第六章谷物安全贮藏演示文稿

第六章谷物安全贮藏演示文稿当前第1页\共有40页\编于星期六\17点优选第六章谷物安全贮藏当前第2页\共有40页\编于星期六\17点特点：以保持粮食品质为目的。在贮藏技术方面尽量避免化学药剂的使用，减少化学药剂对粮食的污染，保护消费者的健康。粮食贮藏时间比较短，流通较快。立筒仓储所占的比重大，储粮的机械化程度高。一、发达国家粮食贮藏现状当前第3页\共有40页\编于星期六\17点熏蒸剂根据化学结构可分为：①卤代烷类如四氯化碳、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磷化物如磷化铝等。④氰化物如氢氰酸、氰化钙等。⑤环氧化物如环氧丙烷、环氧乙烷等。⑥烯类如丙烯腈、甲基烯丙氯等。⑦苯类如邻二氯苯、对二氯苯、偶氮苯等。⑧其他如二氧化碳等。由于一些熏蒸剂的毒性、安全性或环保问题，现已禁用或即将淘汰。几十年来，虽然熏蒸剂的研究进展较慢，但是熏蒸剂是一种防治有害生物极为有效的手段，很难用其它方法替代。当前第4页\共有40页\编于星期六\17点（一）美国1.粮食中气味和挥发性物质的研究，通过挥发物测定推断粮食是否生霉、长虫、品质变化的趋势，以采取相应的措施。2.粮害虫防治方法的研究，化学杀虫剂的使用受到限制。因为：造成环境污染（溴甲烷对臭氧层破坏）；在粮食残留。生物杀虫剂的研究开发。利用环境因素和自然因素的方法。首选生物方法，其次是物理方法，不得已采用化学方法。3.粮害虫防治专家系统的研究，专家系统使用方便，能使仓储管理人员在各种条件下作出正确的判断。如通风，杀虫，放气、除湿、降温等的条件时间问题都可从专家系统得到帮助。4.生物技术，利用生物技术，特别是基因工程在储粮害虫防治方面的应用（如不育基因的导入），耐贮藏粮食作物育种等。当前第5页\共有40页\编于星期六\17点

（二）英国储粮新技术的研究重点在粮食微生物和CO2储粮方面。储粮水分活度－呼吸作用－霉菌－毒素形成的关系；气调和熏蒸对粮食微生物的影响。（三）澳大利亚近年来主要致力于气调储粮和熏蒸技术的研究。在气调储粮方面建立了不同谷物仓库中磷化氢浓度分布预测模型。成功的运用熏蒸系统，使磷化氢浓度在粮堆内的分布处于最佳状态，熏蒸的安全性增加，残留降低，费用也降低。储粮害虫对化学药剂的抗性研究较为深入。（四）加拿大粮食对CO2的吸附作用以及CO2气调储粮对粮食品质的影响。干燥方面研究干燥速度模型，干燥对粮食品质影响以及避免干燥过热的措施。当前第6页\共有40页\编于星期六\17点二、中国粮食贮藏技术研究进展50年代初期，采用物理机械方法防治害虫50年代末，采用化学方法保藏稻谷、小麦60年代，应用塑料薄膜密封充N2缺氧保藏大米的方法70年代，用不同的装备和技术充N2和CO2

，缺氧贮藏技术得到进一步发展80年代，大城市发展低温储粮技术当前第7页\共有40页\编于星期六\17点（一）仓储技术机械通风降水技术日趋完善，取得良好的经济社会效益。粮情计算机检测技术在全国推广使用。环流熏蒸技术日趋完善。气调储粮技术从单一的实用技术向机理研究的深度发展，不同气体配比的杀虫效果及其对粮食品质影响的研究。1998后投入巨资修建粮食贮藏仓库，机械化程度提高。研究露天储粮技术。如器材的选用和性能比较，露天囤垛熏蒸技术等。当前第8页\共有40页\编于星期六\17点（二）储粮害虫防治仍以化学防治为主，特别是磷化氢的使用。但由于害虫对磷化氢的抗性越来越强，相比之下物理防治和生物防治是一个比较薄弱的环节。双低储粮是贮藏技术的重大贡献。储粮环境中较低的氧气浓度或较高的CO2浓度对磷化氢具有增效作用，即当O2浓度小于12%或CO2浓度大于4%时可提高磷化氢的杀虫效果。近年来采用磷化氢以外的熏蒸剂（如沼气，乙炔等），取得明显效果。当前第9页\共有40页\编于星期六\17点三、贮藏技术发展趋势粮食贮藏目的：减少粮食损失，保持粮食品质(加工品质，营养品质，食用品质，种用品质等)，也成为未来粮食贮藏重点；保持粮食品质首选低温贮藏，未来粮食贮藏技术发展的趋势。但低温制冷所需投入较大；气调储粮具有无污染的特点和优势。但该方法对粮仓的密封性能要求较高；化学防治方法仍将在粮食贮藏中发挥重要作用，虽然化学防治有着不可避免的污染或残留；粮食的贮藏和运输将以散装为主，储运技术将向机械化和自动化的方向发展；辐射储粮虽在我国不普遍，但对未来粮食贮藏将有重要作用。当前第10页\共有40页\编于星期六\17点第二节

粮食贮藏生态系统

生态系统的定义：把生物群体及其非生物的环境作为一个有机功能系统，包括能量和物质的循环。生物群体包括在一个特定区域的植物和动物。

生态系统是一个敞开体系，其中有能量和物质的不断进出。生态系统的边界可以是人为的。因此，一袋粮食、一个粮仓、一个粮库都可认为是一个生态系统。当前第11页\共有40页\编于星期六\17点贮粮生态系统的组成围护结构：背景系统。籽粒：生物群落的主体，能量的来源。有害生物：影响贮藏稳定性及品质的重要因素。物理因子：与生物群落的变化演替密切相关。当前第12页\共有40页\编于星期六\17点贮粮生态系统的特点(与自然生态系统的区别)1.营养物质只减不增(一个有限资源)。粮食是粮堆生物群落的主体，在储藏过程中只能被动地受消费者及分解者的消耗，同时为维持自身生理活动须自我供应2.储粮生态系统受环境干扰大，生物量小，种群层次有限，食物链短，食物网简单，种群控制以非生物为主，故粮堆属于未成熟的生态系统。3.动植物的选择是人工的而不是自然的。储粮生态系统中有害生物受到人为控制，这是储粮生态系统的一个显著特点4.这个生态系统通常受到人类的控制，这种控制通常是外部的有目的的，而不是在天然生态系统中通过内部反馈控制的。储粮生态系统，由于强烈的人为活动干扰，在一般情况下处于非生态学稳定状态。当前第13页\共有40页\编于星期六\17点影响谷物贮藏稳定性的主要因素1、水分水分含量是影响贮藏稳定性的第一要素。水分含量影响到真菌的生长；粮堆不同部位水分含量的高低影响微生物的生长，高水分部位的微生物生长，导致新陈代谢，产生的水分和热量，会带来更大的危害；粮食是活的有机体，贮藏过程必须要有水分的存在，过低的水分对保持粮食品质不利，因此不能简单地把水看成导致粮食裂变的主要因素，必须对水存在的量和状态有全面的认识。当前第14页\共有40页\编于星期六\17点最高含水量与平均含水量的意义；粮食贮藏的最高安全水分与环境因素（湿度、温度等）、粮堆的水分均匀程度等有关；粮食的安全贮藏水分取决于谷物对水分的吸附滞后特性。当前第15页\共有40页\编于星期六\17点水分活度（食品的水分蒸汽压P与相同温度下纯水的蒸汽压Q的比值，Aw＝P/Q，其数值在0-1之间）。Aw与粮食品质劣变密切相关，这种关系比水分含量的关系更加密切，因为Aw不仅与微生物的繁殖有关，与粮食的自动氧化、褐变反应等也密切相关。当前第16页\共有40页\编于星期六\17点水分活度与粮食劣变速度示意图当前第17页\共有40页\编于星期六\17点2、温度

温度对酶促反应有直接的影响，谷物本身的呼吸作用对温度变化非常敏感（最适温度范围25-35℃），影响粮食害虫的生长，微生物的生长。在粮食体内的生化过程可进行温度范围之内，反应速率的变化可用温度系数表示(温度升高10℃，反应速率的增加值，Q10，2-2.5)。当前第18页\共有40页\编于星期六\17点影响谷物贮藏生态系统温度变化的外部因素。（太阳辐射、大气温度、地温、生物群落的呼吸作用）

太阳辐射引起贮粮围护结构的表层升温，围护结构的热能一部分返回大气，一部分以传导方式透过围护结构，传入粮堆内部；热空气可通过围护结构的洞、缝以较快的速度对流，引起粮温的升高；地温的变化对地下仓影响较大，对地上仓影响较小；微生物的大量繁殖可引起粮温的急剧升高，粮食本身的呼吸作用也可引起粮温的升高。当前第19页\共有40页\编于星期六\17点气温的日变、年变特点及其与仓温、粮温变化的关系。不同地理位置的影响；粮温的年变的最高和最低值一般较气温的年变推迟1-2个月；仓温的日变一般较气温的日变推迟1-4h。隔热条件好的粮仓受外界气温的变化影响较小；粮温的年变振幅：

钢板仓>露天堆垛>土圆仓>塔形仓>房式仓>地下仓当前第20页\共有40页\编于星期六\17点3、气体

氧化作用，可降低营养价值，甚至产生过氧化物等有毒物质，但对于生命体而言有是不可缺少的，所以应避免多余的氧的作用。呼吸作用（有氧呼吸和无氧呼吸）。呼吸作用强则有机物消耗大，造成粮食品质的下降，粮堆的呼吸作用是粮食、粮食微生物和贮粮害虫呼吸作用的总和。当前第21页\共有40页\编于星期六\17点呼吸作用（有氧呼吸和无氧呼吸）。有氧呼吸：活的粮食籽粒在游离氧存在的条件下，经过一系列酶的催化作用，有机物彻底氧化分解为CO2

和H2O，并释放能量的过程，它是粮食呼吸作用的主要形式。无氧呼吸：也称为缺氧呼吸，是在无氧或缺氧条件下进行的，氧化不完全，产生乙醇，类似于发酵作用；影响谷物籽粒呼吸作用的主要因素。（谷物种类、水分、温度、环境气体成分）C6H12O6+6O26CO2+6H2O+674KCal

C6H12O66C2H5OH+2CO2+28KCal当前第22页\共有40页\编于星期六\17点粮食籽粒在储藏中的呼吸强度可作为粮食陈化与劣变速度的标准。呼吸强度增加，即营养物质消耗加快，劣变速度加速，储藏年限缩短。因此，粮食保鲜的基础：在储藏期间维持正常的、低水平呼吸强度、保持粮食储藏期间基本的生理活性。当前第23页\共有40页\编于星期六\17点影响食粮籽粒在储藏过程中呼吸作用的因素：

1、粮食种类

胚/籽粒比例大的粮种呼吸作用强。如玉米的呼吸强度高于小麦。未熟粮粒较完熟粮粒的呼吸作用强。当年新粮比隔年陈粮呼吸作用旺盛。破碎籽粒较完整的籽粒呼吸强度高。带菌量大的粮食较带菌量小的粮食呼吸能力强。2、水分水是粮粒呼吸过程中一切生化反应的介质。随着水分的增加，粮、油籽粒呼吸强度升高。3、温度在一定范围内，呼吸作用随温度的上升而增强，当温度上升到一定的程度以后，呼吸作用会随温度的上升而显著下降。一般谷物的温度上限为45~55℃。当前第24页\共有40页\编于星期六\17点水分与温度的关系

水分与温度是影响粮食呼吸作用的主要因素，二者相互制约：

0~10℃：水分对呼吸作用影响较小。

>13~18℃：水分对呼吸作用明显。因此，在低温时水分较高的粮食也能安全储藏。如在我国东北及华北地区，冬季气温很低，高水分玉米(25%)也可短期安全储藏。夏季气温回升时，必须降水(干燥)才能安全储藏北京大米度夏安全水分为13.5%，而气温较高的上海就必须控制在12.0%才能过夏，而现在低温或准低温储藏大米，水分可高达15%。当前第25页\共有40页\编于星期六\17点水分与温度的关系同样，水分较低时温度对呼吸的影响不明显，当温度升高时，温度所引起的的呼吸强度变化非常激烈。人们从实践中总结出来的粮食安全水分值称作粮食贮藏安全水分。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%。当前第26页\共有40页\编于星期六\17点谷物贮藏过程中主要组分的变化蛋白质

碳水化合物

脂质挥发性物质酶

当前第27页\共有40页\编于星期六\17点蛋白质组分贮藏前5℃贮藏5个月25℃贮藏5个月35℃贮藏5个月清蛋白（%）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大米密闭贮藏过程中Osborne蛋白质溶解性变化当前第28页\共有40页\编于星期六\17点量的变化不明显，但性质变化，主要表现在粘性下降，糊化温度升高，吸水率增加，碘蓝值明显下降等。淀粉性质的变化(淀粉水解导致还原糖含量上升，热水不溶性直链淀粉含量上升，这可能与脂肪酸的相互作用、分子间聚合等因素有关)

当前第29页\共有40页\编于星期六\17点氧化与水解；与水分含量的关系（高水分，水解为主，低水分，氧化为主）；影响酸败的主要因素。

原料质量；加工条件；贮藏条件；气体；抑制剂脂类物质当前第30页\共有40页\编于星期六\17点挥发性物质：新米，硫化物，少量羰基化合物，陈米，高沸点的醛类化合物，如正戊醛和正己醛，影响到米饭的香味；酶：粮食籽粒活性降低时，与呼吸作用有关的酶活性降低，水解酶类活性升高；酶活性的变化与贮粮安全性有关，与种子生命力有关。当前第31页\共有40页\编于星期六\17点微生物引起的发热与霉变

引起粮堆发热的因素(主要由微生物的生长繁殖导致)。粮堆发热的判断（通过比较粮温和仓温）。粮堆发热出现的条件、时间与粮食质量和贮藏环境的关系（1、粮质过差，水分转移；2、虫、螨高度聚集；3、温差导致结露；4、环境温度升高时，粮食水分越高，越易发热）。当前第32页\共有40页\编于星期六\17点粮食霉变的阶段：初期霉变、生霉阶段、霉烂阶段。霉变与发热的关系：发热的继续会导致霉变，但粮食发热不一定导致霉变。霉变往往伴随着发热。粮食霉变与加工品质、食用品质、种子生命力的关系（粮食的变色和变味，粮食发芽率下降，食用品质下降）。粮食霉变导致的品质变化：1、质量损耗；2、脂肪酸增加；3、总酸度升高；4、蛋白氮含量下降；5、组织松散易碎、工艺品质下降当前第33页\共有40页\编于星期六\17点发热霉变的预防：做好入仓前的准备工作，包括空仓消毒，杀虫，完善仓房结构；把好粮食入库关，做到干、饱、净；做好贮藏管理工作，保证水分在安全水分以下，合理通风，适时密闭；定期做好粮食贮藏劣变指标的测定，及时处理。当前第34页\共有40页\编于星期六\17点谷物贮藏技术

机械通风通风的目的：使谷物温度保持一致，并降低到安全标准以下。通风的作用：使谷物水分平衡，降温，消除不良气味，有利于熏蒸剂的使用，消除干燥以后的余热。当前第35页\共有40页\编于星期六\17点密闭密闭的目的：减少粮食与外界空气的接触，避免外温外湿和害虫的感染。密闭要求和密闭方式：水分在安全水分以下，各部分水分、温度基本一致、