Τα δημητριακά αποτελούν τη βάση της διατροφής μας. Χρησιμοποιούνται ευρέως για την παρασκευή πολλών προϊόντων, όπως ζύμες, ψωμιά, δημητριακά πρωινού, ζυμαρικά, γλυκά και άλλα, για αυτό η υγιεινή και η ασφάλεια των καρπών των δημητριακών είναι πολύ σημαντική. Πολλές είναι οι πιθανές πηγές μικροβιακής επιμόλυνσης και όλες σχετίζονται με το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσονται, αποθηκεύονται και επεξεργάζονται. Οι μικροοργανισμοί που προσβάλλουν τους καρπούς των δημητριακών μπορεί να προέρχονται από τον αέρα, τη σκόνη, το έδαφος, το νερό, τα έντομα, τα τρωκτικά, τα πουλιά, τα ζώα, τον άνθρωπο, την αποθήκευση, τα δοχεία μεταφοράς και τον εξοπλισμό.
Το περιβάλλον επηρεάζει με πολλούς και διαφορετικούς τρόπους τους καρπούς των δημητριακών. Σε αυτούς συμπεριλαμβάνονται η ξηρασία, η υγρασία, οι βροχοπτώσεις, η θερμοκρασία, η παγωνιά, το ηλιακό φως, οι εδαφολογικές συνθήκες και ο άνεμος. Επίσης σημαντικό ρόλο παίζουν τα έντομα, τα πουλιά, η δραστηριότητα των τρωκτικών, ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται κατά τη συγκομιδή, η χρήση χημικών, οι συνθήκες αποθήκευσης και ο έλεγχος της υγρασίας.
Τα δημητριακά είναι το σιτάρι, το καλαμπόκι, το κριθάρι, το ρύζι, η βρώμη, η σίκαλη, το κεχρί και το σόργο.
Η μικροχλωρίδα των δημητριακών και των προϊόντων τους είναι ποικίλη και περιλαμβάνει ζύμες, μύκητες, βακτήρια, οξυγαλακτικά βακτήρια, το βακτήριο Bacillus subtilis που προκαλεί στο εσωτερικό της ζύμης ινώδη μορφή (σχοινώδες ψωμί), παθογόνα βακτήρια (Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Salmonella, and Staphylococcus aureus), Coliforms και Enterococci, που αποτελούν δείκτες υγιεινής των διαδικασιών που εφαρμόζονται.
Τα βακτήρια επηρεάζουν την επιφάνεια των καρπών των δημητριακών, ενώ για να αναπτυχθούν απαιτείται υψηλή περιεκτικότητα σε νερό ή υψηλή ενεργότητα νερού σε συνδυασμό με υψηλή σχετική υγρασία του περιβάλλοντος. Εν γένει, αποτελούν παράγοντα αλλοίωσης μόνο μετά από εκτεταμένη φθορά του καρπού (σπασμένοι κόκκοι) και με την παρουσία υψηλής υγρασίας.
Τα παθογόνα βακτήρια και το Bacillus subtilis, εφόσον αναπτυχθούν στην επιφάνεια του καρπού, μπορούν να επιβιώσουν διότι τα σπόρια του δεν καταστρέφονται κατά το ψήσιμο. Σε αυτή την περίπτωση θα εμφανιστούν στο προϊόν επεξεργασίας δημιουργώντας προβλήματα. Κάτω από ευνοϊκές συνθήκες μπορούν να πολλαπλασιαστούν με πολύ γρήγορο ρυθμό.
Τα οξυγαλακτικά βακτήρια ενδέχεται να παρουσιαστούν στον καρπό και να παραμείνουν μετά την επεξεργασία στο αλεύρι, δημιουργώντας ποιοτικά προβλήματα. Και οι ζύμες που ενδέχεται να εμφανιστούν στον καρπό, μπορεί να παραμείνουν και να παρουσιαστούν στο προϊόν επεξεργασίας.
Ο κυριότερος οργανισμός που προκαλεί αλλοιώσεις στους καρπούς των δημητριακών είναι οι μύκητες. Υπάρχουν πάνω από 150 είδη, με πιο σημαντικούς τους νηματοειδείς μύκητες. Αυτοί χωρίζονται σε δύο ομάδες ανάλογα με την περίοδο στην οποία αναπτύχθηκαν.
Οι μύκητες που παρουσιάζονται στο στάδιο της καλλιέργειας προσβάλλουν τον καρπό όταν η υγρασία αυτού είναι σχετικά υψηλή, δηλαδή 18 ως 30%, ενώ παράλληλα η σχετική υγρασία του περιβάλλοντος είναι 90 ως 100%. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον θα αυξηθεί ύστερα από κάποιο χρονικό διάστημα και η υγρασία του κόκκου. Για κόκκους σιτηρών με σταθερή θερμοκρασία 22οC, η επίδραση φθάνει σε βάθος 50 εκατοστών.
Οι μύκητες που παρουσιάζονται κατά το στάδιο της αποθήκευσης προσβάλλουν τον καρπό όταν η υγρασία του είναι 14 με 16%, ενώ η σχετική υγρασία του περιβάλλοντος είναι 65 με 90%. Για να παρεμποδίσουμε την αλλοίωση των καρπών από αυτούς τους μύκητες θα πρέπει να υγρασία των καρπών να είναι μικρότερη από 14% και η θερμοκρασία κάτω από τους 17οC. Η θερμοκρασία φύλαξης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στην προστασία των σιτηρών από τους μύκητες.
Κατά την αποθήκευση των σιτηρών σε σιλό και κυρίως σε μεταλλικά, η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επιδρά στα τοιχώματα επηρεάζοντας έτσι τη θερμοκρασία διατήρησης των σιτηρών.
Τοπική αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να παρατηρηθεί από ανάπτυξη μυκήτων, γεγονός που συνδέεται με αυξημένη τοπική υγρασία.
Οι μυκοτοξίνες είναι μεταβολίτες των μυκήτων, παράγονται δηλαδή από τους μύκητες και είναι τοξικές και επιβλαβείς για τον άνθρωπο, ενώ μπορούν να επιφέρουν ακόμη και τον θάνατο. Μπορούν να επιμολύνουν τον καρπό είτε στο στάδιο της καλλιέργειας, είτε κατά την αποθήκευση. Οι μυκοτοξίνες είναι σταθερές χημικές ενώσεις και διατηρούνται ανέπαφες στα στάδια της επεξεργασίας του καρπού, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται στο τελικό προϊόν και να το καθιστούν επιβλαβές. Κάποιες από τις μυκοτοξίνες είναι οι αφλατοξίνες και οι οχρατοξίνες.
Η σημαντικότερη αλλοίωση που παρουσιάζουν οι καρποί των δημητριακών όταν προσβληθούν από μύκητες είναι η μειωμένη βλάστηση, ο αποχρωματισμός, η εμφανής ανάπτυξη μούχλας, η παρουσία ξινής οσμής, η απώλεια στερεών και θρεπτικών συστατικών, η συσσωμάτωση και η ανάπτυξη μυκοτοξινών και ενζύμων, των λιπασών, που υδρολύουν τα λιπίδια των αλεύρων.
Στο αλεύρι, η παρουσία μυκήτων μπορεί να προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας λόγω της μεταβολικής τους δραστηριότητας.
Πολλές μέθοδοι για τον έλεγχο της παρουσίας μυκήτων στα προϊόντα των δημητριακών προτείνονται από τη διεθνή επιτροπή International Commission on Food Mycology και από το Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods, ενώ η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θεσπίσει τα μέγιστα επιτρεπτά όρια των μυκοτοξινών στα τρόφιμα, τα οποία καθορίζονται από τον κανονισμό 1881/2006/ΕΚ.
