第六章谷物安全貯藏

谷物安全貯藏在不同時(shí)期的不同含義。谷物安全貯藏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。谷物安全貯藏概述

現(xiàn)在是1頁\一共有41頁\編輯于星期四特點(diǎn)：以保持糧食品質(zhì)為目的。在貯藏技術(shù)方面盡量避免化學(xué)藥劑的使用，減少化學(xué)藥劑對(duì)糧食的污染，保護(hù)消費(fèi)者的健康。糧食貯藏時(shí)間比較短，流通較快。立筒倉儲(chǔ)所占的比重大，儲(chǔ)糧的機(jī)械化程度高。一、發(fā)達(dá)國家糧食貯藏現(xiàn)狀現(xiàn)在是2頁\一共有41頁\編輯于星期四熏蒸劑根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：①鹵代烷類如四氯化碳、二氯乙烷、二溴乙烷、甲基溴、氯化苦、二氯丙烷、二溴氯丙烷等。②硫化物如二硫化碳、硫酰氟、gy-81等。③磷化物如磷化鋁等。④氰化物如氫氰酸、氰化鈣等。⑤環(huán)氧化物如環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷等。⑥烯類如丙烯腈、甲基烯丙氯等。⑦苯類如鄰二氯苯、對(duì)二氯苯、偶氮苯等。⑧其他如二氧化碳等。由于一些熏蒸劑的毒性、安全性或環(huán)保問題，現(xiàn)已禁用或即將淘汰。幾十年來，雖然熏蒸劑的研究進(jìn)展較慢，但是熏蒸劑是一種防治有害生物極為有效的手段，很難用其它方法替代?，F(xiàn)在是3頁\一共有41頁\編輯于星期四（一）美國1.糧食中氣味和揮發(fā)性物質(zhì)的研究，通過揮發(fā)物測(cè)定推斷糧食是否生霉、長(zhǎng)蟲、品質(zhì)變化的趨勢(shì)，以采取相應(yīng)的措施。2.糧害蟲防治方法的研究，化學(xué)殺蟲劑的使用受到限制。因?yàn)椋涸斐森h(huán)境污染（溴甲烷對(duì)臭氧層破壞）；在糧食殘留。生物殺蟲劑的研究開發(fā)。利用環(huán)境因素和自然因素的方法。首選生物方法，其次是物理方法，不得已采用化學(xué)方法。3.糧害蟲防治專家系統(tǒng)的研究，專家系統(tǒng)使用方便，能使倉儲(chǔ)管理人員在各種條件下作出正確的判斷。如通風(fēng)，殺蟲，放氣、除濕、降溫等的條件時(shí)間問題都可從專家系統(tǒng)得到幫助。4.生物技術(shù)，利用生物技術(shù)，特別是基因工程在儲(chǔ)糧害蟲防治方面的應(yīng)用（如不育基因的導(dǎo)入），耐貯藏糧食作物育種等?，F(xiàn)在是4頁\一共有41頁\編輯于星期四

（二）英國儲(chǔ)糧新技術(shù)的研究重點(diǎn)在糧食微生物和CO2儲(chǔ)糧方面。儲(chǔ)糧水分活度－呼吸作用－霉菌－毒素形成的關(guān)系；氣調(diào)和熏蒸對(duì)糧食微生物的影響。（三）澳大利亞近年來主要致力于氣調(diào)儲(chǔ)糧和熏蒸技術(shù)的研究。在氣調(diào)儲(chǔ)糧方面建立了不同谷物倉庫中磷化氫濃度分布預(yù)測(cè)模型。成功的運(yùn)用熏蒸系統(tǒng)，使磷化氫濃度在糧堆內(nèi)的分布處于最佳狀態(tài)，熏蒸的安全性增加，殘留降低，費(fèi)用也降低。儲(chǔ)糧害蟲對(duì)化學(xué)藥劑的抗性研究較為深入。（四）加拿大糧食對(duì)CO2的吸附作用以及CO2氣調(diào)儲(chǔ)糧對(duì)糧食品質(zhì)的影響。干燥方面研究干燥速度模型，干燥對(duì)糧食品質(zhì)影響以及避免干燥過熱的措施?，F(xiàn)在是5頁\一共有41頁\編輯于星期四二、中國糧食貯藏技術(shù)研究進(jìn)展50年代初期，采用物理機(jī)械方法防治害蟲50年代末，采用化學(xué)方法保藏稻谷、小麥60年代，應(yīng)用塑料薄膜密封充N2缺氧保藏大米的方法70年代，用不同的裝備和技術(shù)充N2和CO2

，缺氧貯藏技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展80年代，大城市發(fā)展低溫儲(chǔ)糧技術(shù)現(xiàn)在是6頁\一共有41頁\編輯于星期四（一）倉儲(chǔ)技術(shù)機(jī)械通風(fēng)降水技術(shù)日趨完善，取得良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。糧情計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)在全國推廣使用。環(huán)流熏蒸技術(shù)日趨完善。氣調(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)從單一的實(shí)用技術(shù)向機(jī)理研究的深度發(fā)展，不同氣體配比的殺蟲效果及其對(duì)糧食品質(zhì)影響的研究。1998后投入巨資修建糧食貯藏倉庫，機(jī)械化程度提高。研究露天儲(chǔ)糧技術(shù)。如器材的選用和性能比較，露天囤垛熏蒸技術(shù)等。現(xiàn)在是7頁\一共有41頁\編輯于星期四（二）儲(chǔ)糧害蟲防治仍以化學(xué)防治為主，特別是磷化氫的使用。但由于害蟲對(duì)磷化氫的抗性越來越強(qiáng)，相比之下物理防治和生物防治是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)。雙低儲(chǔ)糧是貯藏技術(shù)的重大貢獻(xiàn)。儲(chǔ)糧環(huán)境中較低的氧氣濃度或較高的CO2濃度對(duì)磷化氫具有增效作用，即當(dāng)O2濃度小于12%或CO2濃度大于4%時(shí)可提高磷化氫的殺蟲效果。近年來采用磷化氫以外的熏蒸劑（如沼氣，乙炔等），取得明顯效果。現(xiàn)在是8頁\一共有41頁\編輯于星期四三、貯藏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)糧食貯藏目的：減少糧食損失，保持糧食品質(zhì)(加工品質(zhì)，營養(yǎng)品質(zhì)，食用品質(zhì)，種用品質(zhì)等)，也成為未來糧食貯藏重點(diǎn)；保持糧食品質(zhì)首選低溫貯藏，未來糧食貯藏技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。但低溫制冷所需投入較大；氣調(diào)儲(chǔ)糧具有無污染的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。但該方法對(duì)糧倉的密封性能要求較高；化學(xué)防治方法仍將在糧食貯藏中發(fā)揮重要作用，雖然化學(xué)防治有著不可避免的污染或殘留；糧食的貯藏和運(yùn)輸將以散裝為主，儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)將向機(jī)械化和自動(dòng)化的方向發(fā)展；輻射儲(chǔ)糧雖在我國不普遍，但對(duì)未來糧食貯藏將有重要作用?，F(xiàn)在是9頁\一共有41頁\編輯于星期四第二節(jié)

糧食貯藏生態(tài)系統(tǒng)

生態(tài)系統(tǒng)的定義：把生物群體及其非生物的環(huán)境作為一個(gè)有機(jī)功能系統(tǒng)，包括能量和物質(zhì)的循環(huán)。生物群體包括在一個(gè)特定區(qū)域的植物和動(dòng)物。

生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)敞開體系，其中有能量和物質(zhì)的不斷進(jìn)出。生態(tài)系統(tǒng)的邊界可以是人為的。因此，一袋糧食、一個(gè)糧倉、一個(gè)糧庫都可認(rèn)為是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)?，F(xiàn)在是10頁\一共有41頁\編輯于星期四貯糧生態(tài)系統(tǒng)的組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)：背景系統(tǒng)。籽粒：生物群落的主體，能量的來源。有害生物：影響貯藏穩(wěn)定性及品質(zhì)的重要因素。物理因子：與生物群落的變化演替密切相關(guān)。現(xiàn)在是11頁\一共有41頁\編輯于星期四貯糧生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)(與自然生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別)1.營養(yǎng)物質(zhì)只減不增(一個(gè)有限資源)。糧食是糧堆生物群落的主體，在儲(chǔ)藏過程中只能被動(dòng)地受消費(fèi)者及分解者的消耗，同時(shí)為維持自身生理活動(dòng)須自我供應(yīng)2.儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)受環(huán)境干擾大，生物量小，種群層次有限，食物鏈短，食物網(wǎng)簡(jiǎn)單，種群控制以非生物為主，故糧堆屬于未成熟的生態(tài)系統(tǒng)。3.動(dòng)植物的選擇是人工的而不是自然的。儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)中有害生物受到人為控制，這是儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)4.這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)通常受到人類的控制，這種控制通常是外部的有目的的，而不是在天然生態(tài)系統(tǒng)中通過內(nèi)部反饋控制的。儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)，由于強(qiáng)烈的人為活動(dòng)干擾，在一般情況下處于非生態(tài)學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)?，F(xiàn)在是12頁\一共有41頁\編輯于星期四影響谷物貯藏穩(wěn)定性的主要因素1、水分水分含量是影響貯藏穩(wěn)定性的第一要素。水分含量影響到真菌的生長(zhǎng)；糧堆不同部位水分含量的高低影響微生物的生長(zhǎng)，高水分部位的微生物生長(zhǎng)，導(dǎo)致新陳代謝，產(chǎn)生的水分和熱量，會(huì)帶來更大的危害；糧食是活的有機(jī)體，貯藏過程必須要有水分的存在，過低的水分對(duì)保持糧食品質(zhì)不利，因此不能簡(jiǎn)單地把水看成導(dǎo)致糧食裂變的主要因素，必須對(duì)水存在的量和狀態(tài)有全面的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在是13頁\一共有41頁\編輯于星期四最高含水量與平均含水量的意義；糧食貯藏的最高安全水分與環(huán)境因素（濕度、溫度等）、糧堆的水分均勻程度等有關(guān)；糧食的安全貯藏水分取決于谷物對(duì)水分的吸附滯后特性。現(xiàn)在是14頁\一共有41頁\編輯于星期四水分活度（食品的水分蒸汽壓P與相同溫度下純水的蒸汽壓Q的比值，Aw＝P/Q，其數(shù)值在0-1之間）。Aw與糧食品質(zhì)劣變密切相關(guān)，這種關(guān)系比水分含量的關(guān)系更加密切，因?yàn)锳w不僅與微生物的繁殖有關(guān)，與糧食的自動(dòng)氧化、褐變反應(yīng)等也密切相關(guān)。現(xiàn)在是15頁\一共有41頁\編輯于星期四水分活度與糧食劣變速度示意圖現(xiàn)在是16頁\一共有41頁\編輯于星期四2、溫度

溫度對(duì)酶促反應(yīng)有直接的影響，谷物本身的呼吸作用對(duì)溫度變化非常敏感（最適溫度范圍25-35℃），影響糧食害蟲的生長(zhǎng)，微生物的生長(zhǎng)。在糧食體內(nèi)的生化過程可進(jìn)行溫度范圍之內(nèi)，反應(yīng)速率的變化可用溫度系數(shù)表示(溫度升高10℃，反應(yīng)速率的增加值，Q10，2-2.5)?，F(xiàn)在是17頁\一共有41頁\編輯于星期四影響谷物貯藏生態(tài)系統(tǒng)溫度變化的外部因素。（太陽輻射、大氣溫度、地溫、生物群落的呼吸作用）

太陽輻射引起貯糧圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表層升溫，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱能一部分返回大氣，一部分以傳導(dǎo)方式透過圍護(hù)結(jié)構(gòu)，傳入糧堆內(nèi)部；熱空氣可通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的洞、縫以較快的速度對(duì)流，引起糧溫的升高；地溫的變化對(duì)地下倉影響較大，對(duì)地上倉影響較?。晃⑸锏拇罅糠敝晨梢鸺Z溫的急劇升高，糧食本身的呼吸作用也可引起糧溫的升高。現(xiàn)在是18頁\一共有41頁\編輯于星期四氣溫的日變、年變特點(diǎn)及其與倉溫、糧溫變化的關(guān)系。不同地理位置的影響；糧溫的年變的最高和最低值一般較氣溫的年變推遲1-2個(gè)月；倉溫的日變一般較氣溫的日變推遲1-4h。隔熱條件好的糧倉受外界氣溫的變化影響較??；糧溫的年變振幅：

鋼板倉>露天堆垛>土圓倉>塔形倉>房式倉>地下倉現(xiàn)在是19頁\一共有41頁\編輯于星期四3、氣體

氧化作用，可降低營養(yǎng)價(jià)值，甚至產(chǎn)生過氧化物等有毒物質(zhì)，但對(duì)于生命體而言有是不可缺少的，所以應(yīng)避免多余的氧的作用。呼吸作用（有氧呼吸和無氧呼吸）。呼吸作用強(qiáng)則有機(jī)物消耗大，造成糧食品質(zhì)的下降，糧堆的呼吸作用是糧食、糧食微生物和貯糧害蟲呼吸作用的總和?，F(xiàn)在是20頁\一共有41頁\編輯于星期四呼吸作用（有氧呼吸和無氧呼吸）。有氧呼吸：活的糧食籽粒在游離氧存在的條件下，經(jīng)過一系列酶的催化作用，有機(jī)物徹底氧化分解為CO2

和H2O，并釋放能量的過程，它是糧食呼吸作用的主要形式。無氧呼吸：也稱為缺氧呼吸，是在無氧或缺氧條件下進(jìn)行的，氧化不完全，產(chǎn)生乙醇，類似于發(fā)酵作用；影響谷物籽粒呼吸作用的主要因素。（谷物種類、水分、溫度、環(huán)境氣體成分）C6H12O6+6O26CO2+6H2O+674KCal

C6H12O66C2H5OH+2CO2+28KCal現(xiàn)在是21頁\一共有41頁\編輯于星期四糧食籽粒在儲(chǔ)藏中的呼吸強(qiáng)度可作為糧食陳化與劣變速度的標(biāo)準(zhǔn)。呼吸強(qiáng)度增加，即營養(yǎng)物質(zhì)消耗加快，劣變速度加速，儲(chǔ)藏年限縮短。因此，糧食保鮮的基礎(chǔ)：在儲(chǔ)藏期間維持正常的、低水平呼吸強(qiáng)度、保持糧食儲(chǔ)藏期間基本的生理活性?，F(xiàn)在是22頁\一共有41頁\編輯于星期四影響食糧籽粒在儲(chǔ)藏過程中呼吸作用的因素：

1、糧食種類

胚/籽粒比例大的糧種呼吸作用強(qiáng)。如玉米的呼吸強(qiáng)度高于小麥。未熟糧粒較完熟糧粒的呼吸作用強(qiáng)。當(dāng)年新糧比隔年陳糧呼吸作用旺盛。破碎籽粒較完整的籽粒呼吸強(qiáng)度高。帶菌量大的糧食較帶菌量小的糧食呼吸能力強(qiáng)。2、水分水是糧粒呼吸過程中一切生化反應(yīng)的介質(zhì)。隨著水分的增加，糧、油籽粒呼吸強(qiáng)度升高。3、溫度在一定范圍內(nèi)，呼吸作用隨溫度的上升而增強(qiáng)，當(dāng)溫度上升到一定的程度以后，呼吸作用會(huì)隨溫度的上升而顯著下降。一般谷物的溫度上限為45~55℃。現(xiàn)在是23頁\一共有41頁\編輯于星期四水分與溫度的關(guān)系

水分與溫度是影響糧食呼吸作用的主要因素，二者相互制約：

0~10℃：水分對(duì)呼吸作用影響較小。

>13~18℃：水分對(duì)呼吸作用明顯。因此，在低溫時(shí)水分較高的糧食也能安全儲(chǔ)藏。如在我國東北及華北地區(qū)，冬季氣溫很低，高水分玉米(25%)也可短期安全儲(chǔ)藏。夏季氣溫回升時(shí)，必須降水(干燥)才能安全儲(chǔ)藏北京大米度夏安全水分為13.5%，而氣溫較高的上海就必須控制在12.0%才能過夏，而現(xiàn)在低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏大米，水分可高達(dá)15%?，F(xiàn)在是24頁\一共有41頁\編輯于星期四水分與溫度的關(guān)系同樣，水分較低時(shí)溫度對(duì)呼吸的影響不明顯，當(dāng)溫度升高時(shí)，溫度所引起的的呼吸強(qiáng)度變化非常激烈。人們從實(shí)踐中總結(jié)出來的糧食安全水分值稱作糧食貯藏安全水分。一般禾谷類糧食的安全水分是以溫度為0℃時(shí)，水分安全值18%為基點(diǎn)。溫度每升高5℃，安全水分降低1%。現(xiàn)在是25頁\一共有41頁\編輯于星期四谷物貯藏過程中主要組分的變化蛋白質(zhì)

碳水化合物

脂質(zhì)揮發(fā)性物質(zhì)酶

現(xiàn)在是26頁\一共有41頁\編輯于星期四蛋白質(zhì)組分貯藏前5℃貯藏5個(gè)月25℃貯藏5個(gè)月35℃貯藏5個(gè)月清蛋白（%）0.300.380.250.18球蛋白（%）0.670.570.590.45醇溶蛋白（%）0.250.140.080.13谷蛋白（%）5.254.904.813.74不溶性蛋白（%）l.681.87l.983.1l蛋白提取率（%）79.376.174.359.0大米密閉貯藏過程中Osborne蛋白質(zhì)溶解性變化現(xiàn)在是27頁\一共有41頁\編輯于星期四量的變化不明顯，但性質(zhì)變化，主要表現(xiàn)在粘性下降，糊化溫度升高，吸水率增加，碘藍(lán)值明顯下降等。淀粉性質(zhì)的變化(淀粉水解導(dǎo)致還原糖含量上升，熱水不溶性直鏈淀粉含量上升，這可能與脂肪酸的相互作用、分子間聚合等因素有關(guān))

現(xiàn)在是28頁\一共有41頁\編輯于星期四氧化與水解；與水分含量的關(guān)系（高水分，水解為主，低水分，氧化為主）；影響酸敗的主要因素。

原料質(zhì)量；加工條件；貯藏條件；氣體；抑制劑脂類物質(zhì)現(xiàn)在是29頁\一共有41頁\編輯于星期四揮發(fā)性物質(zhì)：新米，硫化物，少量羰基化合物，陳米，高沸點(diǎn)的醛類化合物，如正戊醛和正己醛，影響到米飯的香味；酶：糧食籽?；钚越档蜁r(shí)，與呼吸作用有關(guān)的酶活性降低，水解酶類活性升高；酶活性的變化與貯糧安全性有關(guān)，與種子生命力有關(guān)。現(xiàn)在是30頁\一共有41頁\編輯于星期四微生物引起的發(fā)熱與霉變

引起糧堆發(fā)熱的因素(主要由微生物的生長(zhǎng)繁殖導(dǎo)致)。糧堆發(fā)熱的判斷（通過比較糧溫和倉溫）。糧堆發(fā)熱出現(xiàn)的條件、時(shí)間與糧食質(zhì)量和貯藏環(huán)境的關(guān)系（1、糧質(zhì)過差，水分轉(zhuǎn)移；2、蟲、螨高度聚集；3、溫差導(dǎo)致結(jié)露；4、環(huán)境溫度升高時(shí)，糧食水分越高，越易發(fā)熱）。現(xiàn)在是31頁\一共有41頁\編輯于星期四糧食霉變的階段：初期霉變、生霉階段、霉?fàn)€階段。霉變與發(fā)熱的關(guān)系：發(fā)熱的繼續(xù)會(huì)導(dǎo)致霉變，但糧食發(fā)熱不一定導(dǎo)致霉變。霉變往往伴隨著發(fā)熱。糧食霉變與加工品質(zhì)、食用品質(zhì)、種子生命力的關(guān)系（糧食的變色和變味，糧食發(fā)芽率下降，食用品質(zhì)下降）。糧食霉變導(dǎo)致的品質(zhì)變化：1、質(zhì)量損耗；2、脂肪酸增加；3、總酸度升高；4、蛋白氮含量下降；5、組織松散易碎、工藝品質(zhì)下降現(xiàn)在是32頁\一共有41頁\編輯于星期四發(fā)熱霉變的預(yù)防：做好入倉前的準(zhǔn)備工作，包括空倉消毒，殺蟲，完善倉房結(jié)構(gòu)；把好糧食入庫關(guān)，做到干、飽、凈；做好貯藏管理工作，保證水分在安全水分以下，合理通風(fēng)，適時(shí)密閉；定期做好糧食貯藏劣變指標(biāo)的測(cè)定，及時(shí)處理?，F(xiàn)在是33頁\一共有41頁\編輯于星期四谷物貯藏技術(shù)

機(jī)械通風(fēng)通風(fēng)的目的：使谷物溫度保持一致，并降低到安全標(biāo)準(zhǔn)以下。通風(fēng)的作用：使谷物水分平衡，降溫，消除不良?xì)馕叮欣谘魟┑氖褂?，消除干燥以后的余熱。現(xiàn)在是34頁\一共有41頁\編輯于星期四密閉密閉的目的：減少糧食與外界空氣的接觸，避免外溫外濕和害蟲的感染。密閉要求和密閉方式：水分在安全水分以下，各部分水分、溫度基本一致、沒有害蟲、雜質(zhì)少。包括整倉密閉和壓差密閉。為了保持低溫的密閉，應(yīng)在外界氣溫回升以前進(jìn)行，為了保持高溫密閉殺蟲，應(yīng)在熱糧進(jìn)倉時(shí)進(jìn)行。現(xiàn)在是35頁\一共有41頁\編輯于星期四低溫貯藏的理論依據(jù)（低溫的作用：降低糧食的呼吸作用，抑制害蟲和微生物的生長(zhǎng)，增加糧食的耐貯藏性、有利于保持糧食品質(zhì)）取得低溫的方法（自然通風(fēng)冷卻，機(jī)械通風(fēng)冷卻）保持低溫的方法和措施1、采用谷物冷卻機(jī)維持低溫。2、降溫后的密閉。3、在低溫干燥天氣進(jìn)倉檢查，防止高溫高濕侵入。4、防止結(jié)露。5、改建倉房，加強(qiáng)隔熱。低溫貯藏現(xiàn)在是36頁\一共有41頁\編輯于星期四定義：在密閉的糧堆和氣密庫中，采用生物降氧和人工氣調(diào)的方法改變正常大氣中N2