На поверхности зерна в большом количестве развиваются микроорганизмы (бактерии, грибы), которые снижают качество зерна. Они потребляют питательные вещества зерна, загрязняют его продуктами своей жизнедеятельности, придают неприятный запах и вкус, а иногда содержат ядовитые для человека и животных вещества. Жизнедеятельность микроорганизмов часто приводит к возникновению самосогревания зерна.
Плесени зерна, возникающие при неблагоприятных условиях хранения, повышают его влажность, снижают пищевую ценность, приводят к потере всхожести. Плесени вырабатывают значительное количество микотоксинов, некоторые из которых канцерогенны, например, афлатоксины.
Часто бывает очень сложно определить наличие плесневых грибов зерна пшеницы. Плесени оказывают существенное влияние на белковый комплекс зерна, тем самым ухудшая его хлебопекарные свойства. Снижается количество и качество клейковины зерна пшеницы. Изменения происходят в углеводном и липидном комплексах зерна, появляются редуцирующие сахара, убывает содержание свободных липидов зерна, возрастает кислотность.
В результате деятельности грибов увеличивается число афлатоксинов, которые располагаются в основном в периферийных частях зерна. С целью снижения афлатоксинов проводят гидротермическую обработку (скоростное кондиционирование) зерна. Во время выпечки хлеба афлатоксины разрушаются под влиянием процесса брожения, а также высоких температур.
Поражение зерна бактериями может произойти как в поле, так и при хранении. Довольно распространены бактериальные заболевания (бактериозы). Они способствуют также развитию грибных болезней, поэтому часто наблюдается совместное действие этих микроорганизмов на зерно. К наиболее распространенным бактериозам относятся, чернопленчатость пшеницы, коричневый бактериоз пшеницы, бактериоз эндосперма ячменя, красный бактериоз овса, бактериоз початков кукурузы, бактериоз фасоли. Под влиянием бактерий зерна теряют свой нормальный цвет, становятся сморщенными и щуплыми. На поверхности зерна может появиться розовый или красный налет. Бактерии могут переходить также и на продукты переработки зерна, в том числе и на хлеб.
Наиболее интенсивное развитие бактерий и грибов происходит на неполноценном зерне. Скорее оказываются пораженными проросшие зерна, а также битые или потерявшие целость оболочек зерна, в этом случае микроорганизмы легко проникают внутрь зерна.