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粮食仓储技术张芳付2012年11月8日粮粒的构成（例如玉米）粮食种皮胚乳胚糊粉层胚乳胚芽胚根粮粒的构成（例如小麦）粮粒的结构特点与作用•种皮：保护胚和胚乳，维护种子的完整性，抵御外界“不利的贮藏环境干扰”。•胚乳与胚：含有丰富的碳水化合物（淀粉及单糖）、蛋白质、脂肪（胚部）及水分，生命活动旺盛，最容易受到虫霉感染。•胚部越大，储藏稳定性越差！粮堆的组成成分（一）粮粒•粮堆是由无数粮食颗粒堆聚而成的群体。•粮粒个体彼此间存在着差异：（1）体积（2）形状（3）饱满度（4）成熟度（5）水分（6）破损程度粮堆的组成成分（二）杂质•粮食在收割、脱粒、晾晒、运输过程中混入的非粮物质。•杂质的分类：（1）有机杂质：杆、芯、根、茎、叶、壳等。（2）无机杂质：石子、沙子、泥块和金属物等。•杂质对储粮的安全性影响很大：（1）有机杂质具有较强的呼吸能力，使储粮稳定性下降。（2）有机杂质是虫霉的滋生场所，给储粮发热霉变提供了条件。（3）杂质聚集的地方，改变了粮堆内部原有的孔隙度，给储粮发热创造了条件。（4）杂质含量的高低可以改变粮食原来的散落性。粮堆的组成成分（三）害虫•害虫蛀蚀粮食的“胚”，会使种子发芽率降低甚至完全丧失发芽能力。•害虫蛀蚀粮食的“胚乳”，会使粮食的营养价值降低，影响动物采食后的生长效果。•害虫在取食、呼吸、排泄和变态等生命活动中散发出热量，能促使粮食发热。•害虫的分泌物、粪便、尸体等会污染粮食，影响人及动物健康。粮堆的组成成分（四）微生物•微生物的五大特性：（1）体积小、面积广。（2）吸收多、转化快。（3）生长旺、繁殖快。（4）适应强、易变异。（5）分布广、种类多。•在自然条件下，无论是田间生长或收获之后的粮食及其加工产品上，均带有大量的微生物，也就是说“不带微生物的粮食是不存在的”。•粮食微生物区系：（1）田间微生物区系：粮食在田间生长过程中所感染和寄附的微生物类群。如交镰孢霉菌。主要产生“T2毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮等”。（2）储藏微生物区系：粮食收获后在储藏、加工及流通过程中传播到粮食上的腐生微生物。如曲霉和青霉。主要产生黄曲霉毒素、青霉毒素。•微生物的代谢：（1）合成代谢：微生物可以产生多种酶类，能分解粮食中的有机物质，为其生长、繁殖所需。（2）分解代谢：微生物在分解自身物质过程中，会释放二氧化碳、水分和热量，热量与水分在粮堆中聚集使粮食发热霉变。粮堆的组成成分（五）粮堆内气体成分•粮堆中粮粒与粮粒之间的空间被各种气体所填充，这是粮食在储藏中维持正常呼吸，进行水分、热量交换的基础。•粮堆中的气体成分与大气的气体成分稍有不同，粮堆中的氧气含量要稍低于大气中氧气含量，二氧化碳含量要稍高于大气中二氧化碳的含量，氮气与其他惰性气体含量基本相同。这主要是因为粮食的呼吸作用导致的结果。•粮堆内孔隙度的存在，决定了粮堆内气体交换的可能性。孔隙度越大，孔隙中的空气流通越快，粮堆内湿热易于散发，粮食就耐储藏。粮粒大、完整、表面粗糙、杂质少、孔隙度就大；粮粒小、破碎粒多、表面光滑、杂质多、孔隙度就小。粮食的流散特性（一）散落性•粮食在自然形成粮堆时，由于粮食颗粒小、内聚力小（粮粒之间的粘附力），下落时向四面流动成为一个圆锥体的性质称为粮食的散落性。•影响粮食散落性的因素：（1）粮粒的大小（2）粮粒的形状（3）表面光滑程度（4）籽粒饱满度（5）杂质（6）水分•杂质含量的增加会降低粮食的散落性。•水分含量的增加会降低粮食的散落性（水分高，使粮粒表面黏滞，粮粒间的摩擦力增大）。粮食的流散特性（二）自动分级•由于粮粒的饱满、瘪瘦、完整、破损、杂质等不同，在散落时彼此受到的摩擦力和重力就不同，导致粮粒、杂质的重新分布。•自动分级受三大因素影响（1）重力（2）浮力（3）气流（露天）不同仓房条件下的分级特点（1）自然流散成粮堆•较重的杂质落在圆锥体的中心部位，较轻的破碎粒及杂质就沿着斜面下滑至圆锥体的底部，随着圆锥体的不断扩大，杂质就在圆锥粮堆的底部不断积累，最终形成杂质区。因此，自然堆粮状态下，与地面接触的一层粮食变质的风险性最大（地面返潮、杂质吸潮），在使用时要对底部原粮重新清理、检查，必要时晾晒。不同仓房条件下的分级特点（2）立筒库粮堆•立筒库进粮时，由于筒身较高，粮粒从顶部落下时，下落的粮食流动会带动空气运动，在仓内形成一个涡旋气流，涡旋气流的运动，使粮面上细小的、较轻的杂质飘向筒壁。随着粮面在筒仓内逐步升高，靠近筒壁就形成环状杂质区。•粮食出仓时，处于筒库中轴的粮粒则首先流出，杂质则最后流出。•杂质区是微生物滋生繁殖较快的地方（杂质易吸潮），如果立筒库不定期用空，长期不清理，靠近杂质区的粮食就会因水分高而发热变质，特别是夏季，筒壁的温度高，高温高湿的杂质区更易霉变，冬季容易结露（内热外寒）。•由于筒库的测温电缆多分布在筒库中轴的上、中、下不同层面的位置，无法检测靠近筒壁附近粮面的温度变化，所以杂质区粮食的发热变质很难观察到。一是靠定期清理立筒库；二是靠看仓工在粮食流入待粉碎仓时的不断取样检查。电缆分布不同仓房条件下的分级特点（3）浅园仓与房式仓堆粮•浅园仓与房式仓在堆粮时，由于仓内空间较大，所以粮粒在入仓下落时，即受到重力、浮力的影响，也受到室内空气涡流的影响，随着粮堆的升高，将形成环状杂质区。所以房式仓，除了地面一层粮食易变质外，靠墙的粮食也是容易变质的。因此，在使用房式仓底部粮食时，一定要单独处理。检查墙壁是否潮湿。粮食自动分级对仓储安全的影响（1）给粮堆发热霉变创造了条件。杂质较多的部位，往往水分含量高，孔隙度小，由于粮食自身的生理代谢及其它生物的代谢与活动产生的水分及热量很难与外界平衡，极易发热霉变，而我们在检测粮堆的动态变化时，这些“沿边部位”又很难检测到，因此，常规的粮温检查很有可能掩盖了部分隐患。（2）降低了通风效果。杂质、灰尘集中的部位，由于孔隙小，通风时空气阻力大，气流很难通过，造成通风降温、降水除湿效果差。粮食的流散特性（三）孔隙度•孔隙：粮粒与粮粒之间的空间。•孔隙度：孔隙所占粮堆体积的百分率。•孔隙度与体积质量成反比。•粮粒之间的孔隙是粮食呼吸代谢、吸潮、解吸、吸着、吸收等水分、热量交换的基础。•人们正是利用粮粒间的孔隙，开展了惰性气体仓储粮食的实践。同时利用自然通风、机械通风的方式促进粮堆内气体的对流，发散粮堆内的湿热空气，换进干冷空气，以达到降温、降水、除湿的目的。粮食的吸附特性（一）吸附特性•气体与固体接触时，气体分子浓集和滞留在固体表面的特性，称为吸附性。•在粮食仓储中碰到的吸附现象主要是粮食对其它气体的吸附，如熏蒸气体、水蒸汽、二氧化碳、香料、汽油或自然界中的其它气体等。正是由于吸附特性的存在，不良气体极容易对粮食产生污染如熏蒸药物气体的污染等。•粮食储藏中表现最明显的是对水气的吸附，是造成粮食结露、湿热扩散的重要原因。•吸附又分为：吸着，吸收，毛细管凝结。外界气体或蒸气分子被吸附在粮粒表面的现象叫吸着；气体或蒸气分子扩散到粮粒内部而被粮粒内部活性部位吸收叫吸收；被吸入的气体或蒸气分子在粮粒内毛细管中达到饱和而凝结叫毛细管凝结。粮食的吸附特性（二）吸湿特性•粮粒对水分的“吸附与解析”性能，称为粮食的吸湿特性。•吸附：水气被粮食吸附到粮食表面进而扩散到粮粒内部，使粮食水分升高的现象。•解析：高水分粮食中的水分向外扩散到外界，使粮食水分下降的现象。•为了避免粮堆内发生水汽的吸附与解析，在存粮时干湿粮应分开存放。粮食的吸附特性（三）湿热扩散•水分沿着“温度梯度”运动的现象称为湿热扩散。•水分一般是从温暖区域向较冷的区域移动。•秋冬季节：立筒库仓壁或房式仓粮堆上层出现的结露或结顶现象就是由于粮堆中、下部粮温高的气流向温度较低的仓壁与上层流动，水汽遇冷凝结成水导致的。•春夏季节：立筒库中心部位或房式仓粮堆低层出现的结露现象就是由于外界高温气流向粮堆低温区流动，水汽遇冷凝结成水导致的。•试验证明：水分9.8%的小麦，在20℃的温差下经过14天，较冷部位的小麦水分含量也会增至36.2%，发芽生霉。外温高于粮温时水分会向粮堆的中部与底部转移这就是夏季“立筒库锥底部”与“房式仓底部”容易受潮发霉的原因外温低于粮温时水分会向粮堆的顶部与墙壁的两侧转移冬季立筒库的粮食长期存放就会出现立筒库顶部出气孔“冒白烟”与屋顶向下滴水的现象粮食的生理性质•粮食是具有生命的活体，其生理活动是粮食新陈代谢的基础，又直接影响粮食的贮藏稳定性。•粮食的生理活动包括“呼吸、后熟、发芽”。粮食的呼吸•呼吸作用是消耗“氧气”、放出“二氧化碳”、“释放能量”的过程。•呼吸作用主要发生在胚部，以有机物质的消耗为基础。呼吸作用越强有机物质的损耗越大，造成粮食品质下降的越严重。•呼吸作用有两种类型：有氧呼吸与无氧呼吸。（1）有氧呼吸：在有氧气存在的条件下，通过一系列酶的催化作用，把有机物分解成CO2和H2O，并释放热量。C6H12O6=6CO2+6H2O+2821KJ（2）无氧呼吸：在无氧或缺氧的条件下，籽粒内部自身也会发生氧化与还原反应，把有机物分解成乙醇和CO2，并释放热量。C6H12O6=2C2H5OH+2CO2+117KJ在粮食仓储过程中，既有有氧呼吸，也有无氧呼吸，并且水分和温度越高，其呼吸作用越快越强，粮堆越容易发热。（水分14%，温度13℃是呼吸作用的临界点）呼吸作用的强弱特点•籽粒胚部越大呼吸作用越强，因此相同条件下玉米比小麦呼吸作用强。•未成熟粒较完熟粮粒的呼吸作用强。•当年新粮比陈粮呼吸作用旺盛。•破碎粒较完整籽粒呼吸作用强。•带菌量大的籽粒较带菌量小的粮食呼吸作用强。呼吸作用对储粮的影响•呼吸作用消耗了籽粒内部的营养物质，营养价值降低。•呼吸作用产生水分，使粮堆内的水分增加，造成仓储稳定性下降。如果粮堆不翻动，不进行通风，会造成粮食“出汗”现象。•呼吸作用产生的CO2积累，将导致粮堆无氧呼吸进行，产生酒精，使粮食出现“酒味”，影响粮食的正常使用。•呼吸作用产生热量，热量集中后，很容易使粮温上升，导致粮堆发热霉变。粮食的后熟•粮食的成熟：生长成熟与生理成熟。（1）生长成熟：收获成熟，表示可以收割。（2）生理成熟：胚的继续发育，发芽率到达80%以上。•粮食的后熟主要是指“胚的进一步成熟”，后熟期以合成作用为主，分解作用次之。主要是各种低分子化合物继续转变为高分子化合物：游离氨基酸减少、蛋白质增加，游离脂肪酸减少、脂肪增加，可溶性单糖减少、淀粉增加。•不同粮食后熟期不同，小麦为3个月，玉米为20天。•后熟作用完成后，粮粒内合成酶的活力急剧下降，甚至消失。水解酶的活力仍然维持在较低水平，但储粮的稳定性相应增强。粮食后熟对仓储的影响•“出汗”粮食后熟期，酶的活性很强，在物质合成和旺盛的呼吸作用中，能释放出较多的水分，这些水分如不能及时散发，在粮堆局部积聚，造成局部“出汗”。•“乱温”旺盛的呼吸作用除释放水分外，还产生大量热量，使微生物得以滋生，从而使粮堆温度升高或出现粮堆各部分温度不均匀，这就是“乱温”现象。“出汗”和“乱温”造成了粮食储藏稳定性差所以对处于后熟期的粮堆，要勤检查、严管理注意散温散湿。粮食陈化对其品质的影响•粮食陈化的生理变化：酶活力的降低和代谢水平的降低。•粮食陈化的组织变化：（1）脂肪被水解为游离脂肪酸，进一步氧化可生成小分子的醛和酮类挥发性物质，散发出异味“哈喇味”；（2）对于碳水化合物而言，在新鲜的粮食中，淀粉酶活跃，将淀粉分解为麦芽糖和糊精，粘度高，口感好。随着储藏时间的延长，麦芽糖和糊精继续水解，生成还原糖的量增加，糊精相对减少，粘度下降，开始出现陈化，储藏时间继续延长，还原糖可继续氧化，产生乙醇或乙酸，粮食带有“酒味或酸味”。（3）蛋白质表现为水解和变性，蛋白质水解成游离氨基酸使粮食酸度上升。蛋白质变性，其非极性基团外露，亲水基团内藏，蛋白质变为凝胶，导致蛋白质的溶解性下降。高温或高湿环境会加快粮食的陈化进度杂质和虫害也会加速陈化！影响粮食仓储安全的因素•杂质对储粮的危害（1）有机杂质：植物的根、茎、叶、壳、杆等（2）无机杂质：沙石、泥块等。•虫害威胁着储粮安全•微生物的存在加速了粮食变质的风险•水分•贮