* Sự hô hấp của hạt
Hô hấp là biểu hiện hoạt động sống của hạt. Đó là q trình trao đổi các chất dự trữ bên trong của hạt với mội trường bên ngồi (khơng khí).
Các chất dự trữ bên trong bị đốt cháy và tiêu hao dần, sinh ra năng lượng. Những chất dễ bị oxy hóa như: glucid, protein, lipid. Q trình oxy hóa các chất dinh dưỡng trong hạt diễn ra rất phức tạp và qua nhiều giai đoạn trung gian, cho ra sản phẩm cuối cùng là khí CO2, H2O và năng lượng.
Để theo dõi tình trạng bảo quản của hạt người ta dùng các chỉ số sau:
• Cường độ hơ hấp của hạt.
• Hệ số hô hấp
Hoạt động sống của hạt hay cường độ hô hấp của hạt, biến đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng chủ yếu là độ ẩm và nhiệt độ
Q trình hơ hấp của hạt diễn ra theo một quy luật chung, đối với mỗi loại hạt thì cường độ hơ hấp có thể thay đổi một ít bởi nó tùy thuộc vào các thành phần chứa trong hạt chủ yếu là dầu và các chất hút nước.
Ngoài ra trên mặt lớp vỏ hạt thường ln có các vi sinh vật, do đó đồng thời với q trình hơ hấp của hạt cịn có q trình sống của các vi sinh vật này. Sản phẩm cuối của q trình vi sinh vật hơ hấp cũng là CO2, nước và nhiệt. Cường độ hô hấp của chúng cũng phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương tự như đối với hạt.
Hoạt động sống của hạt và vi sinh vật có liên quan và kích thích lẫn nhau. Cường độ hô hấp đo được trong thực tế thường là tổng cộng của cả hạt và vi sinh vật.
Ngoài hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm, thành phần các chất của môi trường bao quanh hạt cũng có ảnh hưởng q trình sống và hơ hấp của hạt.
* Sự phá hủy hạt do hoạt động của vi sinh vật
Sau khi thu hoạch, trên mặt lớp vỏ ngoài của hạt ln ln có các vi sinh vật. Nguồn gốc sự có mặt của chúng trên hạt là từ đất, bụi, các giọt nước, từ cỏ rác,…rơi vào.
Hoạt động của các vi sinh vật trong khối hạt bảo quản, khơng chỉ có ảnh hưởng xấu mà cịn là một nguy cơ thường xuyên dễ gây ra sự hư hỏng nặng.
Trên hạt các vi sinh vật tồn tại dưới dạng: vi sinh vật hoại sinh, vi sinh vật gây bệnh cho người và cả gia súc, chủ yếu là nấm men, nấm mốc và vi khuẩn. Vi sinh vật phá hoại từ bên ngồi vào bên trong hạt. Trong q trình sống và phát triển, vi sinh vật sẽ sử dụng những chất khơ của hạt vào q trình trao đổi chất.
Sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật, cần phải có mơi trường có độ ẩm cao. Các tạp chất hữu cơ, cỏ, rác, hạt non, hạt hỏng thường có độ ẩm cao nên là nơi cư trú nhiều vi sinh vật. Vì vậy, nếu các tạp chất này do điều kiện nào đó được tập trung lại sẽ trở thành vùng hoạt động, phát triển rất nhanh của vi sinh vật.Từ đó lan truyền ra, gây bốc nóng và hư hỏng cả khối hạt.
Trạng thái nhiệt của khối hạt có ảnh hưởng lớn tới hoạt động, phát triển của vi sinh vật. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của từng loại không giống nhau. Theo nhiệt độ thích ứng để phát triển có thể chia làm 3 nhóm vi sinh vật xâm nhập vào khối hạt:
• Nhóm ưa lạnh: phát tirển ở gần 0oC.
• Nhóm ưa nhiệt: phát triển ở nhiệt độ từ 50 ữ 60oC
ã Nhúm vi sinh vt t ẩm phát triển mạnh ở nhiệt độ bình thường từ 20 ÷ 40oC, nhóm này phát triển mạnh nhất.
Ngồi độ ẩm và nhiệt độ, mơi trường cũng có ảnh hưởng tới hoạt động sống của vi sinh vật. Nếu tăng hàm lượng O2 trong mơi trường bảo quản thì vi sinh vật hoạt động mạnh hơn. Điều này chứng tỏ phần lớn vi sinh vật trên hạt thuộc loại ưa khí.
* Sự hư hỏng hạt do các men phá hủy
Sự phá hủy của một số men đặc trưng thường gặp và quan trọng trong hạt là lipase, phospholipase, lypoxidase.
• Trong đó men phổ biến nhất và thường gây hỏng dầu nhiều nhất là lipase. Đây là men có ở hầu hết các hạt chứa dầu và thuộc loại men thủy phân có nhóm hoạt động là calci (Ca). Trong q trình chín của hạt ở trên cây, men có tác dụng kích thích sự tổng hợp glycerin và acid béo tạo thành glyceric.
Nhưng trong quá trình bảo quản, chế biến hạt (sau khi thu hoạch) dưới tác dụng của men, glyceric lại bị thủy phân thành glycerine và acid béo tự do, ngược lại quá trình tổng hợp các acid béo tự do được phân cắt ra, hoà tan vào dầu, làm tăng độ acid và giảm chất lượng dầu. Vì vậy sự thủy phân glyceric là tác dụng phá hỏng chủ yếu của men lipase đối với hạt dầu trong q trình bảo quản và chế biến.
• Men phospholipase: là loại men thủy phân và thường có trong dầu. Tác dụng đặc hiệu là thủy phân và phá hủy các phospholipide.
Phospholipase thường tồn tại ở 4 dạng khác nhau: A, B, C và D. Khi thủy phân cho ra các sản phẩm khác nhau:
• Phospholipase A: Leucithin Isoleucithin + 1 acid béo
• Phospholipase B: Isoleucithin 2 acid béo
• Phospholipase C: phân cắt nối liên kết của ester phức giữa acid phosphoric và glycerine.
• Phospholipase D: phân cắt nối liên kết giữa acid phosphoric và các base nitơ.
Kết quả của các quá trình này sẽ làm giảm phẩm chất của dầu: chỉ số acid tăng lên, các phosphatic bị phá hủy.
• Lipoxidase: là một globulin có phân tử lượng 120.400, khơng hịa tan trong nước nguyên chất, chỉ tan trong các dung dịch muối loãng.
Men này hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ từ 20 ÷ 40oC, trên nhiệt độ 80oC chúng bị mất hoạt tính. pH tối ưu của men này là 6,5 ÷ 7,5.
* Sự hư hỏng hạt do các phản ứng hóa học
Trong các hạt có dầu hầu như chứa đủ các chất vơ cơ, hữu cơ. Do đó có khả năng xảy ra nhiều loại phản ứng khác nhau trong những điều kiện thích hợp nhất định.
Nếu hạt được bảo quản ở các điều kiện đúng tiêu chuẩn thì sự hư hỏng hạt do các phản ứng hố học đơn thuần khơng đáng kể. Nếu hạt có độ ẩm và nhiệt độ cao thì sự hư hỏng hạt do các phản ứng hố học xảy ra đáng kể (thậm chí rất nặng). Lúc đó hàng loạt các phản ứng hoá học xảy ra, đặc biệt là phản ứng oxy hóa, phản ứng thủy phân, sự biến tính của protien, phản ứng melanoid.
* Sự hư hao hạt do sâu, mọt,chim, chuột
Các loại côn trùng này gây tổn thất rất lớn trong quá trình bảo quản. Chúng sử dụng hạt có dầu làm chất ni sống, sau đó tiết, thải ra chất độc trên hạt, dễ gây bệnh.
Quá trình sống của côn trùng trong hạt phụ thuộc vào hàm lượng nước. Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng lớn tới hoạt động của côn trùng. Phần lớn côn trùng bị chết ở 50 ÷ 55oC.
Nồng độ O2 và CO2 trong mơi trường bao quanh hạt có ảnh hưởng lớn đến hoạt động phá hủy của cơn trùng. Q trình hoạt động sống của chúng cũng hấp thu oxy và thải ra CO2.
Khi trong khối hạt có nhiều hạt hỏng, hạt vỡ thì hoạt động của cơn trùng tăng lên. Thường chúng phát triển trên các hạt này trước và sau đó lây lan ra tồn khối.