Известно, что во время развития и созревания в поле зерна не одновременно проходят стадии восковой спелости (количество сухого вещества в нем максимальное, влажность – примерно 30 %), созревания (влажность снижается), полной спелости (при сухой погоде влажность снижается до 14 %). Безусловно, что одномоментно все зерна будут иметь различную спелость. Уборка урожая, особенно ее сроки, могут также увеличить изменчивость показателей зерновой массы.

Сразу после выделения зерна из колоса сложные биохимические процессы не прекращаются: идет дозревание семян. При благоприятных условиях дозревание продолжается в течение 1,5–2,0 месяцев.

Кроме того, при обычных сроках уборки (несколько раньше полной спелости для уменьшения полевых потерь, просыпей зерна) зерно бывает разной влажности. Так, в партии пшеницы со средней влажностью 18 % влажность отдельных зерен составляет от 14 до 24 % (рис. 1.1).

На влажность зерна влияет и время суток, в течение которого происходит обмолот (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Влажность отдельных зерен ω в партии пшеницы.

Рис. 1.2. Изменение удельного веса зерен различной влажности ω в зависимости от времени обмолота: 1 – с 6 до 7 ч; 2 – с 9 до 10 ч; 3 – с 21 до 23 ч.

В начальный период хранения, в силу законов сорбционного равновесия, сырые зерна теряют часть влаги, а более сухие приобретают ее. Такое перераспределение происходит в течение нескольких суток.

Помимо этого влага перераспределяется и от сорняков, стеблей растений к семенам зерновой культуры (рис. 1.3). Рисунок наглядно показывает, как важно удалить из зерновой массы семена сорных растений сразу же после уборки.

Рис. 1.3. Перераспределение влаги в зерновом ворохе: 1 – сорняки; 2 – стебли; 3 – зерно.

В зерновой массе после ее уборки при наличии влаги и тепла происходят сложные физиологические процессы – результат жизнедеятельности входящих в нее живых компонентов (зерна, семян сорняков, микроорганизмов, насекомых). Из-за неоднородности зернового вороха начальный период хранения является наиболее сложным по регулированию этих процессов.

Хранение должно, прежде всего, обеспечить жизнеспособность зерна, то есть свести к минимуму количественные потери, не снижая его качества.

По А. А. Трисвятскому, возможные потери зерна при хранении таковы:

• биологические – дыхание, прорастание зерна, развитие микроорганизмов, развитие насекомых и клещей, самосогревание, уничтожение грызунами, птицами;

• механические – травмы, распыл, просыпи.

Дыхание – это основной физиологический процесс обмена веществ, происходящий как при свободном доступе кислорода к зерну (аэробное дыхание), так и в условиях полного его отсутствия (анаэробное дыхание), описываемый уравнениями:

Дыхание происходит на всей активной поверхности зерна, которая составляет 200–250 м^>2 на 1 г его массы и сопровождается потреблением кислорода из воздуха, уменьшением массы зерна за счет расходования углеводов, выделением диоксида углерода и тепла, увеличением влажности зерна.

Потери массы зерна – это естественная убыль, которая не может быть восполнена как при фотосинтезе в колосе зеленого растения. Данные о норме естественной убыли приведены в табл. 1.1.

Вполне очевидно, что для лучшего сохранения зерна следует уменьшить интенсивность дыхания, снизить жизнедеятельность и перевести зерновую массу в состояние анабиоза.

На интенсивность дыхания влияют влажность, температура, степень аэрации зерновой массы (вода, тепло, кислород).

Характер изменения интенсивности дыхания от увеличения влажности, если принять интенсивность дыхания пшеницы равной единице при влажности 11–12 %, показан на рис. 1.4.