Зберігання зерна на складах вимагає постійного контролю, адже якість і безпека врожаю безпосередньо залежать від біологічних чинників. Зернова маса – складне середовище, де активно розвиваються мікроорганізми та шкідники, здатні за короткий час призвести до значних втрат продукції.
Шкідники
До складських приміщень значна частина шкідників потрапляє разом із зерном та іншою сільськогосподарською продукцією, тарою, а також через одяг, взуття працівників чи заселення гризунів і птахів. Живлячись зерном, шкідники забруднюють його своїми рештками внаслідок линяння, загиблими особинами, екскрементами, павутиною. Заражене шкідниками борошно змінює свій колір, запах і смакові якості.
Найпоширеніші та найнебезпечніші серед шкідників зерна та зернової продукції в Україні – комірний та рисовий довгоносики, великий та малий борошняні і булавовусий хрущаки, гороховий та квасолевий зерноїди, зерновий точильник, рудий коротковусий та суринамський борошноїди, зернова міль, млинова та південна комірна вогнівки, борошняний та звичайний волохатий кліщі, хатня миша, сірий та чорний пацюки тощо.
На життєдіяльність шкідників істотно впливає температурний режим під час зберігання. Кожен вид комах і кліщів проявляє активність лише у визначених межах температур. Встановлено, що оптимальний температурний діапазон для розвитку більшості шкідників хлібних запасів перебуває у рамках +18-32 °С. Тривалі мінусові й мінімальні позитивні температури стримують їх розвиток і розмноження. У зерні, яке охолоджене до нижніх температурних порогів, комахи та кліщі поступово гинуть. За таких умов можна зберігати зерно й без дезінсекції. Нижній температурний поріг розвитку основних шкідників зернових запасів для кліщів становить -6 °С, для комірного довгоносика та зернової вогнівки – -10 °С, для млинової вогнівки – -11 °С, для рисового довгоносика та зернової молі – -13 °С, південної комірної вогнівки – -14 °С, булавовусого і малого борошняних хрущаків – -15 °С, суринамського борошноїда та зернового шашіля – -16 °С.
Мікроорганізми
Негативна дія мікроорганізмів є основним чинником зниження якості зерна і його псування. Вони з’являються на зерні в період вегетації рослин. У процесі збирання й обробки при контакті насіння з пиловидними часточками ґрунту кількість і видовий склад їх на зерні різко збільшуються. В 1 г зернової маси містяться десятки або сотні тисяч, інколи мільйони мікроорганізмів.
Факторів, які впливають на стан і розвиток мікроорганізмів у зерновій масі, дуже багато. Вирішальне значення серед них мають середня вологість зернової маси і вологість окремих її компонентів, температура і ступінь аерації, цілісність і стан покривних тканин та життєві функції зернини, кількість і видовий склад домішок.
За способом життя і впливом на зерно розрізняють три групи мікрофлори зернової маси: сапрофітну, фітопатогенну і патогенну.
Сапрофітні мікроорганізми – бактерії, дріжджі, плісеневі гриби й актиноміцети.
Бактерії, що утворюють спори, в зерновій масі представлені переважно картопляною і сінною паличками. Картопляна паличка дуже поширена в природі. Вона є у ґрунті, повітрі, рослинах тощо. Будучи типовими сапрофітами з дуже стійкими спорами, вони можуть зберігатися у зерновій масі досить тривалий час. За сприятливих умов бактерії картопляної палички швидко розмножуються. Оптимальними умовами для розвитку спор картопляної палички є температура близько +40 °С, наявність вологи, живильного середовища, зниженої кислотності. Спори бактерії термостійкі, залишаються життєздатними за +120 °С і, проростаючи, можуть викликати «тягучу» або «картопляну» хворобу хліба (м’якуш хліба стає слизистим і тягучим, і хліб набуває неприємного запаху). Хліб, випечений з такого зерна, непридатний до споживання.
У зерновій масі трапляються також поодинокі збудники гнильних процесів (Proteus тощо), а також бактерії, що зумовлюють кислотне бродіння (молочнокисле, маслянокисле) та кокові форми бактерій, які інтенсивно розвиваються при самозігріванні зерна.
Дріжджі – одноклітинні організми різної форми, крупніші за бактерії. На якість зерна під час зберігання вони істотно не впливають, однак за певних умов можуть надавати йому комірного запаху.
Плісеневі гриби – друга за чисельністю група мікроорганізмів у зерновій масі (1-2% загальної кількості мікроорганізмів). Вони невибагливі до умов середовища і здатні розмножуватися в широкому діапазоні вологості й температури. Розвиваються за рахунок органічних речовин зерна, що призводить до втрати його маси, погіршення якості або повного псування, зміни кольору, появи неприємних запаху і смаку. Понад 80% втрат зерна від діяльності мікрофлори припадає на рахунок плісеневих грибів.
Фітопатогенні мікроорганізми не впливають безпосередньо на збереженість зернової маси в процесі зберігання, але наявність ознак пошкодження ними зерна враховують при загальній його оцінці та при використанні на продовольчі, фуражні та насінні цілі.
Перебіг мікробіологічних процесів у зерні відбувається швидко. Свіжозібране зерно вже через кілька днів може втратити схожість, у ньому утворюються токсини, виникає стійкий затхлий запах.
Основний спосіб боротьби з мікрофлорою зерна – якнайшвидше післязбиральне очищення його від домішок та просушування до сухого стану. Зниження температури також пригнічує активність мікроорганізмів у зерновій масі, проте за температури +5… +10 °С плісеневі гриби здатні повільно розвиватися на зерні з підвищеною вологістю. Тому сире, охолоджене зерно, особливо насіннєвого призначення, можна зберігати нетривалий час.