych

Zadaniem przechowalnictwa jest stworzenie warunków
podtrzymujących czynności życiowe plonów na

poziomie

zapewniającym im pozbiorcze dojrzewanie oraz

hamujące

procesy starzenia i utratę właściwości użytkowych.

Plony suche

• Ziarniaki zbóż
• Orzeszki gryki
• Nasiona roślin strączkowych
• Nasiona (rzepak, rzepik,

gorczyca) roślin oleistych

• Owoce suche roślin oleistych

(słonecznik – niełupka,
konopie, orzeszki)

Produkcja rolnicza zbóż ma dwa cele:

• zaspokojenie potrzeb żywnościowych człowieka i

paszowych- zwierząt

• przygotowanie materiału siewnego

Wymagania jakościowe stawiane są ziarnom siewnym.

W przechowalnictwie największe znaczenia maja właściwości:

B I O L O G I C Z N E ziarna takie jak:
• skład chemiczny
• stopień uwilgotnienia
• zasiedlenie przez mikroorganizmy i szkodniki
• spoczynek
• długość życia ( „długowieczność”)

S k ł a d c h e m i c z n y – w ziarnie

przeważają węglowodany zwłaszcza skrobia,

która sprzyja długowieczności ziarniaków

.

Ziarno zawiera również:
białka - (zarodek warstwa

aleuronowa)

lipidy – substancje przyśpieszające

jego starzeniu (zarodek, warstwa
aleuronowa)

skrobia – w bielmie
hemicelulozy, związki mineralne,

fenole - (okrywy nasienne)

Im większa zawartość lipidów
(zwłaszcza złożonych) tym mniejsza
zdolność i trwałość przechowalnicza.

Zdolność przechowalnicza w dużej

mierze zależy od składu

chemicznego plonów

• Duża zawartość białek (i kwasów

nukleinowych) oraz lipidów obniża
zdolność przechowalniczą.

• Duża zawartość polisacharydów

(skrobi, celulozy) podwyższają tę
zdolność

Stopień uwilgotnienia – wpływa na:

aktywność fizjologiczną ziarniaków, aktywność

drobnoustrojów zasiedlających ziarniaki

PRZECHOWALNICTWO ZBÓŻ

PODSTAWOWA ZASADA

Dąży się do przechowywania ziarna suchego (do 13,5

15% zawartości wody) lub średnio suchego (14,0 –

15,5%)

w atmosferze o niskiej wilgotności powietrza (do 60%) i

przy obniżonej temperaturze.

Zasada ta jest stosowana dla ziarna:

• nasiennego

• konsumpcyjnego

• przemysłowo – przetwórczego

• pastewnego

Fizyczne właściwości ziaren zbóż

• Wielkość

• Kształt

• Powierzchnia

• Masa 1000 ziaren

• Gęstość czyli masa właściwa

• Dorodność

• Właściwości aerodynamiczne

• Zawartość wody i higroskopijność

• Sprężystość i twardość

Masę ziarnianą tworzą ziarniaki oraz

zanieczyszczenia takie jak:

• Plewy

• Części słomy, kłosów i różnych nasion

• Cząstki gleby

Masę ziarnianą charakteryzują:

• Właściwości organoleptyczne: zapach,

barwa, połysk, smak

• Masa objętościowa (dawniej ciężar

objętościowy)

• Porowatość i zwartość
• Sypkość i tarcie
• Rozwarstwienie
• Właściwości cieplne
• Właściwości sorpcyjne
• Wyrównanie

Np. ZAPACH

Zdrowe i świeże – zapach świeżej słomy

Chore lub zestarzałe – zapach zmieniony

• zapach spichrzowy – magazynowy/starego

drewna/

• zapach stęchły – ziarno o dużych zmianach

ujemnych, utrata połysku, barwy, obniżona

żywotność

• zapach słodowy – ziarno porośnięte

• zapach pleśni – wskutek dużej zawartości

wody

• zapach miodowy – silny rozwój rozkruszków

• zapach śledziowy – pszenicy od

pasożytniczego grzyba śnieci cuchnącej

• zapach mysi – obecność odchodów gryzoni

Sposoby konserwacji ziarna:

• niska temperatura – ziarno wilgotne

i mokre

• działanie chemicznych środków

konserwujących

• hermetyczne zamknięcia – komory

zbożowe i silosy bez dostępu
powietrza (ziarno traci żywotność i
wigor a także walory wypiekowe –
uszkodzenie glutenu – pszenica)

Po zamknięciu wypełnionych ziarnem komór tlen zostaje

zużyty w ciągu kilku dni i jego zawartość spada z 21%

do 0 – 0,2% objętości. Wykorzystują go

mikroorganizmy występujące na powierzchni

(oddychanie) i w małej części ziarniaki. Przestrzenie

wypełniają się CO

2

i parą wodną. W przechowywanym

hermetycznie ziarnie konserwującą rolę spełnia jednak

nie CO

2

lecz zupełny brak tlenu. W beztlenowych

warunkach większość grzybów zamiera lub popada w

abiozę.

W masach ziarnianych mniej uwodnionych

(do

16%) może się w warunkach beztlenowych

odbywać słaba fermentacja alkoholowa,

którą

przeprowadzają drożdże z rodzaju Candida.

Te

drobnoustroje rosną przy stężeniu tlenu 0,2 –

0,3%.

W tych warunkach (hermetycznym

zamknięciu)

zamieranie ziarniaków odbywa się w ciągu 1

– 2

miesięcy przechowywania.

DROBNOUSTROJE

• saprofity
• patogeny – choroby człowieka lub roślin

Z B O Ż A – S A P R O F I T Y

W jakościowo dobrym zbożu przeważają
bakterie, które nie powodują szkód bo
rozwijają się na ziarnie mokrym.
W gorszym jakościowo ziarnie dominują
grzyby.

Zasiedlenie ziarna przez

mikroorganizmy

Na powierzchni ziaren, w różnych

pęknięciach i

załamaniach znajdują się drobnoustroje

saprofityczne i

pasożytnicze bakterie i grzyby.

Grzyby są ważne w przechowalnictwie

ponieważ mogą

rozwijać się przy niższej wilgotności (16%)

niż bakterie

.

Grzyby występujące w masie ziarnianej:

• grzyby polowe (Alternaria, Fusarium,

Helminthosporium – rozwijają się i
zasiedlają nasiona przy dużej wilgotności
nasion jak i powietrza)

• grzyby przechowalnicze ( Aspergillus,

Penicillium, Mucor – zakażają ziarno po
zbiorze, kiedy ich zarodniki przenoszą się z
maszyn i sprzętu używanego do zbioru,
czyszczenia, transportu i przechowywania)

Jeżeli zawartość wody w ziarnie = względnej

wilgotności powietrza >70% to zarodniki kiełkują i

szybko rosną.

• Zagrzanie się mas ziarnianych związane jest z

podwyższeniem temperatury do 50 - 60ºC w wyniku
oddychania i rozwoju drobnoustrojów oraz
oddychania ziarniaków, nasion chwastów i fauny
ziarnianej.

• Wszystkie zabiegi mające na celu ograniczenie

aktywności biologicznej mas ziarnianych zmniejsza
niebezpieczeństwo samozagrzania.

•

Na samozagrzanie najbardziej narażone jest

ziarno świeżo zebrane. W krótkim czasie –
kilkudziesięciu godzin ziarno zagrzewa się i ulega
zniszczeniu. Najpierw ziarno traci wigor i żywotność,
następnie pogarsza się jakość konsumpcyjno –
przetwórcza.

Ziarno samozagrzane i spleśniałe jest

niebezpieczne dla ludzi i zwierząt. Powoduje

min:

• choroby płuc

• ciężkie i śmiertelne zatrucia mykotoksynami

Takie ziarno powinno się jak najszybciej zniszczyć.

Toksyczne metabolity – Aspergillus, Penicillium,

Fusarium

Zarodniki grzybów – czynniki wywołujące alergie

(Alternaria)

Natężenie ujemnego wpływu mikroflory

zależy jednak od:

• uwodnienia nasion
• wilgotności środowiska
• temperatury
• składu gatunkowego mikroorganizmów

zasiedlających nasiona

<10% wilgotności nasion – ustaje rozwój mikroflory
Aspergillus, Penicillum – rozwój przy zawartości

wody 13,3 – 15%

Fusarium – około 20%
Ziarno zbóż (w magazynie) wartość siewna

zachowana jest przez kilka lat

.

Procesy zachodzące w nasionach

składowanych:

• Oddychanie (nasiona i mikroorganizmy, gdy

wilgotność jest właściwa)

• Samozagrzanie - najbardziej narażone są świeżo

zebrane nasiona ze względu na:

– Wysoką zawartość wody
– Wzmożona aktywność enzymów w nasionach
– Mokre nasiona chwastów
– Wysoka temperatura otoczenia

• Rozwój drobnoustrojów

Przed samozagrzaniem chronimy się:

• Oczyszczaniem nasion z obcych domieszek
• Dosuszaniem
• Ochładzaniem
• Wietrzeniem
Z a l e g a n i e m a s y n a s i e n n e j – zdolność
zbijania nasion oraz utrata ich sypkości:
 Ciśnienie górnych warstw nasion na dolne
 Rozwój drobnoustrojów w warunkach dużej

wilgotności

 Samozagrzanie się

Rozwój saprofitycznych mikroorganizmów

zależy od:

• Wilgotności (bakterie 18 – 20%; grzyby 15 – 17%)
• Wilgotności otoczenia
• Temperatury
• Stopnia aeracji (tlenowce, beztlenowce)
• Stanu tkanek okrywających nasiona
• Aktywności fizjologicznej nasion

Rozwój drobnoustrojów zależy od stanu tkanek

okrywających i od żywotności nasion.

Nasiona zdrowe – nieuszkodzone pokryte są

martwymi tkankami okrywającymi i są dość

odporne na działanie mikroorganizmów.

W nasionach drobnych, niewykształconych,

zniszczonych czy obumarłych drobnoustroje

rozwijają się bardzo dobrze.

Nasiona porażone drobnoustrojami maja zmieniony

kolor lub kształt takie nasiona powinniśmy

przechowywać z dala od nasion siewnych.

M i k r o f l o r a – główna przyczyna

obniżenia i utraty żywotności nasion,

pogorszeniu wartości odżywczej

(pastewnej) oraz źródło zakażeń roślin

chorobami.

Zabezpieczenia przeciw rozwojowi

drobnoustrojów:

• Podsuszanie
• Czyszczenie
• Przewietrzanie
• Szuflowanie
• Fumigacja

F i t o p a t o g e n y – grupa mniej liczna niż

saprofity, lecz mająca większe znaczenie

gospodarcze (nasiennictwo).

F i t o p a t o g e n y t o w a r z y s z ą c e –

np. sklerocja nasiona kanianki; zarażone

części tkanek (wirus mozaiki).

F i t o p a t o g e n y z e w n ę t r z n e –

występuje na powierzchni nasion

Rhizoctonia.

F i t o p a t o g e n y w e w n ę t r z n e –

wewnątrz tkanek nasion i owoców

Działalność życiowa

drobnoustrojów na

przechowywanych produktach

może wywołać:

• zmiany ich struktury, konsystencji (procesy

hydrolityczne),

• zmiany smaku i zapachu (przez nagromadzenie

produktów rozkładu i połączeń wtórnych),

• obniżenie wartości odżywczej (zmniejszenie

suchej masy i wytworzenie produktów o
mniejszej wartości kalorycznej i biologicznej).