Для убранного с поля зерна, прошедшего период после-уборочного дозревания, характерно состояние покоя. При этом интенсивность дыхания очень мала, процесс прорастания отсутствует. Обмен веществ, хотя и медленно, все же происходит в зерне. В таком состоянии зерно может долго храниться. Но, если внешние условия будут влиять на него, на определенном этапе зерно пробудится к жизни и прорастет. Обычно прорастанию способствуют увлажнение, определенная температура и доступ кислорода.
При прорастании активизируются биохимические превращения в зерне, прежде всего, возрастает активность ферментов, происходят также процесс «наклевывания», его морфологические и анатомические изменения.
Процесс прорастания очень важен с технологической точки зрения, от него зависит не только хранение зерна, но и использование зерна в промышленности. По своей направленности прорастание противоположно созреванию. При прорастании высокомолекулярные органические вещества гидролизуются до низкомолекулярных растворимых веществ, которые перемещаются в зону зародыша для построения тканей и органов нового растения. Наибольшую активность при прорастании проявляет фермент осамилаза. Об изменении технологического достоинства зерна, таким образом, можно судить по изменению активности а-амилазы.
На процесс прорастания наиболее существенно влияют три фактора: влажность, температура и наличие О2.
Увеличение влажности зерна до 14,5-15,5% способствует скачку в прорастании. Если доступ воды в дальнейшем прекратить, то процесс заметно замедлится. Поэтому для прорастания необходимо постоянное поступление воды к зерну. Причем в зависимости от химического состава зерна количество поглощаемой воды изменяется. Белки поглощают значительно большее количество воды (до 180% своей массы) по сравнению с крахмалом (до 70% своей массы). Так, пшеница поглощает примерно 46% воды от своей массы, рожь — 58%, ячмень — 48%, овес — 60%, кукуруза — 44%, просо — 25%, горох — 107%, чечевица — 100%, вика — 75%, фасоль — 104%, рыжик — 60%, конопля — 44%, мак — 91%, рапс — 51%, подсолнечник — 56%.
На скорость поглощения воды зерном существенное влияние оказывает температура. С ростом температуры увеличивается количество поглощенной воды. Наличие у зерна плодовых и семенных оболочек затрудняют поглощение воды зерном.
Очень важным фактором для прорастания зерна является температура. Различным культурам для этого требуется своя температура. В нашей стране наиболее важные злаки прорастают в условиях низких температур, а южные злаки (просо, рис, сорго) любят тепло. Нужно отметить, что существует предел минимальной и максимальной температур для прорастания зерна. Конечно, наиболее благоприятна оптимальная температура.
Необходимым фактором прорастания зерен и семян является кислород, причем оболочки зерна не должны препятствовать его проникновению внутрь.
Потеря зерном способности к прорастанию значительно влияет на качество и стойкость при хранении и на пищевые характеристики.
Зерно с низкой жизнеспособностью плохо поглощает воду, вследствие этого в разных частях зерновой массы скапливается влага, что приводит к его самосогреванию. Зерно, потерявшее всхожесть, как правило, менее прочное, что снижает качество его переработки
Зерно с высокой жизнеспособностью лучше хранится, так как живому организму свойственен естественный иммунитет к плесневым грибам, развивающимся на зерне. Причем на потерявшем всхожесть зерне грибы развиваются гораздо более интенсивно.
В результате длительного хранения, либо при неблагоприятных условиях хранения происходит старение зерна, при этом снижается всхожесть, замедляются дыхание и биохимические процессы. Если зерно теряет способность к прорастанию, его жизненные функции угасают, хотя еще сохраняются в виде активности ферментов зерна.