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文檔簡介
目錄第一講糧油儲藏基礎知識一、糧堆的主要物理性質與儲藏的關系..........................................................1二、糧堆溫度、濕度、水分和氣體成分的變化規律......................................8三、糧堆的結露、預防和處理..........................................................................17四、微生物與儲糧發熱霉變..............................................................................20五、儲糧生理......................................................................................................21六、糧油儲藏技術..............................................................................................33七、小麥、玉米的儲藏......................................................................................44八、糧油倉儲管理..............................................................................................49第二講儲糧昆蟲學一、儲糧害蟲的主要特性...............................................................................56二、常見主要儲糧害蟲及特性.......................................................................57第三講儲糧害蟲防治防治儲糧害蟲的基本措施......................................................................65儲糧害蟲的檢查......................................................................................65蟲糧等級標準及處理原則......................................................................66儲糧害蟲防治方法..................................................................................67儲糧專用化學藥劑的使用管理和安全防護..........................................70第四講糧油檢驗樣品及扦樣..............................................................................................72糧油質量標準..........................................................................................72第五講儲糧新技術高大平房倉儲糧要求..............................................................................77糧情測控系統..........................................................................................84儲糧機械通風技術..................................................................................87磷化氫環流熏蒸技術..............................................................................98附錄1《高大平房倉儲糧技術規程》...........................................................115附錄2復習思考題...........................................................................................121附錄3常見儲糧害蟲圖集.....................................................................見教學光盤第一講糧油儲藏基礎知識糧油儲藏是減少糧油在儲藏過程中損失的一項十分重要的工作。糧油在儲藏過程中的損失,是指數量和質量方面的損失,由此也就確定了糧油儲藏的基本任務是:第一,防止不應有的數量損耗;第二,盡量保持糧油的原有品質;第三,節約保管費用,提高經濟效益。同時應堅持“以防為主,綜合防治”的保糧方針。一、糧堆的主要物理性質與儲藏的關系糧堆物理性質是指糧油在儲存、運輸過程中反映出的多種物理屬性。糧堆是糧油儲藏的基本形態,進入儲藏狀態的糧油籽粒均堆聚成糧堆,儲藏期間糧油發生的各種變化過程也均在糧堆內進行。因此糧堆所具有的各種物理屬性是影響糧油儲藏穩定性的重要因素,在一定程度上決定著糧油的儲藏品質,所以,在糧油儲藏中,必須首先了解糧堆的物理性質。(一)散落性與自動分級1、散落性(1)散落性的概念糧粒在從一定高度自然落下形成糧堆時,向四面流散成為圓錐體的性質稱為糧油的散落性。糧油散落性的大小通常用靜止角α表示。靜止角是指糧油由高點落下,自然形成圓錐體的斜面與底面水平線之間的夾角。靜止角越大,表示糧油散落性越小;靜止角越小表示糧油散落性越大。反映糧油散落性大小的另一個指標是自流角β。自流角是糧粒在不同材料的斜面上開始移動下滑時,該斜面的傾角。自流角是一個相對值,它與糧粒自身的特性和斜面材料有關。(2)散落性的影響因素①糧粒的物理狀態糧粒的大小、形態、表面光滑程度等影響糧油的散落性。粒大、飽滿、圓形籽粒、表面光滑的糧油散落性大,反之,則散落性小。如油菜籽、大豆等糧油的散落性較大,而小麥、稻谷等糧油的散落性較小。下表給出了主要糧種的靜止角。1糧種靜止角(°)變動范圍小麥23~3815玉米30~4010②糧油的含水量同種糧油的含水量不同,散落性亦不同。含水量愈高,糧粒間的摩擦力愈大,散落性會相應降低,其降低的程度與含水量的增加成正相關。根據這個關系,用手插入糧堆或手握糧油摩擦時的感覺判斷散落性,可在糧油征購時估測糧油的含水量。③雜質糧油中的雜質含量及特征會影響糧油散落性。雜質越多,特別是各種輕浮雜質如麥秸、殼和稻桿等更會大大降低糧油的散落性。另外,糧油在儲藏期間因保管不善,引起發熱、霉變、發芽或結塊時,也會使糧油的散落性降低,甚至完全喪失散落性。(3)倉房的安全使用散落在糧倉里的糧食,由于倉壁的限制不能自然散開,糧堆就對倉壁產生一種推力,這種力稱為側壓力。糧堆越高,側壓力就越大。側壓力的大小是確定糧倉堆糧線高度的重要依據。由于不同品種的糧食,其散落性大小不同,對倉壁所產生的側壓力大小也就不同。因此,同一倉房,在儲糧品種輪換時,應重新計算裝糧線的高度,以確保倉房的安全使用。側壓力的大小及裝糧線高度的計算,可通過下面的簡化公式求得:P=V·h2·tg2(45o—)式中:P—每米寬度倉壁上所受的側壓力(千克/米)V—糧食容量(千克/米3)h—糧堆高度(米)α—靜止角(取最小值)(4)散落性與糧食儲藏的關系①散落性的變化可在一定程度上反映糧食的儲藏穩定性。安全儲藏的糧食,總是具有良好的散落性。如果糧食出汗、返潮、水分增加、蟲霉滋生,散落性就會大大降低。因此根據糧食散落性,可估測糧食的儲2藏穩定狀態,了解糧食劣變情況。②散落性是確定清理、輸送設備傾角的依據如用溜篩清理糧食和安裝自流管時,其傾角應大于糧食的自流角;用輸送機進糧時,輸送機的傾角須小于糧食的自流角,糧食才不會倒流。③散落性大小影響糧食的運輸裝卸過程散落性大的糧食,在運輸過程中容易流散,對于裝車裝船、入倉出倉都較方便,可節省勞力和時間。2、自動分級(1)自動分級的概念自動分級是在散落性的基礎上形成的。一般來說,任何一批糧食,都是非均質的聚集體,其質量總不會絕對均一整齊。糧粒有飽滿的和瘦癟的、完整的和破碎的,形態多種多樣,還含有各種各樣的雜質。在散落時彼此受到的摩擦力和重力都不相同,運動狀態也不同。因此糧油在移動、震動或散落的過程中,同一類型的糧食和雜質就集中在糧堆同一部位,不同類型的則集中在糧堆不同部位,從而引起糧堆組成成分的重新分布,這種現象稱為自動分級。如用汽車或板車運送糧油,在不平的道路上行駛時,因受車輛顛簸,輕的糧粒或雜質就會轉移到上面,重的會沉到下面。(2)自動分級的影響因素和類型糧油自動分級的發生與糧油輸送移動的距離、作業方式、倉房類型等密切相關。糧油移動距離不同,作業方式不同,自動分級狀況不同;倉房不同,自動分級也不同。因此,自動分級按其作業方式、倉房類型和糧堆形成的條件可大體分為四種情況:①自然流散形成糧堆糧油從高點自然流散成糧堆時,糧粒與糧粒之間、糧粒與雜質之間以及雜質與雜質之間受到的重力、摩擦力不同,同時落下時受到的氣流浮力也不相同。這些差異相互影響的綜合結果使飽滿的糧粒和較重的雜質落在圓錐體的中心部位,而較輕的、破碎的糧粒及雜草種子就沿著斜面下滑至圓錐體的底部。因此,隨著圓錐體的不斷擴大,雜質就在圓錐糧堆的底部不斷積累,最終形成基底雜質區。②房式倉入糧房式倉糧油入庫一般有輸送機進糧和人工入糧兩種。輸送機進糧又分移動式和固定式。若移動式入庫,一般是輸送機頭先從倉房山墻處開始,隨入糧逐步由內向外退移。因此,飽滿的糧粒和沉重的雜質多匯集于機頭落下的糧堆中央部位;沿輸送機兩側的糧油含有較多的癟粒和較輕的雜質,形成帶狀雜質區。若固定式入庫,糧油入庫時就有多處卸糧點,那么象自然形成糧堆一樣,在一個倉房內部形成多個圓窩狀雜質區,即每個卸糧點有一個基底狀雜質區。房式倉人工入糧時,由于倒糧點分散,邊倒邊勻,自動分級不明顯,質量組合比較均勻。按照自動分級形成的原因,自動分級又可歸納為重力分級、浮力分級和氣流分級。重力分級的情況明顯地發生在有震動運輸的過程中。如散裝原糧長途運輸后,大而輕的物料就會浮到最上面,細而重的物料就會沉到底部,而較細、較輕、較大、較重的物料分于兩者之間,從而形成了分層的現象。浮力分級是說明糧粒下落過程受力不同而造成的自動分級。氣流分級通常發生在露天堆糧的過程中,。當輸送機在風天卸糧時,在下風處就會聚積較多的輕雜質,從而形成自動分級現象。這種情況在皮帶輸送機、揚場機的作業中都會發生。(3)自動分級與儲藏的關系自動分級現象破壞了糧堆組成成分的均勻性,使糧堆組分重新分布,雜質集中,這對安全儲糧十分不利。雜質較多的部位,往往水分較高,空隙度較小,蟲霉容易滋生,是極易發熱霉變的部位,如未能及時發現還能蔓延危及整堆糧油。因此,對自動分級嚴重的地方,要多設檢查層點,密切注意糧情變化。自動分級中灰塵集中的部位,空隙度小、吸附性大,在熏蒸時,藥劑滲透困難,影響殺蟲效果。同時,在通風降溫降水過程中,也因空氣阻力的加大,使風速達不到規定的要求,造成局部溫度、水分偏高。在糧油儲藏中也可利用自動分級有利的一面。如利用氣流分級清理糧油,使用篩子震動去掉重雜質等。防止自動分級最積極的辦法是預先清理糧油,提高糧油凈度和均一性。此外,在糧倉上安裝一些機械裝置,使糧油均勻地向四周散落,也可減輕自動分級現象。如皮帶輸送機頭部的拋糧機構,在卸糧時扇面不斷旋轉,借助糧流的慣性沖力,將糧油均勻拋出。也可以在入糧口安裝錐形散糧器或旋轉散糧器。(二)吸附性和吸濕性1、吸附性所有糧油籽粒都具有吸附各種物質的蒸氣和氣體分子的特性,稱為吸附性。由于糧食具有吸附性,所以,在儲藏過程中要嚴禁與化肥、農藥以及其他易使染毒或感染異味(如汽油、煤油等)的物品混存。熏蒸處理的糧食,要待毒氣釋放到合乎衛生標準后方可出庫供應。2、吸濕性和平衡水分(1)吸濕性吸濕性是指糧油吸附和解吸水汽的性能。它是糧油吸附性的一種具體表現。在儲藏期間,糧油水分的變化主要與糧油吸濕性能有關。所以,吸濕性與糧油的儲藏穩定性及儲藏品質變化密切相關,與糧油的發熱霉變、結露、返潮等現象亦有直接關系。因此,糧油吸濕特性是糧油儲藏中最重要的變量因素之一。糧油吸附水汽的原因,除了它具有多孔毛細管結構外,更重要的是由于糧油中含有很多親水膠體。淀粉和蛋白質是糧油中的主要成分,含有很多能與水作用的極性基團(如-OH、-COOH等),它們可以通過氫鍵與水分子相互作用。(2)平衡水分①平衡水分的概念糧油在儲藏過程中,由于對水汽不斷的吸附和解吸,糧油含水量就隨著外界環境而時增時減。在一定的溫濕度條件下,當糧油內外的水蒸汽分壓相等時,糧油的吸附和解吸量相等,達到吸附平衡狀態,此時糧油的含水量稱為該條件下糧油的平衡水分。與該水分相平衡的空氣相對濕度稱為平衡相對濕度。在糧油儲藏中,常以糧油的平衡水分作為自然通風、機械通風或密閉儲藏的依據,在干燥糧油時也要根據平衡水分這個因素來考慮降低水分的程度,不致因過分干燥而后來又吸濕返潮。所以,對通風、密閉和干燥等儲藏技術措施的掌握都與糧油的平衡水分有關。下表給出了常見糧油不同溫濕度下的平衡水分常見糧油不同溫濕度下的平衡水分糧種糧溫(℃)相對濕度(%)2030405060708090稻谷3025201510507.137.407.547.807.908.008.208.518.809.109.309.509.659.8710.0010.2010.3510.5010.7010.9011.09108811.1511.3511.5511.8012.0512.2911.9312.2012.5012.6512.8513.1013.2613.1213.4013.7013.8514.1014.3014.5014.6614.9015.2315.6015.9516.3016.5917.1317.3017.8318.0018.40188019.22大米3025201510507.597.707.988.108.308.508.689.219.409.599.8010.0010.20103310.5810.7010.9011.0011.2011.3511.5011.611108512.0212.1512.2512.4012.5512.5112.8013.0113.1513.3013.5013.5913.9014.2014.5714.6514.8515.0015.1915.3515.6516.0216.4016.7017.1017.4017.7218.2018.7019.0019.4019.7020.00小麥3025201510507.417.557.808.108.308.708.908.889.009.249.409.6510.3210.8610.2310.3010.6810.7010.8511.0011.3011.4011.6511.8411.9012.0012.1012.5012.5412.8013.1013.1013.2013.2013.9014.1014.2014.3014.5014.6014.8015.3015.7215.8516.0216.2016.4016.5517.8019.3419.7019.9520.3020.5020.8021.30玉米3025201510507.858.008.238.508.809.509.439.009.209.409.7010.0010.3010.5411.1310.3510.7010.9011.1011.4011.5811.2411.5011.9012.1012.2512.5012.7012.3912.7013.1913.3013.5013.6013.8313.9014.2514.9015.1015.4015.6015.5815.8516.2516.9217.0017.2017.4017.6018.3018.6019.2019.4019.6019.8520.10大豆3025201510505.006.355.407.007.207.505.805.728.006.458.458.708.856.956.409.007.109.709.9010.207.717.1710.458.0011.1011.3011.608.688.8611.809.5011.2011.4011.709.6310.6314.0011.5014.7014.8015.0011.9514.5116.5515.2917.2017.3017.7016.1820.1519.4020.2820.0020.2020.1521.54②平衡水分的影響因素糧油的吸濕性和平衡水分的大小隨環境的溫度、濕度和糧油品種的不同而不同。同一種糧油,在溫度一定的條件下,平衡水分隨相對濕度的增加而增大;相對濕度一定時,平衡水分隨溫度的升高而減小;在溫度和相對濕度都一定的條件下,平衡水分因糧油種類和品種而不同。Ⅰ.相對濕度的影響在一定溫度下,平衡水分與相對濕度的關系,雖然是隨相對濕度的增加而增大,但并不是直線關系,基本上是一個“S”型曲線關系。這種在一定溫度下,表示糧油吸濕性、平衡水分與相對濕度之間相互關系的曲線稱為吸濕等溫線。Ⅱ.溫度的影響相對濕度一定的條件下,溫度對糧油吸濕性的影響與對氣體的吸附影響是一致的。即隨著環境溫度的升高,吸附量減小,平衡水分下降。Ⅲ.糧種的影響在溫度一定的條件下,平衡水分的高低,就是糧油吸濕性能大小的具體表現。在一定的相對濕度下,糧油吸附水汽的數量,主要取決于糧油化學成分的性質和含量。糧油中的蛋白質和淀粉都是親水膠體,所以含蛋白質、淀粉多的糧油吸濕性強,在同樣的溫濕度下,平衡水分較高。而含脂肪等疏水成分多的糧油吸濕性差,平衡水分較低。所以油料的平衡水分明顯小于禾谷類。另外,同一糧粒不同部位的平衡水分也不相同。如胚部的平衡水分就比胚乳要大。(三)氣流性1、糧堆氣流的形成糧堆各部位及糧堆內外,常常存在溫差和氣壓差,它們是形成儲糧氣流運動的主要原因。由于糧粒的存在,糧堆空隙中分子運動阻力較大,加上糧堆常處于相對靜止、相對密閉的環境中,所以儲糧氣體流動速度非常緩慢。在散裝糧堆中,氣流速度只有0.1~1毫米/秒。所以,儲糧氣流又稱為微氣流。糧堆氣流不但在運動,而且在運動中變化,它象一條運輸線,不斷向糧堆送入或帶出水分、能量、氧、二氧化碳及熏蒸毒氣等物質。2、糧堆氣流運動的一般規律①熱核心糧氣流。當糧溫高于倉溫2~3℃時,糧堆中間部位的氣體由于有較高的溫度,作上升運動,周圖1圍氣體沿外圍下沉,從而形成熱核②冷核心糧氣流。當糧溫低于倉溫2~3℃時,糧堆中間部位的糧溫較低,氣流作下沉運動,周圍氣體沿外圍作上升運動,而形成冷核心糧圖2堆氣流。(見圖2)糧堆氣流的運動,會誘發水分轉移、糧堆結露等不利于糧食安全儲藏的現象發生。在投藥熏蒸時,可利用糧堆的氣流特性,選擇合適的施藥點(如熱核心糧堆熏蒸時,投藥點設在糧堆中下部;冷核心糧堆選擇從糧堆上部投藥),使毒氣在氣流的運載下,向整個糧堆均勻地擴散和滲透。二、糧堆溫度、濕度、水分和氣體成分的變化規律溫度、濕度和氣體成分是影響糧油安全儲藏的主要因素,是糧食、昆蟲和微生物等生物成分生存的必要條件,可稱為“生命三要素”。在糧油儲藏過程中,只要控制住其中一個因素,就能達到抑制糧油、儲糧害蟲和微生物生理活動,實現糧油安全儲藏的目的。因此,了解溫度、濕度和氣體成分的變化規律并加強管理,對于及時掌握糧情的變化和發展,采取積極、正確、有效的儲藏措施,確保糧油安全儲藏具有十分重要的意義。(一)溫度的變化糧油儲藏中的溫度包括外界空氣溫度、倉內空氣溫度和糧堆溫度,簡稱氣溫、倉溫和糧溫,通常稱為儲糧“三溫”。正常情況下,“三溫”變化的一般規律是氣溫影響倉溫變化,倉溫影響糧溫變化,糧溫變化主要受氣溫和倉溫變化的影響。1、氣溫的變化(1)氣溫概述氣溫是指空氣的冷熱程度。溫度數量的表示法稱為溫標,是衡量溫度高低的尺度。常用的溫標有攝氏溫標和華氏溫標兩種。攝氏溫標是以純水在標準大氣壓下的冰點為0度,沸點為100度,中間劃分為100等份,每一等份代表1度,用“℃”表示。華氏溫標是以純水在標準大氣壓下的冰點為32度,沸點為212度,中間劃分為180等份,每一等份代表1度,用“℉”表示。攝氏溫標和華氏溫標的換算關系為:℃=(℉-32)或℉=℃+32在倉儲管理中,所使用的溫標一般為攝氏溫標。(2)氣溫變化的一般規律①日變:氣溫在一晝夜間發生的變化。在正常情況下,日變最高值出現于午后二時左右,最低值出現于日出之前。一晝夜間氣溫最高值與最低值之差稱為氣溫的日變振幅,也稱日較差。②年變:氣溫在一年中各月間發生的變化。年變的最高月通常出現于七、八月份,最低月出現于十二月和次年一月份,沿海地區出現于一、二月份。一年中最高月份和最低月份的平均氣溫之差稱為氣溫的年變振幅,也稱年較差。氣溫的高低,受地理位置、季節、地形、氣候等因素的影響。2、倉溫變化倉溫變化主要受氣溫影響,也有日變和年變規律。通常倉溫日變的最高值與最低值的出現比氣溫晚一、二小時,年變最高值和最低值的出現比氣溫晚一個月;倉溫最高值低于氣溫最高值,倉溫最低值高于氣溫最低值。因此,倉溫變化的日變振幅與年變振幅均較氣溫小,但也與倉房結構和通風情況有關。鐵皮倉和簡易倉因導熱系數大,隔熱性能差,受氣溫影響大,倉溫變化與氣溫變化接近;以磚石結構為主的平房倉或地下倉,密閉性能好,受氣溫影響小,倉溫較穩定;此外,外墻刷白的倉溫比不刷白的低1~3℃。3、糧溫變化正常糧溫變化是指糧堆生物體的生理活動較弱,產生的熱量較小,糧溫的變化主要受氣溫和倉溫的影響。正常糧溫變化主要受氣溫和倉溫影響,但由于糧食是熱的不良導體,糧堆中空氣的流動一般又很微弱,因此,正常糧溫變化遠遠滯后于氣溫、倉溫變化,且日變振幅和年變振幅也較小。(1)糧溫的日變化糧溫日變化的最高值與最低值的出現比氣溫晚二、三個小時以上,其日變振幅較小(0.5~1℃),且僅限于糧堆表層不超過30cm深處,中、下層的糧溫日變化不明顯。(2)糧溫的年變化糧溫在一年中隨季節氣溫的變化而周期性變化,其年變化的最高、最低值的出現通常較氣溫晚一、二個月以上,且年變振幅小于氣溫和倉溫的年變振幅。只是在季節轉換時期,才會出現糧溫與氣溫相接近的現象。在冬季,糧溫一般下層>中層>上層,夏季則相反;而在春、秋季節,上層糧溫變化較大,同時糧溫的最高、最低值又出現在相鄰的上、中層。此時,高溫糧與低溫糧相遇,空氣的對流作用加強,濕熱擴散使得水分容易在糧堆某一部位聚積,可造成糧堆結露,嚴重影響儲糧穩定。因此,在春、秋氣溫轉換季節,要加強糧情檢查,尤其在秋季,更要勤檢查,采取必要措施,防止糧面“結露”。(3)影響糧溫變化的因素正常糧溫變化除主要受氣溫、倉溫影響外,還受倉房圍護結構、糧油堆裝形式、糧油所處方位、糧堆生物體的生理活動、糧油入倉原始溫度等因素的影響。掌握糧溫的正常變化規律,對于檢測糧溫、分析糧情、判斷儲糧是否安全等具有十分重要的意義。①倉房圍護結構:倉房圍護結構不同,儲糧溫度受外溫影響的程度也不同。圍護結構越大,越嚴密,隔熱性能越好,糧溫受外溫的影響就越小;反之,所受影響就越大。如高大平房倉,與矮小的土圓倉、簡易倉、鋼板結構立筒倉等倉型相比較,其春暖后糧溫上升緩慢,夏季的糧溫也低得多;而在冬季,高大平房倉的個別部位可能殘留高溫,使蟲、霉繁殖為害。②糧油堆裝形式:糧油堆裝形式常見的有包裝和散裝,堆裝形式不同對糧溫變化的影響也不同。包裝糧堆的空隙比散裝糧堆大,空氣對流作用強,受外溫影響較大。據試驗,其春、秋兩季的糧溫每旬可升降4~5℃。而散裝糧由于糧堆空隙較小,糧溫變化較緩慢。③糧油所處方位:倉內不同位置的糧油溫度也不同,一般規律是向陽面>背陽面。④糧堆生物體生理活動:糧堆中的糧粒、儲糧害蟲和微生物等生物體進行呼吸作用,消耗營養物質,并向糧堆中釋放熱量。呼吸作用的強弱,釋放能量的多少又受糧油含水量、糧溫、氣體成分和糧質等條件制約。在一般情況下,產生的熱量較少,并通過熱傳遞向糧堆外散發后,對糧溫無太大影響。但在非正常情況下,各種生物體旺盛的呼吸作用,產生大量熱量,又不能及時散發出來而造成熱量在糧堆中聚積使糧溫顯著升高,從而造成糧堆“發熱”。⑤入倉原始糧溫:不同季節或不同方式入倉的糧油具有不同的原始糧溫,入倉后的變化也不同。如秋糧入倉糧溫比夏糧要低;烘干后未經冷卻的糧油入倉后,都具有較高的糧溫,而且溫度變化也極不規則。(二)濕度變化1、濕度的概念及表示方法濕度是指空氣中水汽含量的多少。濕度的表示方法有兩種,即絕對濕度和相對濕度。(1)絕對濕度每立方米空氣中實際含有的水汽量稱為絕對濕度,用“Φ”表示,單位是g/m3。在一定溫度下,每立方米空氣中所能容納的最大限度的水汽量稱為飽和濕度,也稱飽和水汽量,用“Φ飽”表示。空氣中容納水汽量的能力隨溫度的升高而增加。空氣中水汽含量越多,水汽壓力就越大,所以絕對濕度和飽和濕度也可以用水汽壓力表示,單位是“Pa”。不同溫度下空氣飽和水汽量與飽和水汽壓見下表。空氣飽和水汽量與飽和水汽壓溫度(℃)飽和水汽壓(Pa)飽和水汽量(g/m3)溫度(℃)飽和水汽壓(Pa)飽和水汽量(g/m3)溫度(℃)飽和水汽壓(Pa)飽和水汽量(g/m3)-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101231041131271391521671832002192402612853123403714034394775195636116567057571.0781.1701.2691.3751.4891.6111.8821.9422.0322.1922.3632.5482.7412.9493.1713.4073.6583.9264.2114.5134.8355.1765.5385.9224567891011121314151617181920212223242526278138729351001107311481228131314031499159917051819193920652198234024742645281229863170335635696.3306.7617.2197.7038.2158.8579.3299.93410.57411.24911.96112.71213.50414.33815.21716.14317.11718.14219.22020.35321.55422.79524.10825.4862829303132333435363738394041424344454647484950100378440104248449847605037532656305949528466347001738677788199863991019583100851061211160117351233410132526.98128.44730.03631.70233.44635.27237.18339.18341.27443.46145.74648.13350.62553.80056.70059.30062.30065.40068.80072.20075.70079.40083.200597.400(2)相對濕度每立方米空氣中實際含有的水汽量(即絕對濕度)與同溫度下飽和水汽量(即飽和濕度)的百分比稱為相對濕度,通常用“RH”表示。RH%=Φ/Φ飽×100%式中:Φ——某溫度下空氣的絕對濕度(g/m3)Φ飽——同溫度下空氣的飽和濕度(g/m3)相對濕度反映了空氣中實際含有的水汽接近飽和狀態的程度,因此可直接表示空氣的干濕程度。相對濕度越高,表示空氣中實際含有的水汽量與飽和水汽量越接近,空氣就越潮濕,糧油水分越不易蒸發,如陰雨天;反之,則表示當時溫度下空氣中含有的水汽量與飽和水汽量相差越遠,空氣越干燥,糧油水分容易蒸發,如晴天。影響相對濕度變化的決定性因素有兩個:一是空氣中實際含有水汽量(絕對濕度)的多少,二是溫度的高低。在同一溫度下,空氣中實際含有的水汽量愈多,相對濕度就愈大,即同溫度下相對濕度與絕對濕度成正比關系。而在空氣中實際含水汽量相同的情況下,溫度愈高,相對濕度愈低,即空氣中實際含水汽量一定時,相對濕度與溫度成反比關系。倉儲管理中所用的濕度一般指的是相對濕度。2、“三濕”變化規律和溫度相似,濕度也有“三濕”之稱,即大氣相對濕度、倉內空氣相對濕度、糧堆空隙中的空氣相對濕度,簡稱氣濕、倉濕、糧濕。(1)氣濕變化大氣濕度變化也有日變化和年變化之分。因為相對濕度與溫度成反比,所以氣濕的日變化與氣溫日變化相反,即在一晝夜中日出前氣濕最高,午后二時左右最低。氣濕日變振幅還同天氣、季節變化有關,陰雨天日變振幅小或沒有,晴天振幅大,夏季日變振幅比冬季日變振幅大。但在我國東南沿海地區的夏季,由于受到海洋帶來的含有較多水汽的季風的影響,這種風在午后最盛,此時相對濕度最高。相對濕度年變化,一般最熱月濕度最低,最冷月濕度最高。但在我國東南沿海地區,夏季受海洋季風影響很大,從海洋吹向陸地的空氣中含有較多的水汽,因此,濕度高于冬季,是高溫、高濕季節。而冬季由于受西北地區干冷空氣影響,則屬于低溫、低濕季節。(2)倉濕變化倉濕變化與氣濕的變化規律基本一致,只是一日中比氣濕變化的時間略遲,變幅也小。但倉濕的變化并不完全取決于氣濕變化,還受倉溫變化、儲糧含水量大小及倉房防潮隔熱性能的影響。(3)糧濕變化糧濕除表層受氣濕和倉濕變化的影響外,糧堆內部的濕度變化,在靜止狀態下受糧溫和儲糧水分的支配,在空氣流動狀態下則受空氣對流和濕熱擴散的影響。在糧堆內部一般以低溫部位及高水分部位濕度最大,而且其變化與水分變化規律基本一致。(三)糧油水分變化1、糧油水分的類別糧油中的水分,根據其存在的狀態、性質及其與糧油結合的程度,一般可分為游離水和結合水兩種。游離水又叫自由水,存在于糧粒細胞間隙中或細胞內大分子、各種團聚粒結構之間以及大、小毛細管內,是生化反應的介質,結合不牢固,因此,可隨著外界溫濕度的變化而變化。結合水又叫束縛水,存在于糧粒細胞內,與淀粉、蛋白質等膠體物質的親水基團以氫鍵形式相結合,結合得較緊密,因此,不參與糧粒內部的生化反應,一般溫濕度條件下較穩定。通常所說的糧油含水量是指糧粒中所含游離水和結合水之和。經過充分干燥后的糧油一般只含有結合水,儲藏中很穩定。一般禾谷類糧食水分增加到14%~15%后,明顯出現游離水,儲藏穩定性下降。2、安全水分在一定溫度范圍內,可以保證糧食安全儲藏的水分,稱為糧食安全水分。糧食的安全水分與糧種和溫度有關。同一品種,各地溫度不同,安全水分標準也不同,所以又稱相對安全水分。在儲糧實踐中,安全水分具有重要意義。當糧食含水量高于安全水分時,糧食的生命活動即顯著趨向旺盛,糧食儲藏穩定性下降;含水量只有控制在安全范圍以內,糧食才可安全儲藏。根據糧食含水量、環境溫度和糧油儲藏的關系,儲糧可分為安全糧、半安全糧和危險糧等不同等級。①安全糧:是指含水量在當地安全水分標準以內,在正常保管條件下可安全過夏的糧油。我省規定小麥的安全水分為12.5%,玉米的為13%,水分在此之內的小麥、玉米均為安全糧。②半安全糧:是指含水量略高于安全糧,能在氣溫較低季節短期儲藏,而不能在當地安全過夏的糧油。五月至十月份,小麥水分超過安全水分0.1~0.5%以內,玉米超過安全水分0.6~1%為半安全糧;十一月至下年四月份,小麥水分超過安全水分在0.6~1.5%以內,玉米超過安全水分在0.1~1%以內,為半安全糧。超出以上標準為危險糧。③危險糧:是指含水量高于半安全糧,極易發熱、霉變的糧油。山東省主要糧油的安全儲存水分標準儲存糧油小麥玉米晚粳稻谷大米面粉花生果花生仁安全水分12.5%13%15%15%13%9%8%根據實踐經驗,水分在14%~15%的禾谷類糧食,在我國的冬春季節中,如無特殊原因,很少發熱、霉變;水分在12%~13%的禾谷類糧食,在夏、秋季節中,同樣也是安全的。3、糧油水分變化規律糧油水分增減的根本原因有兩個方面,一是通過吸濕或散濕與周圍環境進行水分交換,二是糧油、微生物等生物成分的代謝活動產生的代謝水使儲糧水分發生變化。從整個糧堆水分變化情況分析,表層糧油水分變化主要受氣濕和倉濕的影響,糧堆內部水分變化情況比較復雜,主要有因儲糧氣流引起的水分轉移,由溫差引起的濕熱擴散,由于干糧、濕糧混堆引起的水分再分配以及由生物成分代謝活動引起的糧油水分增加等。(1)糧堆表層水分變化糧堆表層及外圍水分隨氣濕和倉濕的變化而變化,其變化規律同氣濕和倉濕變化基本一致。在一天當中,糧堆表層5cm深處的糧油水分,一般是日間溫度高,濕度低,水分下降;夜間溫度低,濕度高,水分上升,但總的來說,日變化不明顯。在一年中,糧堆表層不超過20~30cm深處的糧油水分因地區不同,隨氣濕的年變化而呈現出一定的規律性。如北方地區冬季溫度低,濕度高,水分升高;夏季溫度高,濕度低,水分降低。但沿海地區夏季為高溫、高濕天氣,糧油吸濕增水,而冬季屬低溫、低濕天氣,糧油散濕降水。表層糧油水分年變化的平均幅度約為1%~2%,中、下層水分變化不大。根據上述規律,當外界氣濕大于糧油含水量的平衡濕度時,應做好倉房密閉工作,以防糧油吸濕增水;當外界氣濕小于糧油含水量的平衡濕度時,可進行通風散濕,以降低糧油水分。(2)空氣對流引起的水分變化空氣對流運動的結果,常常將水汽從糧堆的一個部位帶向另一個部位或者引起糧堆內外水分交換。由溫差引起的熱力對流,能使高溫部位的水汽向低溫部位轉移,使低溫部位的糧油水分增高。例如,秋冬交替季節糧溫較氣溫、倉溫高,特別是熱進倉的夏糧,容易出現溫差,中、下層糧溫高于上層,形成熱核心糧氣流,糧堆內熱空氣上升遇到冷的糧面就會使糧堆上層水分明顯增加,形成結頂現象;而在春季,中、下層糧溫低,外圍和上部糧溫高時形成冷核心糧氣流,則會發生相反的對流現象,使底部糧油水分增高。在儲糧實踐中,春、秋季節轉換時期,要特別注意水分轉移的情況,即使是水分很低的儲糧,由糧堆外圍環境風壓引起的動力對流也能使儲糧水分發生變化。利用自然通風或機械通風降低糧油水分,其實質就是以空氣為載體,將糧堆水汽不斷輸送到糧堆外的過程;但通風時機如果掌握不當,通風不均勻,也會使整個糧堆水分分布不均勻,致使局部儲糧水分增加。(3)濕熱擴散引起的水分變化糧堆內各部位的溫度是不均衡的,常常存在溫差。糧油水分能按照熱傳遞的方向而移動的現象,稱為水分熱擴散,也稱濕熱擴散。濕熱擴散是造成糧堆內部水分轉移和局部水分增高的又一重要原因。因為糧溫高的部位空氣中實際含水汽量大,水汽壓力高,而低溫部位的水汽壓力小,根據分子運動規律,水汽壓力大的高溫部位的水汽分子總是向水汽壓力小的低溫部位擴散移動,結果導致低溫部位的糧油水分增加。濕熱擴散造成的糧堆局部水分增高,常發生在陰冷的墻邊、柱石周圍和糧堆底部及倉房背陽面。糧堆中冷、熱部位的溫差越大,持續時間越長,濕熱擴散就越嚴重,甚至會造成糧堆出現結露現象,嚴重影響糧油安全儲藏。據試驗:含水量9.8%的小麥,在20℃的溫差下經過兩周,陰冷部位的小麥水分會增至36.2%,最終引起發熱、霉變,甚至發芽。在儲糧中,濕熱擴散和空氣對流引起的水分轉移往往同時發生,二者的作用混在一起,不易區分。但就其發生的基本原因而言,前者是由于水汽壓力不同,水分子任意擴散運動的結果,而后者則是空氣密度的不同,空氣對流運動造成的。(4)水分再分配引起的水分變化糧油通過吸濕和散濕作用使原有水分發生變化的現象,稱為水分再分配。含水量不同的糧油混堆在一起時,水分含量較高的糧油向外散濕降低水分含量,并在糧堆空隙中形成較高的濕度,而水分含量較低的糧油則通過吸濕作用增加水分含量。水分再分配的實質,是糧油水分在吸濕與散濕作用基礎上發生的一種吸濕平衡現象。但由于受吸附滯后作用的影響,經過再分配后的糧油水分只能達到相對平衡,原來含水量較高的糧油平衡水分始終高于含水量較低的糧油平衡水分。(5)糧堆生物成分代謝活動引起的儲糧水分增加糧堆中糧粒、微生物、儲糧害蟲等生物成分的呼吸作用能產生新的水分和熱能,特別是旺盛的代謝活動常產生大量的濕、熱,在糧堆內又不能及時散發,從而導致糧堆局部水分增加,糧溫升高,繼而使生物體代謝活動更加旺盛,造成惡性循環。局部水分增加,溫度升高,又通過濕熱擴散,影響其它部位儲糧,如不及時處理,最終將導致全倉儲糧的發熱、霉變。(四)糧堆氣體成分的變化1、糧堆氣體成分的組成特點糧堆空隙中空氣成分的組成比例與正常空氣不同,一般情況下,糧堆中氧氣的濃度比大氣要低,二氧化碳的濃度比大氣要高。氧和二氧化碳的存在及其含量變化,對生物有機體的生理活動有著重要影響。這種生理活動反過來又影響到糧堆空隙中氧氣和二氧化碳氣體的組成比例。2、糧堆氣體成分的變化規律在糧維生態系統中,糧堆內各種生物成分的生理代謝活動,需要消耗氧并產生二氧化碳,所以糧堆氣體成分變化的總趨向是氧濃度逐漸降低,二氧化碳濃度逐漸積累。但在一般儲藏情況下,由于倉房圍護結構的氣密性有限,糧堆內外氣體不斷地進行交換,氧濃度的降低和二氧化碳的積累,并不能達到抑制糧堆內生物體生理活動的程度。只有當糧堆完全處于密封狀態,才能保持高濃度的二氧化碳和低濃度的氧。另外,糧溫、糧油水分和糧種都會影響糧堆生物成分的生命活動,從而影響糧堆內氣體成分的變化。一般地,儲糧溫度高、水分大、降氧能力強的糧種,糧堆生物體的生理活動旺盛,氧氣的消耗和二氧化碳的積累迅速,易形成低氧和高二氧化碳的氣體環境。在密封糧堆中,氧和二氧化碳的分布不同。由于二氧化碳比氧氣重,因此在密封糧堆中,從上到下氧濃度逐漸降低,而二氧化碳濃度則逐漸升高,形成兩個相反的濃度梯度。三、糧堆的結露、預防和處理(一)糧堆結露結露就是空氣中的水汽量達到飽合狀態后,凝結成水的現象。開始出現結露的溫度叫“露點”。結露形成的原因主要是出現溫差,并達到露點。溫差越大,結露越嚴重。糧堆結露一般發生在季節轉換或氣溫驟升驟降之時,以及糧溫變化較大的時候。另外,在梅雨季節,空氣濕度較大,也會產生結露。1、表層結露多發生于季節轉換時期。在秋冬季節糧溫高于外溫,形成熱核心糧氣流,糧堆內部熱空氣上升,遇到冷的糧面,便會導致結露,結露部位常在糧面下5~30厘米處,其中以5~15厘米的糧層最嚴重,在春末夏初,低溫糧進入高溫季節,外溫高,糧溫低,熱空氣與糧面接觸,也容易引起表層結露。熱核心糧堆2、糧堆內部結露主要是由于在糧堆內不同部位出現較大溫差造成的。由于糧堆內存在溫差,在空氣對流和溫熱擴散的作用下,易使低溫部位濕度增大,產生結露。3、底層結露當糧溫明顯低于氣溫時,由于冷核心糧氣流的作用,而引起底層結露。冷核心糧堆4、密封儲藏的糧堆結露用塑料薄膜進行密封儲糧,當薄膜內溫度高,而薄膜外溫度低時,達到露點,易在薄膜內面形成結露,露水很容易浸入糧堆,導致糧食發熱霉變,這種情況應引起特別注意。密封糧堆時,應在薄膜與糧面之間加一層鋪墊物。糧堆可能發生結露的情況多種多樣,如夏糧入倉,糧溫與地坪溫差過大;通風不合理;倉房日常管理不善等,都會造成糧堆結露。但只要掌握只有達到露點才能結露這一規律,就可事先預防和避免。(二)糧堆結露的預測露點溫度是預測糧堆結露的主要依據。因為結露不僅要有溫差存在,還必須達到露點,才能結露,所以糧堆結露的預測實際上就是測算糧堆內外的露點。1、應用空氣飽和水汽量估算露點在一定溫度下,空氣的飽和水汽量是個常數。當空氣中實有水汽量達到飽和時,便會結露。因此,可根據糧溫和糧濕估算露點。例:當倉溫(或糧溫)為20℃,倉內(或糧堆)相對濕度為74%時,求露點。(1)首先查飽和水汽量表,得出20℃時的飽和水汽量為17.117g/m3;(2)計算20℃,相對濕度74%時空氣的絕對濕度;由公式1–2得:Φ=Φ飽×RH%=17.117×74%≈12.667(g/m3)(3)再查飽和水汽量表,當飽和水汽量為12.667g/m3時,相對應的溫度接近15℃,故取15℃為所求的露點。即該倉糧油溫度由20℃下降到15℃時,便會出現結露現象。2、應用糧堆露點近似值檢查表確定露點。根據儲糧含水量和糧溫,可從下表查到露點近似值。此表適用于禾谷類糧食。例:某糧倉儲糧水分含量為15%,糧溫15℃,查表即可求得露點近似值為10℃。這就是說,在儲糧含水量為15%的情況下,糧溫由15℃降至10℃以下,即溫差為5℃以上時,便會出現結露現象。露點與溫差變化有一定的規律,即在糧溫一定時,儲糧水分愈高,其露點就愈高,發生結露的溫差就愈小,反之則愈大。所以,對高水分糧更應注意糧堆結露。糧堆露點近似值檢查表(℃)見下頁糧溫(℃)水分(%)101112131415161718051013141516182022242628303234-14-9-21233468101214161820-11-7034556810121416182022-9-51466781012141618202224-7-336788101214161820222426-6-1478910121315172022242628-4059101011131517192123252729-31710111213151618202224262830-23811121314161820222426283032-14912131415171921232527293133結露溫差(℃)12~1410~128~107~86~74~53~421(三)糧堆結露的預防和處理1、糧堆結露的預防根據糧堆結露的條件,應采取以下措施,防止結露。(1)入倉糧油水分要低:因為低水分糧油,即使溫差較大也不易結露。(2)要防止糧溫驟升、驟降,盡量減少因溫差造成的結露。如適時做好糧堆的通風和密閉,對夏季入倉及過夏的高溫糧,在秋冬季節應逐漸進行通風降溫,減少糧堆內外溫差;在春夏季節要對低溫糧進行密閉,防止外界高溫突然侵入糧堆;對于烘、曬后的熱糧或新出機的成品糧,應充分冷卻后再入倉;常溫糧入低溫倉儲藏時,應分階段將糧溫逐步降低到與倉溫相接近,才可入倉;對于糧堆局部溫度過高時,應及時通風降低溫差,防止糧堆內局部結露。(3)干、濕糧應分開堆放:防止糧堆高濕部位的水汽因空氣對流水分轉移引起糧堆局部結露。(4)做好鋪墊和防潮工作:采用稻糠、麻袋、草簾等物料鋪墊糧堆底部或苫蓋糧堆上表面和側面,一可緩沖糧溫驟變,二能吸收結露的水分,防止儲糧霉變,但應適時更換。2、糧堆結露的處理糧堆一旦發生結露,必須立即采取措施處理。對于糧面結露,輕者可翻動糧面,散發水汽,翻糧時要盡可能翻得深些,最好每隔1~2天翻一次。重者可移頂曝曬或烘干處理。對于糧維內部結露或底層結露,可利用機械通風降溫散濕,或開溝扒塘,或倒倉處理,以免引起更大范圍的發熱、霉變而擴大損失。四、微生物與儲糧發熱霉變儲糧微生物的生命活動是造成儲糧發熱的主要因素,其次是糧油籽粒和其它生物成分(如害蟲)呼吸代謝放出的熱量。實驗證明,在絕熱環境中,糧食種子發芽時的旺盛呼吸所放出的熱量,也只能使糧溫上升1—3℃,所以改變儲糧環境條件,控制微生物的生長繁殖,是預防糧食發熱霉變的重要措施。(一)如何控制糧堆溫度、濕度抑制微生物的發展在儲糧微生物中,以中溫性微生物為最多。中溫性微生物是導致儲糧發熱霉變的主角。中溫性微生物其最低生長溫度為5~20℃,最適生長溫度為20~40℃。由此,在冬季通風過程中,將糧溫降至0℃左右,氣溫回升前適時密閉糧倉,保持低溫狀態,可有效地控制微生物的發展。水是儲糧微生物生存的必需條件。因此,保持糧食水分在安全水分之內和干燥的儲糧環境是控制微生物生長繁殖極為重要的因素。絕大多數的儲糧微生物其生長最低相對濕度在80%以上。所以當倉內濕度較高時,應及時通風散濕。而大氣濕度較高時應及時密閉倉房。長期保持倉內濕度在65%以下,對抑制倉內生物成分的生命活動和保持儲糧穩定性都極為有利。(二)儲糧發熱霉變及處理方法1、發熱霉變糧食在儲藏期間,糧溫出現不正常上升的現象稱為發熱。發熱與霉變相互關聯,往往相伴而產生。(1)如何判斷糧食的發熱①氣溫上升季節,糧溫上升的幅度超過日平均倉溫3~5℃以上者;氣溫下降季節,糧溫長期不降,甚至反而回升的。說明已經或可能發熱。②同一部位的糧溫,與前幾次檢查記錄比較,有突然上升的現象,或同一部位,不同層次的糧溫變化不符合正常糧層溫度的變化規律,該低的反而高。③凡入倉時間,保管條件基本相同的同種糧食的倉房,個別層點糧溫有顯著增高者。2、發熱霉變的類型(1)局部發熱霉變,指個別部位的發熱霉變現象,常見于害蟲群集區,自動分級形成的雜質區,糧堆內濕熱擴散形成的高濕區,漏雨部位。(2)上層發熱霉變,糧面下30厘米左右深處糧層的發熱現象。主要是由于表層吸濕受潮,發生結露引起。春、秋季節易發生上層發熱霉變。(3)下層發熱霉變,糧堆底部的發熱霉變現象。主要由于入倉糧食與地坪之間溫差過大,直接接觸引起。(4)垂直層發熱霉變,一般發生在靠近墻壁處或自動分級形成的垂直雜質區。(5)全倉發熱霉變,整倉儲糧水分過大、糧質差會引起全倉發熱霉變。上述幾種發熱情況處理不及時,也會有點到面引起全倉發熱霉變。3、發熱霉變的預測儲糧發熱霉變初期會有一些癥狀出現,如小麥“發烏”,并出現“褐胚”,儲糧表面溫潤,有“出汗”,“返潮”現象,出現輕微異味等。應通過溫度檢測和初期癥狀的觀察,盡早預測發熱霉變的發生,及時采取措施,減少儲糧損失。4、發熱霉變的處理方法(1)溫度引起的發熱霉變對因原始糧溫高,長期積熱引起的發熱,應采取適時的機械通風為主。(2)因糧食水分過大引起的發熱霉變應采取機械通風為主,數量較少的可采取日曬、攤晾的方法。(3)蟲害引起的發熱霉變采取冷凍或化學藥劑熏蒸處理。(4)受潮、結露及局部發熱霉變翻倒糧面、扒溝通風,或適時的機械通風降溫散濕。(5)已發生過發熱霉變的儲糧對發生過發熱霉變的儲糧,雖經處理,但因其生理活性強,應單獨存放,不宜久儲,優先出倉。五、儲糧生理糧堆生物體都是活的生物成分,在儲藏期間仍在不斷地進行合成、分解代謝,以維持其生理活動。特別是糧油籽粒都是作物的種子,它們雖然脫離了母株和栽培的環境條件,但仍然是活的有機體,即使處于休眠狀態,仍在繼續進行生理活動,主要表現為呼吸、后熟等生理現象。所不同的是它們不能再從外界環境中攝取營養,而是耗用自身儲藏的物質。糧油生理活動的結果往往使其在儲藏期間發生溫濕度、水分、化學成分等一系列的變化,總的來講,是以分解代謝為主,逐步走向陳化和衰老,直接影響糧油的儲藏穩定性。因此,儲糧工作的目的,就是采取一切措施來控制儲糧的代謝過程,使之處于最低限度,借以推遲其陳化,延長其壽命,并在儲藏期內保持其食用品質、種用品質和工藝品質。在儲藏過程中,糧油的生理活動包括呼吸、后熟、萌發、陳化等現象。(一)呼吸作用在儲藏過程中,無論是原糧,還是成品糧,始終表現出消耗氧氣和釋放二氧化碳的現象。這不僅是糧油本身的呼吸,還包括感染的蟲、霉及混入的有機雜質的呼吸在內。因此,糧油的呼吸現象實際上是糧堆生態系統呼吸的總體表現。1、呼吸作用糧食的呼吸作用是指糧食中的有機物質在多酶系統的催化作用下,逐步氧化分解為二氧化碳和水及簡單物質,并釋放能量的生物氧化過程。糧食的呼吸作用是以有機物質(營養物質)的分解、消耗為基礎的,呼吸放出的熱量又是造成糧堆發熱的主要原因。糧食呼吸作用愈強,其營養物質的消耗就愈多。因此,為了減少營養物質的消耗,應把糧食儲存在合理的條件下,使之處于休眠狀態,減弱其呼吸。這樣,糧食的營養物質損失減少,不會引起其品質劣變。2、呼吸類型根據對氧的需要,糧食的呼吸作用可分為有氧呼吸和缺氧呼吸兩種類型。(1)有氧呼吸有氧呼吸是指生物體從環境中吸收分子態氧,使營養物質完全氧化成二氧化碳和水,并釋放能量的過程。如以葡萄糖為呼吸基質的總反應式為:C6H1206+602=6C02+6H20+2868KJ(2)無氧呼吸無氧呼吸是指生物體在氧氣供給不足或缺氧的情況下,有機物質依靠分子內部的氧化還原作用取得能量,其營養物質氧化不徹底,并殘留有氧化不完全產物(乙醇、乳酸等)的過程。這種呼吸作用也稱為缺氧呼吸或發酵作用。如以葡萄糖為呼吸基質的酒精發酵的總反應式為:C6H1206=2C2H50H+2C02+226KJ其產物乙醇常常積累在有機體組織中,對糧粒的生命有害。潮濕的糧油在密封的條件下儲藏會產生酒味,就是酒精發酵的結果,這不僅會降低種子發芽率,對品質的保持也有較大影響。因此,無氧呼吸一般只能維持糧食籽粒一段有限時期的生存。3、呼吸強度糧食的呼吸強度是指單位時間內單位重量的糧食呼吸所吸收氧或放出二氧化碳的量。單位為mgO2(或CO2)/g糧油/h。呼吸強度是表示糧食呼吸代謝強弱的生理指標。呼吸強度與干物質的消耗成正相關,呼吸強度愈大,干物質消耗愈多。正常儲藏的干燥糧食呼吸作用極微弱。以玉米為例,種子成熟時期呼吸強度為400~500mgCO2/100g干重/24h,而干燥后僅為8~15mgCO2/100g干重/24h。4、影響糧食呼吸作用的因素影響糧食呼吸作用的主要因素是水分、溫度、氣體成分、糧粒本身狀況和其它生物成分等。(1)水分糧食含水量的大小,是決定呼吸強弱的重要因素。含水量愈大,呼吸強度愈大。呼吸強度一般隨含水量的增加而加強,當水分增高到某一程度,糧食的生理活動趨向旺盛,呼吸強度急劇加強,呈直線上升,如左表所示,形成一個明顯的轉折點,這個轉折點表明糧油中開始出現大量游離水,此時糧油的含水量就是臨界水分。不同含水量小麥的呼吸強度75%相對濕度下各種糧油的水分含量糧種水分(%)測定溫度糧種水分(%)測定溫度小麥15.021小麥14.727硬紅冬麥14.625~28硬紅春麥14.825~28白麥15.025~28硬質麥14.125~28軟紅冬麥14.725~28含水量(%)mlC02/kg糧食/24h10.64.114.66.915.77.316.825.217.170.117.880.4糧食臨界水分一般是指與接近75%的相對濕度相平衡時的糧油含水量。在常溫下,糧油種類不同,臨界水分值也不同。禾谷類糧食的臨界水分一般為l4%~15%,油料種子的臨界水分較低,一般為8%~10%,但大豆的臨界水分卻仍為14%左右。右表歸納了在75%相對濕度下各種糧食的水分含量。實踐證明;水分是引起糧油品質劣變的關鍵因素,保持糧油含水量在安全儲藏的臨界標準以內,才能保證安全儲藏。在常溫下,短期儲藏的糧油最高安全水分相當于臨界水分;對于長期儲藏或高溫過夏的糧油最高安全水分則應低于臨界水分值,水分應降低到與約65%的相對濕度相平衡時,才能長期安全儲藏。(2)溫度儲糧溫度是影響呼吸強度的另一主要因素。儲糧在一定溫度范圍內,呼吸強度隨溫度的上升而增強,當溫度上升到一定極限時,呼吸強度會隨溫度的上升而下降。糧食的含水量和溫度對糧食呼吸的影響還具有綜合作用。二者既相互促進,又相互制約。水分大時,溫度所引起的呼吸變化非常激烈;水分低時,溫度對呼吸的影響并不明顯。因此,儲糧水分和溫度對糧食呼吸綜合影響的一般規律,對儲糧實踐的指導意義是:對于水分高的糧食,必須保管在較低的溫度條件下;而對溫度高的糧食必須控制其水分含量,才能安全儲藏。如我國北方地區,冬季氣溫很低,含水量高達35%的糧食也能安全儲藏。但入夏以后,溫度升高,水分必須降到13%左右,才能安全儲藏。顯然,糧食儲藏的穩定性受到溫度和水分的綜合影響。(3)氣體成分糧堆中的氣體成分對糧食呼吸有影響的主要是氧氣和二氧化碳。氧氣是影響呼吸的主要因素。在氧含量較低時,呼吸隨氧含量的增加而加強,但氧含量增至—定程度時,呼吸不再增強,氧氣濃度降至5%~8%時,呼吸很微弱。氧氣濃度降至1%時,呼吸甚微,此時,有氧呼吸與無氧呼吸往往都會發生。因此,低氧可抑制糧油的呼吸作用,這對保持糧油品質非常有利。二氧化碳濃度對呼吸也有明顯的影響。在高濃度的二氧化碳條件下,活細胞處于麻痹狀態,酶的活性受到抑制,從而抑制糧油的呼吸作用。當糧堆中二氧化碳濃度增至14%~22.8%時,能明顯抑制糧油的呼吸。氧氣和二氧化碳對呼吸強度的影響是相互聯系的,其作用不可分割。二氧化碳對呼吸的抑制作用,可因氧氣濃度的增加而減輕,但仍有明顯的抑制作用;在高二氧化碳和低氧氣濃度條件下,對糧油呼吸的抑制作用最大。氧氣和二氧化碳對呼吸強度的影響還與溫度有關,在二氧化碳濃度增加和氧氣供給不足的情況下,若溫度升高,會引起大量氧化不完全產物的積累,從而阻撓細胞的正常生命活動,逐漸降低呼吸強度,甚至死亡。因此,在密閉儲糧中,應保持低溫。(4)籽粒狀態糧油籽粒狀態不同,呼吸強度亦不同。凡未熟粒、凍傷粒、胚大的糧粒,含水量較高,可溶性物質含量多,呼吸強度較大;破碎粒、蟲蝕粒,均易吸濕返潮和遭受有害生物侵襲,呼吸強度較正常糧粒大;受潮、發熱或生過芽的糧油,因酶已活化,雖重新曬干到原來的干燥水分,其呼吸強度仍比正常糧油大得多;糧粒表面粗糙,內部組織外露并且帶菌量高的糧油,比表面光滑、帶菌量低的糧油呼吸強度大。所以,糧食在入倉前,應進行清理分級,在儲藏時根據它們的不同特點,分別處理。(5)其它生物體除糧粒本身外,整個糧堆的呼吸作用,在較大程度還受其它生物體呼吸作用的影響。微生物、儲糧害蟲、草籽和有機雜質對糧堆呼吸作用都有很大影響。5、呼吸作用與糧食儲藏的關系呼吸對儲糧的影響有利弊兩個方面。(1)有利方面①促進新糧后熟,改善品質呼吸作用可以促進糧食內部有機物質的合成,從而促進糧食后熟,提高糧食儲藏的穩定性。②保持生活力呼吸是反映種子生命力保持狀況的指標。儲糧只有保持微弱的呼吸,才能維持其生活力,對防止微生物的生長繁殖具有一定的抵御能力,從而保持糧油的新鮮度。③有利于自然缺氧儲藏在氣調儲藏中,可利用糧食的呼吸作用,消耗糧堆中的氧氣。對于干燥糧油進行自然缺氧儲藏,不僅可抑制糧油自身旺盛的呼吸作用,還可防止蟲、霉危害,達到安全儲藏的目的。(2)不利方面①消耗營養物質糧食呼吸作用要消耗營養物質,不論是有氧呼吸,還是無氧呼吸,都會引起干物質的損耗,使儲糧重量損失。呼吸愈強,時間愈長,干物質的消耗愈多,損失就愈大。②增加糧堆水分糧食在呼吸過程中產生的水,增加了糧堆水分。如糧堆通風不良,呼吸產生的水散發不出去,會造成糧食水分增加或糧堆濕度增大,旺盛的呼吸會導致糧堆返潮和“出汗”,甚至“結頂”。③增加糧堆溫度,導致儲糧發熱及霉變糧食在呼吸時所放出的能量,只有極少部分用來維持本身的生理活動,絕大部分能量以熱量的形式散發出來。強烈的呼吸會使大量熱量積聚于糧堆中,若不能及時散發,將使糧溫升高,導致儲糧發熱,甚至霉變。④改變糧堆氣體成分糧油呼吸時要消耗氧氣,增加二氧化碳氣體,因此,糧堆中氧氣濃度不斷下降,二氧化碳濃度不斷升高。特別是呼吸強度大的高水分糧,在不能通風的條件下,氧氣的消耗和二氧化碳的積累更為嚴重。在這種情況下,糧食將轉向缺氧呼吸,逐漸積累乙醇,毒害活細胞,使糧食生活力喪失。因此,對高水分糧應注意通風。(二)后熟作用1、后熟作用的基本概念(1)后熟糧食從收獲成熟到生理成熟的變化過程稱為后熟作用。完成后熟所經歷的時間稱為后熟期。糧食籽粒在植株上達到成熟后,即可收獲,這時糧油只完成了收獲成熟(也叫形態成熟或技術成熟),但在生理上還沒有完全成熟,其主要表現為:雖具有生活力,但因胚還未完全成熟,而不能發芽或發芽力低;糧粒內可溶性物質較多,還需繼續合成高分子物質;加工成品率低,食用品質較差,呼吸強度高,耐藏性差。糧食收獲后,經一段時間的儲藏,使其發芽率、食用品質、工藝品質等都達到了應有的水平時,糧食在生理上才達到了完全成熟。糧食是否完成后熟,一般是以籽粒群體正常發芽率能達到80%作為完成后熟的標準。后熟期的長短,隨著糧種、品種、產地以及儲藏條件的不同而有很大差異。,白皮小麥的后熟期最短的只需5天,紅皮小麥可長達30~90天以上,玉米為11~18天。(2)休眠糧食的休眠是指收獲后的種子由于受到內在因素或外界條件的影響,而使種子一時不能萌發或萌發困難的自然現象。休眠一般分為強迫休眠和后熟休眠兩種。①強迫休眠強迫休眠是指種子在生理上已完成后熟,具有萌發能力,但得不到適宜的萌發條件而不能萌發的現象。這種休眠一般是受人為造成的環境影響而強迫其不能萌發。如把儲糧的水分降到安全水分;或利用低溫儲糧技術把儲糧溫度降到使其不能萌發的溫度;或利用缺氧儲藏使其得不到萌發所需要的氧濃度等。在儲糧中,一般只要控制其中的—個條件,種子就不能萌發,一旦能完全提供這些外界條件,種子就可以萌發。②后熟休眠后熟休眠是指種子本身在生理上還沒有完成后熟而引起的休眠,也稱生理休眠。這種休眠是因為種子本身的內在因素達不到萌發要求所致,即使給予它適宜的水分、溫度和氧氣等條件,也不能萌發或發芽率很低。造成后熟休眠的主要原因是:胚沒有發育成熟;內部的生化反應處于合成狀態,儲存的物質不能被胚直接利用;糧粒中存在有抑制萌發的化學物質,如氨、有機酸、氰化氫、植物堿等;種皮和細胞壁的透氣和透水性很低,不能將水和氧等萌發條件供給種子內部需要;缺少種子萌發的內源激素等。2、后熟期間的變化糧油在后熟期間的變化,主要分為物理的、化學的、生理的三個方面。(1)物理變化糧粒在完成后熟后,細胞內的高分子物質已充分合成,干物質含量達到最高水平,其物理性質也發生變化,主要表現為體積縮小,硬度增大,重度增加,散落性變大,種皮由緊密變為疏松呈多孔狀態,透水性與透氣性得到改善,儲糧穩定性也隨之增強。(2)化學變化糧油在后熟期間的化學變化主要是以物質的合成作用為主,分解作用為次,即種子內部各種簡單的低分子物質繼續合成為復雜的高分子物質,氨基酸、脂肪酸、可溶性糖含量逐漸下降,而蛋白質、脂肪、淀粉含量逐漸增加,并放出水分。酶活性及呼吸作用也隨著后熟作用的完成而減弱。(3)生理變化糧油在后熟過程中,種胚逐漸成熟,種子發芽率逐漸增加。完成后熟的種子,胚發育完成,細胞內高分子化合物充分合成,一些種子萌發抑制物逐漸轉化、消失,種子得到適宜的條件即可萌發。3、影響后熟作用的因素影響后熟作用的因素,主要是溫度、濕度和氣體成分等。(1)溫度溫度是影響糧油籽粒后熟的重要因素之一。各種糧油完成后熟時所需要的溫度并不相同,有的需要較高的溫度才能完成后熟,有的所需溫度并不高。一般禾谷類糧食后熟所需要的溫度在10~30℃的范圍內。在完成后熟所必需的溫度基礎上,適當的提高溫度(一般最高不超過45℃),能促進后熟作用的完成。如將新收獲的小麥儲藏在室溫條件下,經過三周,發芽率由原來的1.3%增加到13%;而在44℃條件下,一周增加到58.5%,三周則達98.5%。(2)濕度在一般情況下,糧油儲藏在潮濕的環境條件下,糧粒水分向外擴散受到抑制,不利于后熟。在干燥條件下,則有利于糧粒散濕,有利于大分子營養物質的合成轉化,能促進后熟。(3)氣體成分糧堆內氣體成分對后熟作用也有一定的影響。氧濃度高,有利于促進后熟作用。而在缺氧或高二氧化碳濃度的情況下,都對糧油的后熟起到延緩的作用。4、后熟作用與糧油儲藏的關系(1)有利于缺氧儲藏利用糧油后熟期間呼吸強度大的特點,對新收獲的糧油,采用密封儲藏依靠糧粒自身的呼吸作用,消耗糧堆內的氧氣,達到缺氧儲糧的目的。如囤套囤密閉儲藏。(2)改善儲糧品質糧油經過后熟,品質可得到良好的改善,發芽率提高;未完成后熟的糧油,加工后食用品質不如后熟完成的口感好。據試驗,新收獲的小麥,儲藏三個月后再加工食用,面筋含量高,面粉吸水量增大,面包品質好。一般陳麥加工的面粉,無論工藝品質,還是食用品質都比新麥好。(3)“出汗”糧油在后熟期間進行強烈的合成作用,由簡單低分子物質合成為復雜高分子物質時,要放出水分,即使入倉時水分不高,也會在糧粒表面發生結露返潮現象,俗稱“出汗”。(4)“亂溫”糧油在后熟期間呼吸作用旺盛,生理活性強,除放出水分外,還放出大量的熱量,積累的結果使糧溫升高,常常出現糧堆各部位溫度不均,局部發熱,俗稱“亂溫”。“出汗”和“亂溫”現象會造成糧油的儲藏穩定性下降。因此,對新收獲入倉的糧油應加強管理,經常翻動糧面,散發濕熱,及時消除“出汗”和“亂溫”現象。新糧入庫后的三個月內,要適當增加檢查糧溫的次數。(三)陳化1、陳化的概念糧食的陳化是指完成生理成熟的糧食隨著儲藏時間的延長,酶活性和生活力逐漸減弱,呼吸強度逐漸下降,種用品質和食用品質逐漸降低的現象。糧食在儲藏期間,無論是有生活力的種子還是無生活力的糧食,在儲藏期間雖未發熱、霉變或其它損壞,但隨著儲藏時間的延長,糧食的物理性質、化學成分和生理特性都將發生一系列的變化,使儲存的糧食發生由新到陳、由旺盛到衰老的不可逆的變化。研究糧食陳化,可及時了解儲藏糧食的種用品質、食用品質,以便在生產實踐中不斷改善儲糧條件,推陳儲新,使儲存的糧食始終保持良好的品質。2、糧食陳化的變化陳化主要表現為糧食在儲藏期間的物理變化、化學變化和生理變化三個方面。(1)物理變化糧食陳化時,物理性質變化很大,表現為:水分降低,糧粒收縮,千粒重降低,容重相對增大;糧粒組織硬化,柔韌性變弱,米質變脆;淀粉顆粒變硬,糊化能力降低,粘度下降;米飯破碎,口感變差,帶有陳米氣味;油料走油酸敗,有辛辣味;面筋持水力下降,面粉發酵性能減弱,面包品質較差等。(2)化學變化糧食陳化時的化學成分變化,一般以脂肪變化較快,淀粉次之,蛋白質變化比較緩慢。①脂肪的變化脂肪的儲藏穩定性很差,最易發生酸敗變質,生成游離脂肪酸,進一步氧化成為醛、酮等揮發性物質,從而產生強烈苦澀味和特殊酸臭味。保管時間長的大米發生的“陳米”氣味,面粉味道“變苦”,油料產生的“哈喇”味,油脂產生的“惡臭”味等,都是因為脂肪酸敗造成的。脂肪發生酸敗后,糧油的脂肪酸值、硬度、酸價、過氧化值、皂化價等都會有不同程度的增加,糧油陳化加深。②淀粉的變化新鮮糧食在儲藏初期,因淀粉酶活性較強,淀粉水解為麥芽糖和糊精,使糧油粘性較強,食用味美。儲藏時間較長,麥芽糖和糊精繼續水解,還原糖增加,非還原糖顯著減少,粘度下降,糧油開始陳化。隨著時間延長,尤其在水分較大、溫度適宜的情況下,還原糖將繼續氧化,含量又可能減少,生成二氧化碳和水,或者酵解生成乙醇和乳酸,使糧油帶酸味,品質劣變,陳化加深,嚴重時可失去食用價值。③蛋白質的變化陳
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