A kukorica erjedése és erjesztése

A héten sajnálatos eset történt, két férfi életét vesztette a kukorica erjedése következtében. A Magyar Kukorica Klub elnöke, dr. Szieberth Dénes szakvéleményét kértük ki a történtek kapcsán. A remek cikkből az is kiderül, hogyan előzhetők meg a hasonló balesetek.

A kukorica erjedésének biológiai okai

Az élet kialakulásakor az ősleves olyan körülményeket biztosított, hogy a folyamatos anyagcseréhez szükséges energia pillanatról pillanatra rendelkezésre állt. Ha nem változtak volna az élet feltételei, valószínűleg sohasem vesztette volna életét senki szén-dioxid mérgezésben, mert oka nem lévén, nagy valószínűséggel a sejtes szerveződés sem jött volna létre. De a feltételek változtak, s az életnek, hogy fennmaradjon, gondoskodni kellett a hiányidőszakok áthidalását biztosító akkumulátorokról.

A szabadban szárított kukoricánál biztonságban vagyunk.

Az akkumulátorok feladata, hogy az energiát összegyűjtsék és tárolják amikor többlet van belőle, s rendelkezésre bocsássák a folyamatosság fenntartására olyankor, amikor a mérleg negatív. Az élet fejlődése feltalált egy nagyon jól működő bio-akkumulátort, a cukrot. Nem minden szervezet tanulta meg a napfény energiájának átalakítását cukorrá, csak a klorofillt tartalmazók. Mivel a Földön az élet kialakulásának időszakát véve az „eredetiek” feltételek (klíma, a levegő összetétele, stb.) tartósan megváltoztak, minden olyan szervezet, amely nem rendelkezik ezzel a képességgel, csak úgy maradhat fenn, ha valahol, a tápláléklánc valamely fokán hozzájut a képzett tartalékhoz.

A cukormolekula átmenetileg tárolja a nap energiáját, s ezt a tárolt energiát használja szinte minden élő szervezet energiaigényes folyamatainak működtetésére. A zöld növény a Nap energiája segítségével a levegő széndioxidjáról leválasztja az oxigént, víz hozzáadásával a szenet szerves kötésbe viszi, s mint később tüzelésre felhasználható anyagot elrakja a „szeneskamrába”. A szeneskamra nem más, mint a különféle cukorvegyületek és polimerjeik, a keményítők, a cellulóz, lignin (összefoglaló nevükön szénhidrátok). Ezek a nagy kémiai energiát tartalmazó vegyületek az őket elfogyasztó szervezetben vagy a saját szervezetük enzimjeinek hatására elbomlanak, a felhalmozott energiát hő formájában, vagy más kémiai folyamatok létrejöttének támogatására leadják. Ebből lesz a testmeleg, a „garmadameleg”, ettől gyullad ki a szénakazal, ez ad energiát a többi energiaigényes testépítő folyamathoz, a mozgáshoz, táplálkozásoz, stb.

A fotoszintézisről mind tanultunk az iskolában, de most másról van szó

A bomlási folyamat nem más, mint oxidáció, azaz, a szénhidrátokban lévő szénből és hidrogénből szén-dioxid és víz keletkezik, miközben energia szabadul fel. A levegő szabad oxigénje a folyamat során kicserélődik a bomlási folyamat egyik végtermékére, a szén-dioxidra. A másik végtermék alapjában véve nem okozna gondot, ha nem a garmada tetején és a tároló épület hőhídjainál csapódna ki, s nem gerjesztené a már elindult romlási folyamatot.

Apropó, romlás! Itt érdemes megállni egy pillanatra, mert nem is biztos, hogy gazdasági értelemben romlásról van szó! A szénhidrátok bomlásának (oxidációjának) az első lépésében ugyanis szerves savak keletkeznek, amelyek fehérje-inaktiváló hatása közismert, de az is tudott, hogy az állatokban, s más, a napfényt önállóan átalakítani nem tudó szervezetekben (baktériumok, gombák) az emésztés ugyanezen az úton dolgozza fel a szénhidrátokat. Ha tehát ezen a ponton meg lehet állítani a romlást, nyert ügyünk van, legalábbis az élelmiszer (= energia) tartósítás szempontjából. A romlási folyamatot már ősidők óta úgy állítják meg, hogy akkor, amikor már elegendő sav szaporodott fel, de még nem indult el a további oxigén-igényes bomlás, a masszát elzárják a külvilágtól, azaz az oxigéntől. Az oxidációs folyamat megáll, s az erjesztett anyag állapota a savas környezetben konzerválódik. A konzerválásnak ezt a módját az ősember is ismerte, s használjuk máig a silótakarmány készítéstől a káposzta és uborkasavanyításig nagyon sok területen.

A nedves kukorica betárolása

Mielőtt a kukoricaszárítók megépültek, a nedvesen betakarított szemes kukorica tartósítására is használtuk a módszert. Nagy árkokat túrtunk bulldózerokkal, kibéleltük őket légzáró fóliával, s amikor megtelt a „tárolótér” lezártuk a fóliát, s földdel takartuk a terményt. A biztonságosabb állagmegóvás és a kisebb veszteség érdekében gyakran adtunk hozzá széndioxidot vagy propionsavat. Ezek a módszerek továbbfejlesztett formában ma is élnek, s belső felhasználású kukorica tárolására (sertés, szarvasmarha takarmányozásra) jelentős gazdasági előnnyel használják őket. A fentiekből világos, hogy az erjedési folyamat bizonyos körülmények között veszélyeket hordoz magában.

A kukorica erjedésénél is hasonló történik, mint a borkészítési folyamat során

Vegyük például egy mai növénytermesztő nagygazdaság terményfogadó telepét. A kombájnoktól özönlik a nedves kukorica egy hatalmas sík betonfelületre. A szárító túlterhelt, a nedves garmada feldolgozása napokig tart. A majori technológia nagy része föld alá süllyesztett árkokban és aknákban helyezkedik el. A még élő garmadából a saját, még le nem állt életfolyamatok következtében ömlik a széndioxid. Azonnal megindulnak az erjedési folyamatok is, részben az enzimek, részben a termény felületére tapadt mikroorganizmusok tevékenységének hatására. Néhány órára, vagy egy-két napra leáll a munka. A garmadából kiáramló széndioxid, miután nehezebb a levegőnél, belefolyik a föld felszíne alatti mesterséges üregekbe, s kitölti azokat. Különösen nagy a veszély, ha langyos, szélcsendes az idő, s a termény hőmérséklete is 15 °C körüli, vagy azt meghaladó. Ugyanaz a helyzet, mint a pincékben, ha erjed a must. Ha oda bemegy valaki takarítani, vagy karbantartási, javítási munkákat végezni, veszélybe, akár halálos veszélybe kerülhet!

Nem lehet teljes a biztonság évközben sem, ha jelentős mennyiségű terményt tárolnak, hiszen az életfolyamatok akkor is működnek, még ha a szárítás és hűtés hatására le is lassultak. A nagy tároló tornyokból alul, a kitároló nyílások résein át szivárog ki a széndioxid, s feltölti a szerelőaknákat, szalagcsatornánkat.

Egy példa arra, ha a silót bontásra ítéljük:

Hogyan előzzük meg?

A védekezés tulajdonképpen nagyon egyszerű, kézenfekvő. Ugyanazokat a szabályokat kell betartani, mint a borospincénél:

• Ha sok erjedő anyag van a környéken, nem szabad lemenni, csak égő gyertyával, vagy elektronikus – CO2 jelzővel a gazdasági udvar területén lévő kutakba, üregekbe, gödrökbe.
• gondoskodni kell a csatornák, gödrök szellőzéséről.
• Mindenfelé figyelmeztető feliratokat kell tenni, amelyek tiltják a felszín alatti járatok, gödrök engedély nélküli látogatását. 
• Mindenkit, aki a területen dolgozik, be kell oktatni a veszélyről.