Календарь статей
«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 
Архив статей
Сентябрь 2017 (3)
Август 2017 (5)
Июль 2017 (4)
Июнь 2017 (8)
Май 2017 (9)
Апрель 2017 (6)


Яндекс.Метрика

Дыхание зерна

Дыхание — необходимое условие существования живых организмов. При дыхании происходит необходимый для жизнедеятельности обмен веществ, представляющий собой процесс преобразования и распада органических веществ, главным образом сахаров. В результате этого выделяется энергия, необходимая организму для поддержания жизненных функций. Расходуемые при этом сахара пополняются в организме гидролизом или окислением более сложных запасных веществ — крахмала и (или) жиров.
В условиях свободного доступа кислорода хранящееся зерно дышит в соответствии с уравнением аэробного дыхания

С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + Тепловая энергия.

В условиях полного отсутствия кислорода в воздухе хранящееся зерно дышит в соответствии с уравнением анаэробного дыхания
C6H12О6 → 2СО2 + 2С2Н5ОН + Тепловая энергия.

Анализ уравнений показывает, что при аэробном дыхании наблюдается полное окисление гексозы с образованием исходных продуктов фотосинтеза — диоксида углерода и воды, сопровождаемое потерей сухой массы зерна (вследствие расходования гексозы), увеличением влажности зерна и воздуха межзернового пространства (за счет образования воды), изменением состава воздуха межзернового пространства (за счет уменьшения количества кислорода и образования диоксида углерода), выделением теплоты в хранящейся зерновой массе (2822 Дж на одну грамм-молекулу глюкозы). При анаэробном дыхании (типичном процессе спиртового брожения) происходит расщепление гексозы с образованием этанола и диоксида углерода, сопровождаемое потерей сухой массы, изменением состава воздуха межзернового пространства, выделением теплоты (118 Дж) и угнетением этанолом жизненных функций клеток зерна, приводящее к потере его жизнеспособности.
При хранении зерна в условиях доступа к нему кислорода воздуха в зерне и семенах преобладает аэробное дыхание, однако им свойственно и сопутствующее анаэробное дыхание.
Для характеристики типа и интенсивности дыхания используют показатель — дыхательный коэффициент К = CO2/O2. Если зерно дышит в полном соответствии с уравнением аэробного дыхания, то дыхательный коэффициент К=1, что свидетельствует о равенстве объемов выделяемого диоксида углерода и поглощаемого кислорода. В условиях аэробного дыхания, осложненного анаэробным дыханием, количество выделяемого диоксида углерода возрастает без дополнительно потребляемого кислорода и, следовательно, К>1. Явление, соответствующее условию К<1, возникает, когда аэробное дыхание осуществляется за счет веществ, бедных кислородом (жиров), при этом происходит превращение жирных кислот в сахар (у семян масличных культур). Объем выделяемого при этом диоксида углерода меньше объема поглощаемого кислорода, поскольку часть поглощаемого кислорода расходуется на окисление жиров.
Таким образом, в результате дыхания:
- возникают невосполнимые потери сухой массы зерна, которые служат основой для нормирования естественной убыли зерна при хранении;
- происходят накопление диоксида углерода в межзерновом пространстве и снижение содержания кислорода, способствующие созданию условий для анаэробного дыхания и приводящие к возможному угнетению жизнедеятельности зерна, снижению его посевных достоинств;
- выделяется значительное количество теплоты, небольшая часть которой расходуется при внутриклеточных превращениях, а большая — накапливается в зерновой массе и в силу низкой температуропроводности последней может явиться причиной самосогревания.
Следовательно, для наилучшей количественно-качественной сохранности зерна необходимо создать условия хранения, обеспечивающие пониженную интенсивность дыхания, т. е. снизить жизнедеятельность зерна, иначе, ввести его в состояние анабиоза.
Анабиоз (от греч. anabiosis — оживление) — состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни.
Количественная оценка интенсивности дыхания и, следовательно, оценка условий хранения и размера потерь зерном органических веществ при определенных значениях влажности, температуры и доступа воздуха базируются на количественном учете: потерь массы сухого вещества зерна; выделения теплоты; поглощения кислорода и выделения диоксида углерода. Интенсивность процесса дыхания выражают в единицах массы (мг) и объема (см3) газа (O2, CO2) или теплоты (Дж) и относят к 100 г сухого вещества зерна.