|
Главными факторами, под
воздействием которых эндосперм разрыхляется, являются изменения влажности,
температуры и продолжительности процесса. Сочетание первых двух факторов
усиливает эффект, под влиянием температуры продолжительность процесса
сокращается.
Основным проявлением разрыхления эндосперма является
разрушение его структуры в результате образования микротрещин. Образуются они
только в стекловидном зерне пшеницы, риса, кукурузы (в роговидном слое). При
увлажнении зерна пшеницы интенсивное развитие микротрещин наблюдается при
влажности 14... 17%, при 17,5% образование микротрещин не обнаружено;
очевидно, это обусловлено существенным снижением хрупкости эндосперма,
повышением его пластичности вследствие сильного набухания белковых матриц.
Наибольшее количество трещин в эндосперме образуется через
8 ч после увлажнения. Через 16 ч часть мелких трещин исчезает, а через 48 ч
остаются только наиболее крупные, появившиеся в начале процесса.
Это «залечивание» структуры эндосперма, ее восстановление
обусловлено набуханием увлажненных белковых матриц, а частично и крахмальных
гранул.
Правый ряд микрофотографий показывает, что вода в
образовавшиеся микротрещины проникает не сразу после их возникновения, а через
8' ч отволаживания. Очевидно, это является следствием диффузионного
влагопереноса внутри зерна.
В результате образования микротрещин в эндосперме
стекловидность зерна при отволаживании после увлажнения быстро снижается;
особенно интенсивно это происходит при 15... 17 % влажности. В течение первых
8 ч стекловидность уменьшается на 15...25 %. Однако твер- дозерность пшеницы
сохраняется такой же.
Особенно подвержен растрескиванию эндосперм риса.
Микротрещины образуются даже при хранении вследствие сорбции —десорбции паров
воды. Интенсивно разрушается эндосперм риса при тепловой сушке. При этом с
увеличением прироста влажности возрастает и количество трещиноватых зерен в
партии.
Аналогичное наблюдается и для зерна других культур. На
рисунке XV-6 показано, как возрастает содержание трещиноватых зерен в партии
пшеницы IV типа сорта Мироновская 808 при повышении степени увлажнения от 1,5
до 4,4 %. Исходная влажность зерна 12,4 %, общая стекловидность 64 %.
Микротрещины в эндосперме увлажненного зерна при отволажи-
вании образуются с переменной интенсивностью. При этом первые крупные трещины
появляются примерно через 0,5 ч, а развитие сети микротрещин начинается через
2...3 ч в зависимости от исходных свойств зерна.
Кривые интенсивности образования трещин имеют аналогичный
вид для зерна разных сортов, типов и даже культур. Однако положение максимума
на оси времени, его высота, протяженность кривых имеют отличия, обусловленные
характеристикой зерна. Так, для пшеницы IV типа ордината максимума составляет
всего 40%/ч, расположен максимум для суммарной кривой при 0,75 ч, а для
кривой интенсивного тре- щинообразования смещен правее, чем для пшеницы I
типа, и располагается при 4,5 ч. Это отражает особенности зерна, определяющие
его реакцию на внутренний влагоперенос при ГТО.
Для данной партии зерна высота максимума этих кривых
зависит
от степени увлажнения зерна, причем практически по закону прямой
линии (для пшеницы IV типа г=0,952±0,076). Для пшеницы сорта Мироновская 808
найдено, что при увлажнении на 1,5 % максимальная ордината суммарной кривой
интенсивности трещинообразования составила 8%/ч, а при увлажнении на 4,4
%—30%/ч. Следовательно, при усилении воздействия на зерно возрастает и
эффективность разрушения исходной структуры его эндосперма микротрещинами.
Для зерна найдено, что если при 40°С W=30 %/ч, при 60°С — 70%, при 80°С —
более 220 %/ч.
Дополнительный вклад в разрыхление эндосперма зерна вносят
преобразование молекулярной конформации белков при их обводнении и
биохимические процессы. Наиболее полно суммарное их воздействие проявляется
при анализе изменения плотности зерна или же обратной величины — удельного
объема зерна. В связи с этим графики приращения удельного объема зерна при
отволаживании получили название кривых разрыхления эндосперма.
кривые для пшеницы I и IV типов. На кривых хорошо
выявляется максимум, • соответствующий наивысшему разрыхлению эндосперма при
отволаживании. В дальнейшем степень происшедших изменений несколько
снижается. Положение максимума индивидуально для каждой партии зерна и
определяет оптимальную продолжительность отволаживания.
При повышении температуры максимум кривой смещается влево
и вверх, при снижении — вправо и вниз. Это отражает изменение интенсивности
развития процесса разрыхления эндосперма. Усиливается процесс и при
двукратном увлажнении — отволаживании зерна. Кривые разрыхления для этого
случая приведены на рисунке XV-9. Для данной партии пшеницы I типа было
установлено, что при однократном увлажнении в условиях холодного
кондиционирования оптимальная продолжительность отволаживания составляет 8 ч.
По истечении этого срока зерно было повторно увлажнено. В результате степень
разрыхления эндосперма возросла почти в два раза. При этом оптимальная
продолжительность второго этапа отволаживания 4 ч, т. е. составляет 1/2 от;
продолжительности первого этапа.
Это непосредственно связано с более интенсивным
разрыхлением эндосперма. Изменяются также физико-химические, структурно-механические,
биохимические и другие свойства зерна.
|