БИОХИМИЯ ЗЕРНА

На нормальном зерне, не подвергавшемся неблагоприятным воздействиям при хранении, численность «плесеней хранения» очень низкая (0...0,5 тыс. на 1 г зерна). Нарушение правил хранения сопровождается быстрым развитием плесневых грибов. Число их за непродолжительный период может достигать 300... 5000 млн. на 1 г зерна. Развитие плесеней зерна при неблагоприятных условиях хранения приводит к потерям сухого шещества, увеличению влажности, потере всхожести, снижению .пищевой и товарной ценности зерна, ухудшению его хлебопекарных достоинств. Плесневые грибы способны образовывать многочисленные микотоксины, некоторые из которых канцерогенны.

Сложно распознавание видового состава развивающихся на зерне плесневых грибов — оно доступно только высококвалифицированным специалистам в специально оборудованных лабораториях. Практически любой заплесневевший пищевой продукт или корм для скота по внешнему виду, запаху считают токсичным. Для установления того, что данная партия зерна подвергалась активному воздействию плесневых грибов в период послеуборочной обработки и хранения зерна, разработан быстрый метод — по наличию зелено-флуоресцирующих соединений <ЗФС).

Плесневые грибы используют для своего развития почти все соединения зерна (углеводы, липиды и частично белки). В начальный период развития на зерне плесневых грибов возможно некоторое увеличение процентного содержания общего азота как результат интенсивного использования грибами углеводов зерна. При далеко зашедшем процессе плесневения содержание -общего азота уменьшается в результате процессов аммонификации. Наибольшую опасность представляют не столько количественные потери азота, сколько изменение специфических свойств белкового комплекса зерна и, как следствие, снижение -его пищевой ценности и ухудшение хлебопекарных достоинств.

Из обнаруженных в последние годы микотоксинов наибольшую опасность представляют афлатоксины. Афлатоксины обнаружены в различных злаковых культурах (пшенице, ячмене, кукурузе, рисе и др.) и продуктах их переработки (муке, крупе, хлебе). В пищевых продуктах найдено четыре главных афла- -токсина, продуцируемых плесневыми грибами (Вь В2, Gi, G2). Афлатоксины — производные кумаринов.

Из культур Asp. flavus выделены афлатоксины В2а и G2а. Эти формы афлаток- синов в отличие от четырех главных содержат свободную гидроксильную группу. В последнее время методом тонкослойной хроматографии выделено 12 флуоресцирующих компонентов, относящихся к группе афла- токсинов. Афлатоксины опасны выраженной канце- рогенностью. Из всех известных канцерогенов афла- токсин Bi — самый активный.

Предполагают, что афлатоксины связывают ДНК и ингиби- руют синтез РНК — полимеразы, что приводит к подавлению синтеза белка. Максимальные концентрации афлатоксинов найдены в поверхностных слоях самосогревшегося зерна, характеризующихся более умеренной температурой ( 61). Температура выше 35 °С препятствует накоплению афлатоксинов. Афлатоксины концентрируются в периферийных слоях зерна, по мере удаления от поверхности к центру эндосперма их количество» уменьшается, поэтому мука высшего сорта содержит наименьшее количество афлатоксинов.

После кратковременного плесневения при общем пониженном содержании афлатоксинов отмечается еще большее различие их количеств в периферийных и внутренних слоях зерна. При удлинении периода плесневения мицелий гриба, продуцирующего токсины, глубже проникает в зерновку. По-видимому,, происходит диффузия афлатоксинов от поверхности к центру. Скоростное кондиционирование (воздействие увлажнения и высоких температур) сказывается в основном на поверхностных,, наиболее пораженных частях зерновки. Содержание афлатоксинов в зерне после скоростного кондиционирования снижается почти вдвое (на 46%) с соответствующим уменьшением их количества в муке особенно в муке II сорта и отрубях. При тесто- ведении и выпечке хлеба значительно уменьшается содержание афлатоксинов. Во время приготовления хлеба афлатоксины разрушаются под воздействием процесса брожения и под влиянием высокой температуры при выпечке.

Мука может быть источником заражения плесневыми грибами атмосферы производственных помещений, которая, в свок> очередь, может заражать продукты после переработки. В связи с этим (хотя споры неустойчивы к нагреванию), возможно повторное заражение хлеба после выпечки. При хранении хлеба, особенно в домашних условиях, возможна его порча, в том числе и в результате развития плесневого гриба Aspergillus flavus, и тогда хлеб может приобрести токсические свойства. При заражении хлеба этими грибами максимальное содержание афлатоксинов обнаружено непосредственно в зоне развития мицелия, по мере удаления от нее количество афлатоксинов резко снижается, поэтому плесневелый хлеб, особенно ту его часть, s которой визуально обнаружена плесень, нельзя употреблять в пищу или скармливать скоту и птице.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает максимально допустимым содержание афлатоксинов в продуктах до 0,03 мкг/кг. Минздравом СССР установлена предельно допустимая норма содержания афлатоксина Bi для зерна основных культур 2,5 мкг/кг. В пораженных плесневыми грибами продуктах количество афлатоксинов может превышать предельно допустимые нормы в тысячи раз.

Существует три метода определения афлатоксинов: по характеру флуоресценции исследуемого продукта; с помощью хроматографии на колонке и СВ-метод. В методе флуоресценции визуально наблюдают зеленовато-золотистую флуоресценцию афлатоксинов под действием ультрафиолетовых лучей. Имеется несколько модификаций колоночной хроматографии. <ИВ-метод разработан специально для определения афлатоксина в арахисе — афлатоксины экстрагируют хлороформом и затем .используют тонкослойную хроматографию в силикагеле.

Единственный радикальный способ борьбы с появлением и накоплением афлатоксинов — это предотвращение развития •плесени в массе зерна. Для этого следует хранить зерно при пониженной влажности и избегать его повреждения, так как плесени йрежде всего развиваются на поверхности поврежденных зерен. При неравномерности распределения влаги в зерне в хранилищах могут возникать зоны с повышенной влажностью (свыше 16%), что также приводит к развитию в этих местах •плесневых грибов. Вследствие этого не рекомендуют хранить ^партии, образованные смешиванием сухого и влажного зерна. Для уменьшения количества афлатоксинов зерно освобождают от битых зерен, посторонних примесей и мучки, в которых токсины концентрируются. Предложен ряд методов термической и химической обработки зерна для разрушения афлатоксинов. Однако предложенные методы детоксикации афлатоксинов, содержащихся в продуктах, ненадежны и практически неприемлемы.