Избегайте плесневения зерна — оно становится токсичным!

Важнейшую роль в сохранении зерна играет один из компонентов зерновой массы — микрофлора [8]. В свежеубранном здоровом зерне преобладают «полевые» грибы, в основном рода Alternaria, требующие для развития влажность зерна выше 25%. Грибы «хранения» (плесневые грибы) в свежеубранном зерне составляют менее 1% микрофлоры. При хранении полевые грибы вытесняются грибами хранения из рр. Aspergillus, Penicillium, Mucor [4].

Плесневые грибы способны развиваться при относительной влажности воздуха выше 65-70% и влажности зерна выше 12-13%. Температурные границы выживания пенициллов составляют минус 5-40 °С, аспергиллов — 0-55 °С, мукоровых — 8-60 °С [9].

Дыхание микрофлоры в сочетании с низкой теплопроводностью зерна является основной причиной его самосогревания. Каждый килограмм сухого вещества зерна (в расчете на сахара), израсходованный на дыхание, выделяет в зерно 2870 кДж тепла, 0,58 кг воды и 1,54 кг CO₂ [9].

В процессе самосогревания в зерновой насыпи наблюдается неравномерное распределение температуры и влаги. В центре очага самосогревания температура может достичь 60-65 °С, на его периферии она понижается до 20-25 °С.

Градиент температуры инициирует процесс термовлагопереноса. Влажный теплый воздух из горячего центра очага перемещается к прохладной периферии, где охлаждается, и из него конденсируется влага. В результате влажность зерна в центре очага уменьшается, а на его периферии иногда повышается на 25%, что может приводить к прорастанию зерна [9].

В поверхностных, наиболее увлажненных слоях очага самосогревания при умеренной температуре преобладают гидрофильные виды Penicillium, образующие голубоватый налет на поверхности зерен. Ниже располагается слой зерна, переплетенный белым мицелием Aspergillus candidus вместе со спорообразующими бактериями — возбудителями «картофельной болезни» хлеба.

В слоях с температурой 35-40 °С преобладает A. flavus, окрашивающий зерно в оливково-желтый цвет. Ближе к центру очага зерно поражается A. fumigatus и видами Mucor, переплетаясь серо-бурым мицелием грибов. В самом центре очага зерно бурое, коричневое и даже черное, обуглившееся. В нем при температуре выше 50 °С микробы формируют меланоидины — темные пигменты.

С гигиенических позиций [1, 2, 3, 6, 7] наиболее опасны поверхностные слои самосогревшегося зерна. Здесь могут накапливаться токсины пенициллов и аспергиллов. Хлеб, выпеченный с добавлением такого зерна, обычно поражается «картофельной болезнью».

Различают самосогревание гнездовое, пластовое и сплошное. Причинами гнездового самосогревания являются протекание крыши, стыков конструкций стен, скопление органической примеси в результате самосортирования, размещение в емкости зерна с разной влажностью, скопления насекомых, пластового — перемещение теплого влажного воздуха в более холодные слои зерна, например, в поверхностный слой. Сплошное самосогревание может возникнуть в свежеубранном зерне высокой влажности.

Повышение температуры в насыпи зерна на 0,5 °С за сутки и продолжение этой тенденции — первый объективный признак самосогревания.

Внезапный доступ кислорода воздуха к очагу самосогревания может привести к спонтанному самовоспламенению пылевидных частиц и летучих компонентов со взрывом и разрушением здания.

Самосогревавшееся зерно обесцвечивается, теряет естественный цвет, блеск и жизнеспособность, приобретает амбарный или затхлый запах, становится токсичным. Зерновая масса слеживается, теряет сыпучесть. Ухудшаются биохимические, хлебопекарные и технологические показатели, пищевая и кормовая ценность зерна, его санитарное состояние.

В результате жизнедеятельности микрофлоры в зерне появляются микотоксины, являющиеся самыми опасными загрязнителями. Наиболее распространены афлатоксины (B1, B2, G1, G2, M1), дезоксиниваленол (ДОН), зеараленон, патулин, Т-2 токсин, охратоксин А, фумонизины [5, 9, 10].

Известны многие случаи микотоксикозов, приводящие к гибели людей, в том числе и массовой. Например, алиментарно-токсическая алейкия (АТА), приведшая к гибели тысяч людей, наблюдалась в 1944 г. в Оренбургской области. Причиной было потребление зерна, перезимовавшего под снегом и пораженного фузариями, образующими токсин Т-2. Вспышки АТА наблюдались в нашей стране в 1952, 1953 и 1956 годах [9]. Среди сельскохозяйственных животных наиболее чувствительны к афла-токсинам молодняк свиней и птиц, телята. Помимо гибели части животных происходят быстрая потеря массы, остановка роста, снижение репродуктивности и надоев молока, уменьшается резистентность к инфекционным заболеваниям. Результат — большие экономические потери [9].

В таблице приведены сведения о характере токсического действия наиболее распространенных микотоксинов в отношении различных теплокровных [9].

Таблица. Воздействие микотоксинов на человека и животных

Самосогревание представляет собой болезнь зерна микробиологической природы. Как и всякую другую болезнь, ее легче и целесообразнее предупредить, чем потом лечить. Для профилактики развития самосогревания перечислю основные требования, которые следует неукоснительно соблюдать перед закладкой зерна на хранение:

• осуществлять систематический контроль состояния зерновой массы по температуре, влажности межзернового воздуха и зараженности вредными насекомыми и клещами. С этой целью оборудовать хранилища инновационными системами автоматизированного дистанционного мониторинга этих показателей;
• обеспечить условия хранения зерна, неблагоприятные для развития плесеней: влажность зерна не выше 13% и температура не выше 13 °С;
• очистить зерно от органической примеси, особенно от стеблей, листьев и семян сорных растений;
• высушить зерно до влажности на 1,5-2% ниже критической;
• исключить засыпку в одно хранилище зерна различной влажности;
• не допускать попадания в зерновую насыпь атмосферных осадков;
• соблюдать правила и режимы вентилирования зерна холодным воздухом с целью понижения его температуры. Особенно это касается вентилирования теплого зерна в холодные осенние ночи в металлических силосах;
• исключить развитие в зерне насекомых, инициирующих процесс самосогревания.

Удачи в сохранении зерна — национального богатства России!

1. Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды (перечень). ГН 1.2.3539-18. Постановление Роспотребнадзора от 10.05.2018 № 33.
2. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01. — Москва: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002, 168 с.
3. Единые санэпидтребования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю). Утв. Решением Комиссии Таможенного союза от 28.05.2010 № 299.
4. Мачихина Л.И., Алексеева Л.В., Львова Л.С. и др. Научные основы продовольственной безопасности зерна (хранение и переработка) — М: ДеЛи принт, 2007, 382 с.
5. Микотоксины и микотоксикозы — М.: Печатный Город, 2006, 382 с.
6. Технический регламент таможенного союза ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна». Утв. решением Комиссии Таможенногосоюза от 09.12.2011 г. № 874.
7. Технический регламент таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». Утв. решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 г. № 880.
8. Трисвятский Л.А. Хранение зерна. — М.: Агропромиздат, 1985, 351 с.
9. Фейденгольд В.Б., Алексеева Л.В., Закладной Г.А. и др. Меры борьбы с потерями зерна при заготовках, послеуборочной обработке и хранении на элеваторах и хлебоприемных предприятиях. — М.: ДеЛи принт, 2007, 302 с.
10. Yazar S, Omurtag G.Z. Fumonisins, Trichothecenes and Zearalenone in Cereals // Int. Journ. Mol. Sci., 2008, vol. 9, p. 2062-2090.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Защита и карантин растений» (2019 г., № 11).