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1、粮油基础知识,第二章第二节（1）（P2853）,学习目标学习重点,一、目标 通过学习，了解掌握与储粮稳定性相关的粮堆物理性质、储粮生理性质、粮堆温湿度与气体成分的变化规律、粮油储藏期间的品质变化规律等粮油基础知识等，为储粮管理做好知识准备。二、重点粮堆物理和生理性质粮堆温湿度的变化规律粮堆气体成分的变化规律粮油储藏期间的品质变化规律,粮堆物理性质,第一部分,粮食的物理性质通常是指粮食在储存、运输等过程中反映出的多种物理属性。如粮食的流散特性、热特性、吸附特性及应力裂纹等。这些物理特性互相关联，并与生物特性共同作用，对粮食的生命活动、虫霉危害、储粮的稳定性产生有利的和不利的影响，并与粮食清理、干
2、燥、通风、气调等作业及粮仓设计都有密切关系。物理特性：流散性、热特性、吸附特性等粮食特性 生理特性：呼吸、后熟、萌发等,粮堆物理性质,粮堆的构成,鼠、雀,环境温度、环境相对湿度、环境气体、风力、地温、,粮堆生态系统组成示意图,粮食的流散特性,粮食的流散特性包括散落性、自动分级、孔隙度等。这是颗粒状粮食所固有的物理性质。粮食具有流散特性的根本原因是粮粒之间的相互作用力内聚力小，不足以在重力的作用下使粮粒保持垂直稳定，致使粮食在堆装、运输、干燥、加工等过程中表现出流散特性。,1、散落性,粮食在自然形成粮堆时，向四面流动成为一个圆锥体的性质称为粮食的散落性。粮食散落性的好坏通常用静止角表示。,静止角
3、是指粮食由高点落下，自然形成圆锥体的斜面与底面水平线之间的夹角。静止角与散落性成反比，即散落性好，静止角小；散落性差，静止角大。,粮粒的大小、形状、表面光滑程度、容量、杂质含量都对粮食的散落性有影响。粒小、饱满、圆形粒状、密度大、表面光滑、杂质少的粮食散落性好，反之则散落性差。粮食中含杂量增加，其散落性会降低。粮食水分含量增加散落性也会降低。（原因是粮食水分的增加，使粮粒表面粘滞，粮粒间的摩擦力增大的结果。当粮食发热霉变后，散落性会完全丧失，形成结顶。）,粮食散落性的另一量度是自流角。自流角是一个相对的值，它既与粮粒的物理特性有关，又与测试时所用材料有关。自流角表示的是某种粮食在某种材料上的滑
4、动性能。自流角愈大，滑动性能愈差；自流角愈小，滑动性愈好。,自流角是粮粒在不同材料斜面上，开始移动的角度，即粮粒下滑的极限角度。粮食的自流角就是粮堆的外摩擦角。,粮食的散落性在粮食储藏、装卸输送机械及储藏设施的设计中都是一个重要因素。储藏期间散落性的变化，可在一定程度上反映粮食的储藏稳定性。（安全储藏的粮食散落性好；如果粮食出汗、返潮、水分增大、霉菌孳生，就会使散落性降低；严重的发热结块会形成90角的直壁状，完全丧失散落性。）散落性好的粮食，在运输过程中容易流散，对于装车、装船、入仓出库操作都较方便，可节省劳力与时间。散落性是确定自流设备的理论依据。,2、自动分级,粮食在震动、移动或入库时，同
5、类型、同质量的粮粒和杂质就集中在粮堆的某一部分，引起粮堆组成成分的重新分布，这种现象称为自动分级。,自动分级现象的发生与粮食输送移动时的作业方式、仓房类型密切相关。形成自动分级的杂质积聚点与进粮方式关系较大。输送机不动，形成锥体基部杂质区；输送机移动，形成粮堆底部与两侧带状杂质区。筒式仓中心进粮，形成靠仓壁处的环状轻型杂质区和落粮点处的柱状重型杂质区，若使用布料器，落料呈火山口状；露天囤入粮在下风口处囤边形成杂质区；人工入粮，倒粮点多而分级不明显。,按照自动分级形成的原因，自动分级又可归纳为重力分级、浮力分级和气流分级。重力分级 重力分级的情况明显地发生在有震动的运输过程中。如散装原粮长途运输
6、后，大而轻的物料就会浮到最上面，细而重的物料就会沉到底部，而较细、较轻、较大、较重的物料分于两者之间，从而形成了分层的现象。,气流分级 气流分级通常发生在露天堆粮的过程中。当输送机在风天卸粮时，在下风处就会聚积较多的轻杂质，从而形成自动分级现象。这种情况在皮带输送机、扬场机的作业中都会发生。,浮力分级 浮力分级是粮粒下落过程受力不同而造成的自动分级。当气流的浮力一定时，重的粮粒下落速度较快，轻的粮粒下落较慢。而轻的杂质在慢慢的下落过程中，由于物体重力、受力方向的改变也随时变化，使得较轻的杂质飘移落点，从而形成分级现象。,V1 V2 G2 G1 P1=V1 P2=V2 P1 P2 则使物料下落的
7、力:F2 F1,自动分级现象使粮堆组分重新分配，这对安全储粮十分不利。杂质较多的部位，往往水分较高，孔隙度较小，虫霉容易滋生，是极易发热霉变的部位，如不能及时发现还能蔓延危及整堆粮食。（对自动分级严重的地方，要多设检查层点，密切注意粮情变化。）自动分级中灰尘集中的部位，孔隙度小、吸附性大，在熏蒸杀虫时，药剂渗透困难，影响杀虫效果。同时，在通风降温、降水过程中，也因空气阻力的加大，使风速达不到规定的要求，造成局部温度、水分偏高。,在粮食储藏中也可利用自动分级有利的一方面。如利用气流分级清理粮食，用筛子震动去掉重杂质等,防止自动分级最积极的办法是预先清理粮食。此外，可在粮仓上安装一些机械装置，使粮
8、食均匀地向四周散落，减轻自动分级现象。,3、孔隙度,孔隙度是由粮粒本身结构与粮堆中粮粒间存在空间所造成的。在粮堆中，粮粒所占体积的百分比叫做粮堆密度，孔隙所占的百分比叫做孔隙度。从宏观上讲，粮堆中的孔隙是粮粒与粮粒之间的空间，这是粮食在储藏中维持正常有氧呼吸，进行水分、热能交换的基础。从微观上讲，构成孔隙的一个容易被忽视的因素是粮粒内部存在的微孔，它虽然在整个孔隙度中占有较少的比例，但它的作用远远复杂于宏观的孔隙。这些微孔是粮食呼吸代谢、吸湿、解吸、吸附、吸收的基础，也和粮食干燥密切相关。,粮食检验定等的主要依据之一是单位体积内某种粮食的质量，即容重。是和孔隙度密切相关的物理量。容重与孔隙度成
9、反比。粮堆孔隙度和粮堆密度都用百分率来表示。可根据粮食的容重和密度来推算：注：粮堆总体积=粮粒所占体积粮粒间空气体积,粮堆孔隙度的大小受到许多因素的影响，粮粒形态、大小、表面状态、含水量、杂质的特征与数量、堆高、储藏条件等都能影响粮堆的孔隙度和密度。粮粒大、完整、表面粗糙的，孔隙度就大；粒小、破碎粒多、表面光滑的，孔隙度就小。含细小杂质多的粮食，可降低粮堆的孔隙度。对于一个粮堆，各部位的孔隙度是不一样的。粮堆底层所受压力大，孔隙度较小。特别是自动分级明显的部位更为突出。粮堆吸湿膨胀后，也会造成孔隙度降低。,粮堆中有一定的孔隙度，对保证粮食的安全储藏是必要的。孔隙度的存在，决定了粮堆气体交换的可
10、能性，是粮粒正常生命活动的环境。（化学熏蒸、气调储粮）孔隙中空气的流通，使粮堆内湿热易于散发（自然通风和机械通风），粮食就耐储藏；如果孔隙度小，气体交换不足，当某些部位湿热高时，粮堆内就会湿热郁积不散，易引起发热、霉变。孔隙度大的粮堆，粮情易受环境条件的影响，粮堆温湿度随外界环境变化快。孔隙度小的粮堆，粮情就不易受外界环境的影响。,粮食的热特性,粮食总是具有一定的温度，即处在一定的热状态中，并随时与外界进行着热交换。粮食的热特性包括粮食的导热性和导温性。1、导热性在组成粮堆的主要成分中，粮粒对热的传导速度较慢，是热的不良导体。虽然粮堆中空气的流动有助于热传导，但粮堆内微气流运动缓慢。因此，整个
11、粮堆的导热性是很差的。（如正常粮堆温度总是落后于外温，粮堆深层温度变化总是落后于表层，就是粮堆导热性不良的具体表现）。,粮食中进行的热传导是一个相当复杂的物理过程，既有传导传热，又有对流传热和辐射传热，3种传热方式总是相互伴随而存在，其中以导热和对流传热为主。粮堆的导热性就是粮堆传递热量的能力，通常以粮食的导热系数（）的大小来衡量。粮堆的导热系数是指1米厚的粮层在上层和底层的温度相差1时，在单位时间内通过1平方米的粮堆表面面积的热量。单位是W/mK。粮堆的导热系数值很小（约在0.1170.234W/mK之间），并与粮食的含水量呈正比关系。单粒粮食的导热系数比粮堆的导热系数高45倍，因为粮堆中有
12、空气（为0.0234W/mK）存在。,具有一定的导热性是粮堆进行通风降温、干燥降水的依据之一。较小的导热系数决定了粮堆是热的不良导体。粮堆对热的传入、输出都很缓慢。粮堆的这一性质，对粮食的储藏既有有利的一面，又有不利的一面。当粮堆局部发热时，由于粮堆难以散热，接近发热层处的粮食温升比发热层中心慢得多。低温进仓的粮食甚至在热的季节里，也能保持较低的粮温，抑制和推迟虫霉的危害。,2、导温性,粮食在传热的同时，本身也会吸收部分热量而升温。这一特性一般可用导温系数（）表示。粮食的导温系数是个综合系数，包括了粮食的导热系数及热容量。它表示了粮食的热惯性。即受到同样的热量，值的大小表明粮食温度升高的快慢程
13、度。通常粮堆的值约为6.1510-46.8510-4m2/h。,式中：a导温系数，m2/h C粮食的比热，kJ/kgK 粮食的容重，kg/m3 导热系数，W/mK,粮食的导温系数小、热容量大对粮食储藏特别是粮温的变化影响很大。导致粮堆温度在正常情况下总是比外温变化幅度小。在低温季节，粮食的温度比外温高；在高温季节，粮食的温度比外温低，这极易导致粮堆湿热扩散和湿热循环，使储粮结露变质。,粮食的吸附特性,1、粮食的吸附作用粮食储藏中吸附现象主要是粮食对水汽、惰性气体、熏蒸气体及一些污染物（如香料、煤油、汽油、桐油、咸鱼、樟脑）的吸附。粮食的吸附作用主要包括物理吸附和化学吸附。粮堆中发生的吸附作用是
14、物理吸附和化学吸附并存。气体性质、温度、吸附气体压力、粮粒的组织结构、化学成分等是影响粮食吸附的重要因素。,物理吸附与化学吸附的区别,2、粮食的吸湿性,粮粒对水汽的吸附与解吸的性能称为吸湿特性，它是粮食吸附特性的一个具体表现。在储藏期间，粮食水分的变化主要与粮食的吸湿性能有关，与粮食的储藏稳定性、储藏品质都密切相关，是粮食发热霉变、结露、返潮和湿热扩散的重要原因。,在粮食储藏期间，利用通风密闭干燥等措施控制和调节水分时，必须运用粮食的吸湿性与平衡水分的概念和规律。在一定的温度和空气相对湿度条件下，粮食吸附水分与解吸水分的速度相等，这时表现为粮食的含水量不变，此时所含的水分，叫做粮食的平衡水分，
15、相对湿度称平衡相对湿度。粮粒的吸湿性质和平衡水分的概念，指出了空气相对湿度对粮食水分的影响。当水分大的粮食存放在相对湿度较低的环境中时，粮食水分则会散发，反之，如把干燥的粮食存放在空气潮湿的环境中，粮食则会增加水分而受潮。,稻谷平衡水分（%）,小麦平衡水分（%）,玉米平衡水分（%）,大豆平衡水分（%）,3、吸附滞后现象,一种粮食的吸附与解吸等温线不一定相同，即在某种特定的相对湿度和温度下，吸附平衡水分值与解吸平衡水分值存在着差别，也可以说解吸时的含水量高于吸附时的含水量。解吸等温线滞后于吸附等温线，这种现象称为吸附滞后现象。由于吸附滞后作用，高水分粮和低水分粮混储后，会引起粮堆水分的不均匀而增
16、加保管难度。,粮堆的气流性,在储粮生态系统中气体的对流运动，称气流性。其本质是储粮环境中各种气体分子在某种作用力的推动下，按照一定方向运动的现象。由于粮粒存在，粮堆空隙中分子运动阻力较大，加上粮堆常处于相对静止、相对密闭的环境中，所以储粮气体流动速度就非常缓慢。如在散装粮堆中，气流速度只有0.11mms，所以称为微气流。粮堆中的空气通常并非是静止不流动的，而是根据粮堆内的温度分布和季节的变化，总是存在有微气流的。,粮堆中气流的产生，主要是由于粮堆内外温差的存在，会引起粮堆孔隙间空气密度的变化，这种空气密度的差异会导致空气密度较大的冷空气向粮堆中下部流动，而密度较小的热空气向粮堆的中上部流动，如
17、此形成了粮堆内部的微气流。,粮堆中微气流的流动方向则根据粮堆内外温差方向而定，一般分高温季节和低温季节2种情况：,粮堆各部位及粮堆内外，常常存在温差和气压差，它们是形成储粮气体流动的主要原因由于温差所形成的气流，称热力对流。由于气压差所形成的气流，称动力对流。热力对流是储粮气流的主要对流形式。粮温与粮堆外围环境温度（仓温或气温）之间或粮堆内部不同部位温度的差异，使得相邻空间气体密度不同。温度高的部位气体分子密度小，做上升运动；相反，温度低的部位气体分子密度大，做下沉运动，从而形成粮仓小气候中的热力对流。动力对流是储粮气流的非主要对流形式。造成动力对流的作用力是粮堆外围环境的气压,在储粮生态体系
18、中气体对流路线有粮堆内外对流、粮堆内部对流、仓内外对流等。粮堆内外热力对流热核心粮气流和冷核心粮气流。当粮温高于环境温度23时，称热核心粮。当粮温低于环境温度23时，称冷核心粮。,粮堆内部热力对流：当粮堆内粮质不均匀、水分不同或生物种群密度存在差异时，由于生物体的呼吸作用，常常造成粮堆内各部位温度高低不同。温度高的部位往往引起“窝状发热”。发热点热空气上升，中、下、底部冷空气作补充，形成局部气体回流。仓内外对流：对于顶部有出风口，底部有通风口的立筒仓、浅圆仓、地下仓和通风仓，如果进、出风口敞开或压盖不严，能允许气体大量通过，则会形成单向气体流动路线，即所谓的“烟囱效应”。,储粮气流的方向和速度
19、主要受温差、粮堆密闭程度、孔隙度、粮仓类型和储粮方式等各种因素影响，并随其变化而变化。温差是影响储粮气流的主要因素。温差的方向决定了气流运动的方向，温差的大小影响气流运动的速度。温差越大，气体热力对流速度就越快。严格密闭能减少内外气体对流，同时粮堆内部的气体循环相应增强。密闭程度越高，粮堆气流受环境气体的影响就越小；密闭不严或仓房漏气严重，会使外部空气直接影响粮堆气流，造成粮堆内外或仓内外气体对流，影响到粮堆气流的垂直运动和水平运动，使粮堆中气体也进行上下交换和水平转移。,粮堆孔隙度大小直接影响到气流运动的快慢。（如散装稻谷和小麦平均气流速度相差2.44倍）仓型不同，气流类型和方向不同。立筒仓
20、表现出较强的气流垂直升降运动。标准房式仓在非密封情况下则以水平气流为主，在密封情况下则以垂直气流为主。带有地槽的通风仓以垂直气流为主。储粮方式不同，气流类型不同。散装储存主要的对流回路是粮堆内外的垂直气流。包装粮和围包散存以粮堆为中心的粮堆内外垂直对流或水平对流的仓内循环回路为主。影响储粮气流的各种因素中，温差引起的热力对流是储粮气流运动的主要形式，但又在其他因素的综合作用下，形成极其复杂的气体流动路线，只是在不同情况下有主次之分而已。,根据粮堆气流规律，可合理设置常规熏蒸投药点。合理熏蒸应将投药点设在粮堆气流的起始部位，以便在粮堆内形成最长的载毒气流路线和最大的毒气分布面，避免熏蒸粮堆中的毒
21、气空白点。在熏蒸杀虫时，还应尽量避免动力对流造成的有害影响。如尽量提高熏蒸环境的密闭性。对于密闭性能差的仓房，刮风天气则不宜熏蒸，应选择在无风天气进行。适时通风密闭，利用有利气流，限制有害气流。（凡是有利于粮堆降温散湿，有助于熏蒸毒气均匀分布的气流，称有利气流；凡不利于降温散湿，不利于熏蒸毒气向粮堆内均匀扩散，甚至把粮堆外部的高温、高湿引入粮堆，或者把粮堆内部的水汽、热量向某一部位大量集中转移，使粮温升高、水分增大，使储粮稳定性降低的气流，称有害气流）可利用有利气流，及时通风降温散湿,储粮的生理性质,第二部分,储粮的生理性质,粮食及油料收获后，已与母体植株脱离，但其生命活动并未停止，仍为活的有
22、机体，即使处于休眠或干燥条件下，仍进行各种生理生化变化，这些生理活动是粮食及油料新陈代谢的基础，又直接影响粮食及油料的储藏稳定性。（一）呼吸作用 在生物体内（活细胞内）氧化有机物质并同时释放能量的一个生理过程称作呼吸作用。粮食的呼吸作用是粮食及油料籽粒维持生命活动的一种生理表现，呼吸停止就意味着死亡。呼吸作用强则有机物质的损耗大，造成粮油品质下降快，甚至丧失利用价值。,呼吸作用的类型,粮食的呼吸作用有2种类型有氧呼吸与无氧呼吸有氧呼吸是活的粮油籽粒在游离氧存在的条件下，通过一系列酶的催化作用，有机物质彻底氧化分解成CO2和H2O，并释放能量的过程。无氧呼吸是粮油籽粒在无氧或缺氧条件下进行的。籽
23、粒的生命活动取得能量不是靠空气中的氧直接氧化营养物质，而是靠内部的氧化与还原作用来取得能量的。无氧呼吸也叫缺氧呼吸，由于无氧呼吸基质的氧化不完全，产生乙醇。,有氧呼吸是粮食呼吸作用的主要形式，产生的能量大约有70%储藏在ATP中，其余的能量则以热能散发出来。为此呼吸作用是粮食发热的重要原因之一。有氧呼吸的特点是有机物的氧化比较彻底，同时释放出较多的能量，从维持生理活动来看是必需的，但对粮油储藏则是不利的，因此储藏期间人为地将有氧呼吸控制到最低水平。当粮堆通风良好，水分超过临界水分、氧气供应充足，粮食正常生理条件下，主要以有氧呼吸为主。无氧呼吸产生的乙醇，会影响粮油籽粒的品质，水分愈高，影响愈大
24、。,粮食和油料在储藏过程中，既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸。处于通气情况下的粮堆，以有氧呼吸为主，但粮堆深处可能以无氧呼吸为主，尤其是较大的粮堆更为明显；长期密闭储藏的粮堆，则以无氧呼吸为主。有氧呼吸与无氧呼吸之间既有区别又有密切的联系，有氧呼吸是无氧分解过程的继续。,2、呼吸强度和呼吸系数,呼吸强度是表示呼吸能力及强弱的大小，而呼吸系数则表示呼吸作用的性质。呼吸强度定义为单位时间内单位质量的粮粒在呼吸作用过程中所放出的CO2量（以QCO2代表）或吸收的O2的量（以QO2代表）。单位为mg(或mL)/（kgd）。粮粒的呼吸强度受许多因素的影响，正常储藏的干燥粮食，呼吸作用极微弱，呼吸强度很低。
25、粮食在储藏期间以正常的、最低呼吸强度维持粮食储藏期间生理活性是粮食保鲜的基础。,影响呼吸作用的因素,影响粮油籽粒在储藏过程中呼吸作用的因素很多，主要包括2方面，即内部因素和外部因素（环境因素）。内部因素 粮油籽粒本身对储藏过程中呼吸作用有十分显著的影响。（例如胚占籽粒比例；粮粒的成熟度、完整率；粮食的新陈度、带菌量等。）外部因素（环境因素）影响粮粒呼吸作用的环境因素主要是水分、温度及环境气体成分。,水分对呼吸作用的影响,在影响粮油劣变速度的诸因素中，水分是最主要因素。水分对于粮粒呼吸的重要意义在于，水是粮粒呼吸过程中以及一切生化反应的介质。,一般情况下，随着水分含量的增加，粮油籽粒呼吸强度升高
26、，当粮食水分增高到一定数值时，呼吸强度就急剧加强。形成一个明显的转折点，这个转折点的粮食含水量称为粮食的临界水分。,任何一种粮食的临界水分是指与大约75%大气相对湿度相平衡的粮食含水量。不同粮食的临界水分大小不同。一般禾谷类粮食的临界水分为14%左右，油料的临界水分较低为8%10%，但大豆的临界水分在14%左右。,75%相对湿度相对应的主要粮油含水量,临 界 水 分,粮粒间隙空气相对湿度为75%时，各种粮食的呼吸强度都显著升高，因此，在常温下短期储藏的最高安全水分相当于75%相对湿度下的粮食水分；长期储藏或高温度下的粮食最高含水量则应相当于更低的相对湿度，长期储藏（13年）的粮食，其最大安全水
27、分应降低到对应于65%的相对湿度。为了保证粮油储藏过程中的品质及延长储藏时间，必须控制粮食的含水量，使其不超过安全储藏所要求的数值，更不能超过临界水分。,温度对呼吸作用的影响,温度对酶促反应有直接的影响，呼吸作用是有酶催化的一系列生化过程，因此呼吸作用对温度变化很敏感。温度对粮食呼吸作用的影响可分为三基点，即最低、最适合和最高点。一个过程能够进行的最高或最低限度的温度分别称为最高点和最低点。,某一温度使一过程进行最快，而且是持续的，该温度称为最适温度。呼吸作用最适温度一般在2535之间。最高点一般在4555,水分和温度对呼吸作用的相互制约,水分与温度是影响粮食和油料呼吸作用的主要因素，但二者并
28、不是孤立的，而是相互制约的。水分对粮食和油料呼吸作用的影响受温度条件的限制，温度对粮食和油料呼吸作用的影响受含水量制约。在010时，水分对呼吸作用影响较小，当温度超过1318时，这种影响即明显地表现出来。（因此在低温时，水分较高的粮食也能安全储藏）温度对粮食呼吸作用的影响与粮食含水量有关。水分较低时，温度对呼吸的影响不明显，当水分升高时，温度所引起的呼吸强度变化非常激烈。,利用温度、水分对粮食和油料呼吸作用的综合作用，实践中可通过严格控制粮食的含水量，使粮食安全度夏，或在低水分条件下进行热入仓高温杀虫（小麦），保持粮食品质；同样利用冬季气温低的有利条件，降低粮温，使高水分粮安全储藏。人们从实践
29、中总结出来的粮食安全水分值称为粮食储藏安全水分。安全水分是指在常规储藏条件下，粮油能够在当地安全度夏而不发热、不霉变的最高水分含量一般禾谷类粮食的安全水分是以温度为0时，水分安全值18%为基点。温度每升高5，安全水分降低1%。,环境气体成分对呼吸作用的影响,氧分压的高低对粮食和油料呼吸强度有明显的影响。通常随着氧分压的降低，有氧呼吸减弱，无氧呼吸加强。（因此利用缺氧储藏保管粮食对保持粮品质是有益的，但是这种储藏除要求粮食干燥外，还需求储藏环境的低温。）环境中CO2的浓度增高时，就会抑制呼吸作用的进行，使呼吸强度减弱。（人为地调节粮食和油料籽粒储藏环境中气体的成分，增加CO2浓度，可以抑制粮食和
30、油料的呼吸作用，从而减弱呼吸强度，达到保鲜储藏的目的。）控制储藏环境中的气体成分，是保持粮食新鲜品质的重要技术措施，是气调储藏的基础。,呼吸作用对储粮的影响,呼吸作用是粮食和油料在储藏过程中一种正常的生理现象，是维持其生理活动的基础，同时也是使粮食和油料保鲜的前提。强烈的呼吸作用对储藏是不利的：呼吸作用消耗了粮油籽粒内部的储藏物质，使粮食油在储藏过程中干物质减少。呼吸作用产生的水分，增加了粮油的含水量(“出汗”)，造成粮食和油料的储藏稳定性下降。呼吸作用中产生的CO2积累，将导致粮堆无氧呼吸进行，结果产生的酒精等中间代谢产物，将导致粮油生活力下降，甚至丧失，最终使粮油品质下降。（这种情况在高水
31、分粮中更常见）,呼吸作用产生的能量，一部分是以热量的形式散发到粮堆中，由于粮堆的导热能力差，所以热量聚集，很容易使粮温上升，严重时会导致粮堆发热。呼吸作用在特殊的储藏方式中也存在有利的一面：利用粮油自身的呼吸作用进行自然缺氧储藏（气调储藏），是保护粮油品质的重要技术措施之一呼吸作用的进行是粮油保鲜必不可少的生理活动，可使粮食和油料提高抗病、虫、霉的能力，减少劣变的发生。呼吸作用能促进小麦等粮食品种后熟作用的进行，改善其加工和工艺品质。,（二）后熟作用,经过储藏一定时期之后，粮食和油料籽粒继续完成内部的生理生化变化，逐步达到生理上的完全成熟，使得上述现象得以改善。粮食从收获成熟到生理成熟的变化过
32、程，称为“后熟作用”。完成后熟作用所经历的时间，称为“后熟期”。通常以粮食和油料种子的发芽率达到80%以上作为完成后熟作用的标志。粮食和油料后熟期的长短，随粮种、品种以及储藏条件的不同而有很大的差异。有的后熟期较长，可达两三个月，如大麦、小麦，花生；有的后熟期较短，只有1020天，如玉米；有的则基本无后熟期，如籼稻。,谷物中的小麦不仅有明显的后熟期，而且有生理后熟和工艺后熟之分。一般情况下，新收获小麦品质较差，但经过一定时间的储藏，烘焙品质及其他品质都逐步提高，而且食用品质也得以改善。通常把小麦在储藏过程中加工及工艺品质逐步提高的过程称为“工艺后熟”。,影响后熟作用的因素,温度 一般禾谷类粮食
33、以2530的范围最有利于后熟的完成。低温（尤其是0以下）能延缓粮食的后熟。生产上采用日光暴晒、热风干燥、趁热入仓等方法，均可促进粮食后熟作用的完成。湿度 湿度高，粮食水分向外扩散缓慢，不利于后熟的完成；湿度低，有利于粮食中水分向外扩散，促进后熟。通气状况 加强通风对促进后熟有利，密闭则能延缓后熟。籽粒的成熟度 成熟度越高，后熟期越短,后熟作用与储粮的关系,粮食和油料在入仓储藏过程中进行后熟作用，使得储藏稳定性较差，即使粮食水分不高，也会出现粮食表面潮湿“出汗”及“乱温”现象。由于粮食在后熟作用中酶的活性很强，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出粮堆，就有可
34、能在粮堆局部集聚，造成局部“出汗”。旺盛的呼吸作用除产生水分外，还释放大量热量，使微生物得以滋长，从而使粮堆温度升高或出现粮堆各部分温度不均，这就是后熟期的“乱温”现象。“出汗”及“乱温”现象造成了粮食的储藏稳定性较差，所以对处于后熟期的储藏粮堆，要注意散温散湿，防虫、防霉。发现问题要及时处理。,（三）萌发作用,凡是具有生活力的粮油籽粒，在生理上完成了后熟休眠之后，只要供给足够的水分、适宜的温度和充足的氧气，就能发芽。萌发是指粮油种子的幼胚恢复生长，幼根、幼芽突破皮层向外生长的现象。粮油在经过干燥转入储藏后很少产生发芽现象。但因储藏期间管理不善，呼吸作用产生的水分不能及时排出，造成粮堆结露、结
35、顶，或粮堆底层吸湿返潮，或仓墙透湿、仓顶漏雨、露天堆漏雨、高水分粮处理不及时等，使粮粒含有足够的水分，一旦温度适宜，氧气供应充足，都可能引起粮堆局部发芽。粮油发芽后，呼吸作用更加强烈，会引起粮堆局部温度升高，水分增加，造成储粮发热、霉变，甚至霉烂。,小 麦 发 芽 粒,玉 米 生 芽、萌 动 粒,稻 谷 发 芽 粒,稻 谷 萌 动 粒,萌发过程中的代谢特点,粮油种子在发芽过程中，除需要足够的水分条件外，不需要其他外来营养源，只靠自身储藏的营养物质转化，即可提供发芽的营养来源。其代谢特点，主要表现在以下3个方面：呼吸作用旺盛。种子发芽初期，主要表现是吸水膨胀，呼吸作用急剧上升。酶活性增强。主要物
36、质在水解酶类和合成酶的强烈作用下，进行水解作用和合成作用有机物质转化。禾谷类种子胚乳中的淀粉转化为糊精和麦芽糖，而后再进一步水解为葡萄糖；油料种子中的脂肪首先水解为脂肪酸和甘油，再进一步转化为低糖，最终生成蔗糖。,发 芽 条 件,粮油籽粒在完成后熟后，必须同时具备足够的水分、适宜的温度和充足氧气条件才能发芽。这三个条件成为发芽“三要素”，缺少任何一个要素都不能发芽。水分是种子发芽的首要条件。种子发芽时，一般要吸收其本身质量的25%50%或者更多的水分。温度是制约种子发芽的第二个重要条件。种子在发芽时需要多种酶进行催化，而酶活性又受一定的温度制约。氧气是制约种子发芽的第三个重要条件。粮油种子在发
37、芽时，生理活性极其旺盛，表现为呼吸作用强烈，需要充足的氧气供应。,发 芽 控 制,根据种子发芽过程中所需要的三要素（足够的水分、适宜的温度和充足氧气条件），可以采取措施，控制其中的一个或两个要素，使储粮处于休眠状态，即可防止发芽。虽然温度和氧气是发芽的重要因素，但水分是决定储粮能否发芽的首要因素。所以，一般采用控制水分方法控制发芽，对不能及时晾晒的高水分粮油，也可采取低温、低氧的方法进行保管，控制发芽，达到安全储藏的目的。,粮堆温湿度的变化规律,第三部分,（一）粮堆温度的变化,在粮油储藏中，温度的概念包括气温、仓温和粮温，即大气温度、仓内温度、粮堆温度，通常称为“三温”。粮温变化是粮堆热量变化
38、的具体反映，是显示粮油储藏稳定状态的主要指标之一。在粮食干燥无虫的情况下，粮堆生物体的活动极其微弱，所产生的热量对粮温变化无显著影响，因此正常粮温是随着外界温度的变化而变化的，气温变化影响仓温，仓温变化影响粮温。,气温变化的基本规律,气温在1昼夜之间发生的变化称为日变，正常情况下，日变的最高值发生在午后14时前后，最低值发生于日出之前。一昼夜间气温最高值与最低值之差，称为气温的日变振幅。气温在一年各月间发生的变化称为年变，年变的最高月份通常发生在7-8月间，最低月份发生在1-2月间。最热月份的平均气温与最冷月份的平均气温之差，称为年变振幅。气温高低，取决于地理位置，不同纬度地区的温度年变化不尽
39、相同。,仓温变化的基本规律,仓温变化主要受气温的影响，也有日变和年变。仓温日变的最高值与最低值通常较气温日变的最高值与最低值迟1-2h；在一年中，气温上升季节，仓温低于气温，气温下降季节，仓温高于气温。仓温变化的日变振幅与年变振幅通常较气温的变化振幅小，而仓温最高值低于气温的最高值，仓温的最低值高于气温的最低值。仓温的变化受围护结构即仓房的隔热性能的影响,粮温变化的基本规律,粮温受气温的影响是由表及里、从外到内、逐步而缓慢地向纵深发展的，因此，正常的粮温变化远远滞后于气温和仓温变化。粮温的日变化也有最低值和最高值，其出现的时间比仓温最低值和最高值的出现迟1-2小时。粮温的年变化是明显的，它随气
40、温的变化而变化，但迟于气温变化的速度。即在气温上升季节，粮温逐渐上升，但低于气温；在气温下降季节，粮温也逐渐下降，但高于气温。一般粮温年变的最低值与最高值的发生较气温年变的最低值和最高值推迟1-2个月。粮温最高值出现在89月份，最低值出现于2-3月份。,“三温”日变化图,“三温”年变化图,影响粮温变化的因素,粮温变化除主要受气温、仓温的影响外，还受储粮围护结构、堆装形式、仓内所处位置、粮堆生物体呼吸，入仓时原始粮温等多种因素的影响储粮围护结构 围护结构越大，越严密，导热性能越差，粮温受外温的影响就越小。堆装形式。散装粮由于空隙小，粮温变化较缓慢。仓内所处位置 一般是南、东、西、北依次降低；粮堆
41、表层、边缘比粮堆中心、底层受外温影响较大。粮堆生物体呼吸 在一般情况下，生物体呼吸释放的热能较少，对粮温几乎无影响。但在非正常情况下，生物成分旺盛的呼吸作用会导致储粮“发热”。入仓原始粮温 入仓时原始温度不同形成不同的粮温,（二）粮堆湿度变化,由于粮食平衡水分的关系，仓内及粮堆孔隙中空气湿度对粮食水分的影响很大。空气湿度影响仓内湿度，仓内湿度影响粮堆湿度，气湿、仓湿、粮堆湿度和粮食含水量的大小决定着粮食水分的变化。粮食入仓后的水分变化，除了仓房漏雨、仓墙、地坪渗漏或返潮等原因外，都是空气湿度的变化引起的。,湿度的概念,湿度的表示方法有绝对湿度和相对湿度两种：绝对湿度是指每立方米空气中实际含有水
42、汽量，单位为g/m3。空气中水汽含量越多,水汽压力就越大,所以绝对湿度也可以用水汽压力表示，单位是Pa。在一定温度下，每立方米空气中所能容纳的最大限度水汽量称饱和湿度，也称饱和水汽量。相对湿度是指一定压力条件下，每立方米空气中实际水汽量（绝对湿度）与同温度下饱和水汽量（饱和湿度）的百分比，通常用“RH”表示。相对湿度反映了空气中实际含有的水汽接近饱和状态的程度，因此相对湿度可直接表示空气的干湿程度。,空气湿度与平衡水分,空气中能容纳水汽量的能力随温度升高而增加。即绝对湿度随温度升高而增加。在一定温度下，空气中实际含水汽量越大，相对湿度就越大；而在空气中实际含水量相同的情况下，温度越高，相对湿度
43、越低。（详见绝对湿含量对应温度与相对湿度的函数表）空气的湿度超过粮食水汽分压时，粮食就开始吸湿，平衡水分增加。当温度不变时，湿度愈大，粮食的平衡水分也就愈大。粮食的水分就随着空气湿度而变化。在一年内，空气的湿度随着季节而改变。因此粮食平衡水分在一年内的变化也呈现一定的规律性。,湿度变化的基本规律,1、气湿变化气湿变化也有日变和年变之分。因为相对湿度与温度成反相关性，所以气湿的日变与气温日变相反，即在一昼夜中日出之前气湿最高，午后2时前后达最低值。气湿日变还与天气、季节变化有关。气湿的年变，一般最热月湿度最低，最冷月湿度最高。（但在浙江等沿海省份，夏季受海洋季风的影响，湿度高于冬季，特别是4-6
44、月梅雨季节，是高温高湿季节，而冬季由于受西北地区干冷空气影响，则属于低温低湿季节。）,湿度变化的基本规律,2、仓湿变化仓湿变化与气湿的变化规律基本一致，只是一日中比气湿变化的时间略迟，变幅也小。（但仓湿的变化并不完全取决于气湿变化，在密闭性能较好的仓房内，仓湿变化受仓温变化、储粮含水量大小及仓房防潮隔热性能的影响较大。）3、粮湿变化粮湿除表层受气湿变化的影响外，粮堆内部的湿度变化，在静止状态下受粮温和储粮水分的支配，在空气流动状态下则受空气对流和湿热扩散的影响。在粮堆内部一般以低温部位及高水分部位湿度最大（粮堆中湿度变化与水分变化规律基本一致）,（三）粮堆的水分变化,1、粮油水分的类别 粮油中
45、的水分，根据其存在的状态、性质及其与粮油结合的程度，可分为游离水和结合水两种：游离水又叫自由水，存在于粮粒细胞间隙中或细胞内大分子、以及大、小毛细管内，它与这些物质之间只存在着范德华力，结合不牢固，因此，具有一般水的性质，即在0结冰，100沸腾，受热易蒸发，能作为溶剂，是生化反应的介质。结合水又叫束缚水，存在于粮粒细胞内与淀粉、蛋白质等胶体物质的亲水基团以氢键形式相结合，结合得较紧密，因此，不具有一般水的性质。结合水与自由水之间并没有明显的分界线，从结合水到自由水是逐渐过渡。,粮油的水分含量,通常所说粮油含水量是指粮粒中所含游离水和结合水之和。粮油水分含量通常有湿基和干基两种表示方法。湿基水分
46、是指粮油中水分含量与其样品总质量的百分比。干基水分则是指粮油中水分含量与样品中所含干物质质量的百分比。仓储业务上常用湿基表示水分含量，而在科学研究中一般用干基表示水分含量。一般所说粮油含水量，如果不特别说明，都是指湿基水分。,安 全 水 分,在一定的温度条件下，可以保持储存粮油安全过夏的水分称为粮油安全水分。安全水分与温度有关，各地温度不同，安全水分标准也不同，所以又称相对安全水分。当粮油含水量高于安全水分时，粮油的生命活动即显著趋向旺盛，含水量只有控制在安全范围以内，粮油才可安全储藏。根据粮油含水量、环境温度和粮油储藏的关系，储粮可分为安全粮、半安全粮（含水量略高于安全粮，能在气温较低季节短
47、期储藏，而不能在当地安全过夏的粮油）和危险粮（含水量高于半安全粮，极易发热、霉变的粮油）等不同等级。,水 分 活 度,水分活度是指在一定温度条件下，粮油所含水分产生的水汽压与同温度下饱和水汽压的比值。用符号“Aw”表示。利用水活度来评定粮油储藏的稳定性，比粮油含水量更能反映粮油安全储藏的真实状态。（因为粮油含水量大小并不能完全反映微生物等生物成分可利用水分的程度，而水活度可以。）一般地，水活度控制在0.650.70时，即使在适宜的温度条件下，微生物等生物体的生命活动也会受到抑制，就能达到保管好粮油，防止品质劣变的目的。,粮堆水分变化的基本规律,粮堆表层水分的变化是按照吸湿平衡规律进行的，受气湿
48、和仓湿的影响。当仓湿高于粮食平衡水分时，粮油将吸湿而增加水分，反之则散湿而降低水分。在1天当中，粮堆表层5cm深处的粮油水分，一般是日间温度高，湿度低，水分下降；夜间温度低，湿度高，水分上升。在1年中，粮堆表层20cm30cm深处的粮油水分因地区不同，随气湿的年变而变化。（在沿海地区，夏季为高温高湿天气，储粮吸湿增水；而冬季属低温低湿天气，储粮散湿降水。）粮堆表层水分年变除受气湿、仓湿影响外，中、下层水分变化很微弱。,引起粮堆水分变化的主要原因主要有以下几个方面：通过吸湿或散湿与仓湿、气湿进行水分交换，引起粮堆表层水分发生变化；由于温差或压差的存在，形成空气对流或湿热扩散引起粮堆不同部位水分发
49、生变化；由于水分差的存在，导致水分再分配引起粮堆水分较高或较低部位水分发生变化；粮油、微生物等生物性成分的代谢活动产生水汽使粮堆局部水分发生变化。,引起粮堆水分变化的主要原因*,空气对流引起的水分变化,空气对流运动的结果，常常将水分从粮堆的一个部位带向另一个部位或者引起粮堆内外水分交换由于粮堆外围环境风压引起的动力对流也能使储粮水分发生变化。（机械通风降水实质就是以空气为载体，将粮堆内水汽不断地引向粮堆外的过程）,由温差引起的热力对流，能使高温部位的水汽向低温部位转移，使低温部位的粮油水分增加。（在季节转换时期要特别注意水分转移、变化情况）,湿热扩散引起的水分变化,储粮水分按热传递方向而移动的
50、现象称湿热扩散，也称水分热扩散。湿热扩散是造成粮堆内水分转移和局部水分增高的又一重要原因。粮温高的部位空气中实际含水量多，水汽压力大，而低温部位的水汽压小。水汽压力大的高温部位的水汽分子总是向水汽压力小的低温部位扩散移动，结果导致低温部位储粮水分增加。湿热扩散造成的局部水分增高，常发生在阴冷的墙边和粮堆底部。粮堆内温差越大，持续时间越长，湿热扩散就越严重。,水分再分配引起的水分变化,储粮通过吸湿、散湿作用，使原有水分发生转移的现象称为水分再分配。水分再分配的实质是在吸湿与散湿作用基础上发生的一种吸湿平衡现象。当含水量不同的粮油混堆在一起时，水分含量较高的粮油通过散湿作用而使水分降低，并在粮堆空
