15.2. Астықтың тыныс алуы жəне тыныс алу түрлері
Əрбір организмнің тіршілігі үшін үнемі энергия келіп тұруы
керектігі белгілі. Сақталып жатқан дəндерде жəне тұқымда
энергия олардың құрамындағы заттардың ыдырауының жəне
өзгеріп жаңаруының нəтижесінде яғни органикалық заттардың,
негізгі қанттардың диссимиляция үдерісінде пайда болады.
Организмдегі осының салдарынан шығындалған қант күрделі
заттардың гидролизінің нəтижесінде толықтырылып отырады.
Мəселен, крахмалға бай дəндерде крахмал ферменттердің
қатысуымен қантқа дейін ыдырайды, ал майлы дақылдарда май
мен оның құрамына кіретін майлы қышқылдар тотығып қантқа
айналады.
Қанттың диссимиляциясы (гексоз) организмде ауаның
(оттегінің) қатысумен (аэробтық), яғни тотығуымен, не ауасыз
(анаэробтық), яғни ашуымен болады.
Астық
қорын
сақтау
тұрғысынан
қарағанда,
диссимиляцияның
басымдау,
көбірек
тараған
түрлерін
зерттеудің, диссимиляция үдерістерінің дəндердің күйі мен
сапасына тигізетін əсерін диссимиляцияның үдеуіне, жеделдеуіне
ықпал жасайтын факторларды білудің маңызы зор.
Астық сақтау барысында диссимиляцияның екі түрі
байқалады. Оның қорытынды нəтижесін тыныс алу теңдеулері
деп аталатын теңдеулерімен өрнектеуге болады:
С
6
Н
12
О
6
+6О
2
= 6 СО
2
+ 6Н
2
О+ 674 х 4,19х10
3
кДж
/гексоза/
359
С
6
Н
12
О
6
= 2СО
2
+ 2 С
2
Н
5
ОН+ 28,2х4,198х10
3
кДж
/гексоза/ этил спирті
Бірінші теңдеу диссимиляцияның аэробтық үдерісін, яғни
дəндердің аэробтық тыныс алуын сипаттайды. Бұл үдерістің
нəтижесінде гексоза толық тотықтанып, көміртегінің диоксидін
жəне су түзеді.
Екінші теңдеу спирттік ашудың, яғни анаэробтық үдерісті
сипаттайды. Гексоза этил спирті деп аталатын шала тотықтанған
органикалық өнім түзіп ыдырайды.
Астық қоры ауа жеткілікті болып, дұрыс сақталу жағдайында
дəндер мен тұқымдарда аэробтық тыныс алу артығырақ орын
алады. Бірақ, бұл жағдайдың өзінде анаэробтық тыныс алуда
орын тебуі ықтимал. Мұны кейде қоршаған ортаның қолайсыз
жағдайында дəндердің ыңғайлану үдерісі деп те түсінуге болады.
Тыныс алудың түрін тұқымның, дəндердің тыныс алу кезінде
бөліп шығаратын көміртегі диоксидінің көлемінің сіңірген
(жұтылған ) оттегінің көлеміне қатынасы ретінде өрнектелетін
тыныс алу коэффициенті шамасын анықтау арқылы ажыратады,
яғни:
К = СО
2
/ О
2.
Толық аэробтық үдеріс кезінде тыныс алу коффициенті 1-ге
тең болады.
Аэробтық үдерістің барлығын атмосферадан оттегі алынбай
бөлінетін көміртегі диоксидінің мөлшерінің көбеюінен байқауға
болады. Егер тұқымдар, дəндер оттегінің бөлігін тыныс алу
үдерісінде жоғарыдағы келтірілген теңдеу бойынша ғана емес,
тағы басқа да үдерістерге шығындаса, мысалы, майлардың
тотықтануына, онда тыныс алу коффициенті 1-ден төмен болады.
Бұған мысал ретінде майлы дақылдардың тұқымын келтіруге
болады.
Тыныс алу коэффициентінің шамасы дəнді дақылдардың
түріне, астық сақтау барысында орын алатын үдерістердің жүру
бағытына, астық жиымына жіберілетін ауа мөлшеріне, дəндердің
ылғалдылығына жəне т.б. көптеген факторларға байланысты
өзгеріп отырады. Мəселен, майлы дақылдар үшін негізгі тыныс
алу коэффициентінің шамасы төмен болады. Бірақ, олардың орып
жинағаннан кейінгі пісіп жетілуі барысында тыныс алу
360
коэффицентінің мəні 1-ден жоғары болады. Мұның себебі тыныс
алу кезіндегі керекті оттегінің біраз бөлігін көмірсулардан алады.
Астық қоймаларда, əсіресе, элеваторларда сақталынған
жағдайда тыныс алу коэффицентінің шамасы дəндер мен сыртқы
ауаның арасындағы газ алмасу деңгейіне байланысты өзгереді.
Астық жиымына келетін ауа аз болса, дəндераралық
кеңістіктегі оттегінің пайдаланып жаратылуына жəне көмір-
тегінің диоксидінің жиналуына қарай дəндерде анаэробтық
тыныс алу күшейіп тыныс алу коэффициенті өседі.
В.Л.Кретович, Е.Н.Ушакова жəне басқалардың зерттеу-
лерінің мəліметтері бойынша крахмалға бай жəне ылғалдылығы
аз, құрғақ дəндердердің тыныс алу коэффициенті 1-ден жоғары.
Астықтың ылғалдылығы жоғарылаған сайын тыныс алу
коэффициенті төмендейді, ылғалдылық 17%-дан жоғары
болғанда, аталған коэффициент 1-ден төмен болады. Тыныс алу
коэффициентінің
бұлай
төмендеуінің
себебін
дəндердің
ылғалдылығы 17%-дан жоғарылағанда, оның құрамында
орналасып, өсіп-өніп жатқан əртүрлі аэробтық микроорганизм-
дердің оттегін көп жаратуымен түсіндіруге болады.
Дəндердің əрбір бөлігінің тыныс алу коэффициентінің
шамасы
əртүрлі
болады.
Мəселең,
В.Л.Кретович
пен
Е.Н.Ушакова бидай дəндердің ұрығының клеткасында эндосперм
клеткасына қарағанда, тыныс алу коэффициентінің жоғары
екендігін анықтаған.
Сонымен, астықты өндірістік жағдайда сақтау барысында
аэробтық та анаэробтық та тыныс алу бірге кездесіп отырады.
Егер өндірістік тұрғыдан тыныс алу түрлеріне баға беріп
талдайтын болсақ, онда азықтық жəне жемдік астықтың
анаэробтық тыныс алуы басым болады, себебі, бұл кезде жылу
мейлінше аз бөлініп шығады, оттегінің тапшылығынан дəндердің
тыныс алуының үдемелілігі кемиді, төмендейді. Бұл қорытынды
астық қорын оттегісіз сақтау тəсілін жасап, іске асыруға
негіздеме болды.
Астық сақтау барысындағы тыныс алу салдарлары. Жоғарыда
келтірілген тыныс алу теңдеулерінен:
1) дəндердің құрғақ заттарының шығыны;
2) астықтың ылғалдылығының жəне дəндераралық кеңіс-
тіктегі ауаның салыстырмалы ылғалдылығының жоғарылауы;
361
3) дəндераралық кеңістіктегі ауаның құрамының өзгеруі;
4) астықта жылу пайда болуы; орын алатынын көреміз.
Өсімдіктен ажыраған дəндер мен тұқымдар тыныс алу
кезіндегі жаратылған заттарды бұрынғы қалпына, орнына келтіре
алмайды. Ол дегеніміз, дəндердің сақтау кезіндегі тыныс алу,
оның органикалық заттарының шығындануы, яғни дəндердің
құрғақ заттары санының азаюына келіп соғады. Астық сақтау
барысындағы құрғақ заттардың шығыны тыныс алу үдерісінің
екпініне, үдемелілігіне байланысты. Тыныс алу үдемелі болған
сайын, шығын көбейе түседі.
Тыныс
алу
үдерісінде
глюкозаның
тотықтануының
нəтижесінде бөлініп шығатын су дəндердің бетінде қалып қойып,
оның ылғалдылығын арттырады.
Егер осы кезде астық жиымы қозғаусыз сақталып,
желдетілмесе, онда дəндер аралық кеңістіктегі ауаның да
салыстырмалы ылғалдылығы арта түседі. Сонымен, үдемелі
тыныс алу кезінде дəндердің едəуір ылғалданып қалуы əбден
мүмкін. Бұл құбылысты дəндердің «терлеуі» деп те атайды.
«Терлеуге» əкеп соғатын себептердің бірі – үдемелі тыныс алу
барысында дəндераралық кеңістіктегі ауаның жаңартылмауын,
алмаспауын. Дəндердің ылғалдануы оның тыныс алуының
үдемелілігін одан əрі асырып, микроорганизмдердің өсіп-өнуіне
жол ашады. Тыныс алу нəтижесінде көміртегінің диоксиді
бөлініп шығатыны белгілі. Егер сақталып жатқан астықты
жылжытып, араластырып қозғамаса көміртегінің диоксиді ауада
кездесетін басқа газдарға қарағанда, ауырлау болатындықтан
дəндераралық кеңістікте қалып қоятын кездері болады. Бұл
элеватордың ішкі жағында орналасқан саңылаусыз қораптарда
кездесуі ықтимал.
Сонымен, астық жиымында дəндердің өзінің жəне басқа
анаэробтық тыныс алу қабілеті бар организмдердің тыныс
алудың осы түріне көшуіне жағдай туады. Ал анаэробтық тыныс
алу өзінің кезегінде дəндердің тіршілік функцияларын, тіршілік
қабілеттерін басып жоятын этил спиртінің түзілуіне əкеп соғады.
Дəндердің аэробтық жəне анаэробтық тыныс алу барысында
жылу түрінде энергия бөлініп шығады. Аэробтық тыныс алу
кезінде глюкоза толық тотықтанады, сондықтан оның əрбір
грамм-молекуласынан 2702 Дж жылу бөлінеді. Анаэробтық
362
тыныс алуда небəрі 118 Дж бөлінеді екен. Себебі бұл кезде
глюкоза суға жəне көміртегінің диоксидіне толық ыдырайды.
Пайда болған энергияның бір бөлігі дəндер түйіршіктерінің
керегіне жаратылып, екінші бөлігі қоршаған ортаға тарап кетеді.
Дəндердің өте төмен жылу өткізгіштігіне байланысты,
бөлінген жылу астықтың өзінде көп уақыт қала беруі де мүмкін,
сондықтан тыныс алу кезінде өздігінен қызуының басты
себептерінің бірі болып табылады.
Сонымен, астықтың тыныс алу барысында оның құрғақ
құнды заттары біршама шығындалады, ылғалдылығы көбейеді,
дəндер аралық кеңістіктегі ауа құрамы өзгереді, жылу пайда
болады. Бұл құбылыстар дəндердің сапасын төмендетеді,
сондықтан оларды болдырмауға, яғни астық сақтау барысында
дəндердің тыныс алуын баяулататын шараларды қарастырып
отыру керек.
Дəндердің тыныс алу қарқынын анықтау əдістері.
Дəндердің тыныс алу теңдеуі тұрғысынан қарағанда, сақтау
барысында оның қарқындылығын (кейде үдемелілігін) мына
төмендегі əдістердің бірін қолданып анықтауға болады.
1) Астықтың құрғақ заттарының салмағын анықтау арқылы
(құрғақ затқа есептелген айырмашылық бойынша);
2) Бөлініп шыққан жылу мөлшерін есептеу арқылы
(калориметриялық əдіс);
3) Сіңірілген оттегінің не бөлініп шыққан көміртегі
диоксидінің мөлшерін есептеу бойынша. Көбінесе, соңғы əдіс
қолданылады.
Сондықтан
да
дəндердің
тыныс
алу
қарқындылығын бір жағдайда бір тəулікте бөлініп шыққан
көміртегі диоксидінің, не сіңірілген оттегінің мөлшерін
миллиграмм не милилитр арқылы өрнектейді,
Негізі тыныс алу үдемелілігінің сандық мəнін 100 не 1000 г
құрғақ затына қатысты анықтайды.Тыныс алу əсерін тигізіп,
ықпал жасайтын жағдайларға тоқталып өтейік. Азықтық жəне
жемдік мақсатқа арналған астық қорын сақтағанда тыныс алудың
түрі мен сипатынан гөрі оның үдемелілігінің маңызы зор.
Үдемелілік жоғары болған сайын, құрғақ заттың шығыны елеулі
болып, дəндердің бүлінуіне əкеп соғады.
363
Сондықтан, сақтау барысындағы дəндердің тыныс алу
қарқындылығына əсерін тигізетін жағдайларға көп көңіл
бөлінген. Оларды:
1) Кез келген астық жиымының тыныс алу қарқынына əсерін
тигізетін факторлар;
2) Тек ерекше астық жиымына əсерін тигізетін факторлар;
екі топқа жіктеуге болады.
Астықты берік сақтау үшін ылғалдылық, температура жəне
вариация деңгейі шешуші роль атқарады.
Дəндер ылғалды болған сайын ол үдемелі, қарқынды тыныс
алады. Құрғақ дəннің, яғни ылғалдылығы 11-12%-ға жуық болса,
оның тыныс алу қарқындылығы жоқ, нөлге тең болады.
Дəндердің құрамындағы су заттардың алмасу реакцияларына
қатысып отыратын орта болып табылады. Егер ылғал мөлшері аз
болса, ол байланысқан күйде болады, яғни ылғал дəндердегі
ақуыз бен крахмалдың құрамында берік ұсталған. Мұндай ылғал
түйіршіктерде жылжымайды да, зат алмасу реакцияларына
қатынаса алмайды.
Дəндердің түйіршіктерінде ылғалдылықтың жоғарылай
беруіне қарай бос, еркін күйде, яғни крахмал мен ақуыз
ұстамайтын ылғал пайда болады. Еркін күйдегі ылғал
гидролиттік
реакцияларға
(крахмалдың
қантқа,
күрделі
ақуыздардың қарапайым түріне айналуы, майдың глицеринге
жəне май қышқылдарына ыдырауы сияқты) түйіршіктерде
қозғалып жүріп зат алмасуға қатысады.
Дəндердің құрамында еркін күйдегі ылғал пайда болғанда
гидролиттік жəне тыныс алу ферменттерінің екпінділігі жəне
дəндердің тыныс алу үдемелілігі күрт артады, оның салдарынан
құрғақ заттың шығыны көбейеді.
Мысал үшін, бидайдың дəндері бойынша М.В.Гордиенконың
мəліметтерін келтіруге болады. Бір ай сақтағанда ылғалдылығы
13,5% дəндер 0,06%, ылғалдылығы 18%-0,50% құрғақ затын
жоғалтқан.
Дəндердің құрамында еркін күйдегі ылғал пайда болатын
жəне оның тыныс алу үдемелілігі күрт артатын ылғалдылығын
дəндердің аумалы, сынақ ылғалдылығы деп атайды. Бұл
ылғалдылық көп зерттеліп, барлық дерлік дəнді дақылдарда
тəжірибелі түрде анықталған. Олардың ішінде белгілі ғалымдар
364
В.Л.Кретовичтің, А.Р.Кизельдің, Л.А.Трисвятскийдің, Ч.Бейлидің
жəне тағы басқа мамандардың көптеген еңбектерін атап
көрсетуге болады. Бидай, қара бидай, арпа, сұлы, қарақұмық
дəндердерінің сынақ ылғалдылығы 14,5-15,5%, бұршақ дəнді
дақылдарынікі 15-16% шамасында болады. Майлы дақылдардың
тұқымдарының сынақ ылғалдылығы өте төмен (6-8%). Ол
тұқымның құрамында майға ұқсас липидтер деп аталатын
заттардың мөлшеріне тікелей байланысты. Бұл тұқымдардың
майлылығы жоғары болған сайын тіпті, бір дақылдың-ақ шегінде
сынақ ылғалдылық соғұрлым төмен болады. Себебі липидтер
ылғалды өз бойына сіңірмейді, сумен байланысқа түспейді, ондай
затты гидрофобты зат деп атайды. Егер ылғалдылықтың мөлшері
оның гидрофилді бөлігіне қатысты есептелсе, онда майлы
дақылдардың сынақ ылғалдылығы да 15-16%-ға жеткен болар еді.
Жүгері мен тары дəндерінің құрамында липидтер бидай мен
басқа дақылдарға қарағанда, көптеу болғандықтан, олардың
сынақ ылғалдылығы 12,5-13,5%. Сондықтан, дəндер жəне
тұқымдарды құрамындағы ылғал мөлшері бойынша құрғақ,
орташа құрғақ (құрғақтау), дымқылды не ылғалды жəне жоғары
ылғалды деп 14 пен 17%-дың аралығында (негізгі дақылдар үшін)
төрт күйге бөлу бекітілген. Ылғалдылығы 14%-ға дейінгі дəндер
Достарыңызбен бөлісу: |