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粮堆物理性质粮堆物理性质第一部分第1页/共112页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第2页/共112页粮堆的构成粮堆的主体，约占粮堆体积的60%本身是活的有机体，在储藏过程中维持着一定的新陈代谢活动，处于缓慢的分解状态粮堆中的有害生物与粮食的储藏稳定性有密切的关系粮食粮食粮食粮食籽粒籽粒籽粒籽粒包括无机杂质和有机杂质在形成粮堆时，产生自动分级由于杂质一般含水量高、吸湿性强、带菌量大以及有机杂质的活动降低了储粮的稳定性。昆虫、螨类昆虫、螨类昆虫、螨类昆虫、螨类和微生物和微生物和微生物和微生物约占粮堆体积的40%杂质杂质杂质杂质粮粒间的粮粒间的粮粒间的粮粒间的空气空气空气空气第3页/共112页鼠、雀环境温度、环境相对湿度、环境气体、风力、地温、人类对粮食储藏系统的干预（机械通风、谷物冷却、杀虫剂使用、气调储藏）加强粮情检测和监测（水分（温度）监测、气体成分监测、温度监测、虫害监测）粮堆生态系统组成示意图粮堆生态系统组成示意图第4页/共112页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。第5页/共112页1、散落性、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。静止角静止角静止角静止角是指粮食由高点落下，自然形成圆锥体的是指粮食由高点落下，自然形成圆锥体的是指粮食由高点落下，自然形成圆锥体的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。斜面与底面水平线之间的夹角。斜面与底面水平线之间的夹角。斜面与底面水平线之间的夹角。静止角与散落性成静止角与散落性成静止角与散落性成静止角与散落性成反比，即散落性好，静止角小；散落性差，静止角反比，即散落性好，静止角小；散落性差，静止角反比，即散落性好，静止角小；散落性差，静止角反比，即散落性好，静止角小；散落性差，静止角大。大。大。大。第6页/共112页粮粒的大小、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。p粒小、饱满、圆形粒状、密度大、表面光滑、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。杂质少的粮食散落性好，反之则散落性差。p粮食中含杂量增加，其散落性会降低。粮食中含杂量增加，其散落性会降低。p粮食水分含量增加散落性也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。）第7页/共112页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。自流角自流角自流角自流角是粮粒在不同材料斜面上，开始移动的是粮粒在不同材料斜面上，开始移动的是粮粒在不同材料斜面上，开始移动的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。角度，即粮粒下滑的极限角度。角度，即粮粒下滑的极限角度。角度，即粮粒下滑的极限角度。粮食的自流角就是粮食的自流角就是粮食的自流角就是粮食的自流角就是粮堆的粮堆的粮堆的粮堆的外摩擦角外摩擦角外摩擦角外摩擦角。第8页/共112页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。p储藏期间散落性的变化，可在一定程度上反映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。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。）p散落性好的粮食，在运输过程中容易流散，对散落性好的粮食，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，可节于装车、装船、入仓出库操作都较方便，可节省劳力与时间。省劳力与时间。p散落性是确定自流设备的理论依据。散落性是确定自流设备的理论依据。第9页/共112页2、自动分级、自动分级粮食在震动、移动或入库时，同类型、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。第10页/共112页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。p形成自动分级的杂质积聚点与进粮方式关系较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机移动，形成粮堆底部与两侧带状杂质区。p筒式仓中心进粮，形成靠仓壁处的环状轻型杂筒式仓中心进粮，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；处囤边形成杂质区；p人工入粮，倒粮点多而分级不明显。人工入粮，倒粮点多而分级不明显。第11页/共112页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。l重力分级重力分级 重力分级的情况明显地重力分级的情况明显地发生在有震动的运发生在有震动的运输过程中输过程中。如散装原粮长途运输后，大而轻的。如散装原粮长途运输后，大而轻的物料就会浮到最上面，细而重的物料就会沉到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。两者之间，从而形成了分层的现象。物料运输前状态 物料长途运输后重力分级情况第12页/共112页气流分级气流分级 气流分级通常发生在气流分级通常发生在露天堆粮露天堆粮的过程中。当的过程中。当输送机在风天卸粮时，在下风处就会聚积较多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。在皮带输送机、扬场机的作业中都会发生。第13页/共112页l浮力分级浮力分级 浮力分级是浮力分级是粮粒下落过程受力不同粮粒下落过程受力不同而造成的自而造成的自动分级。当气流的浮力一定时，重的粮粒下落动分级。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，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。从而形成分级现象。V V1 1 V V2 2 G G2 2 G G1 1 P P1 1=V=V1 1 P P2 2=V=V2 2 P P1 1 P2 P2 则使物料下落的力则使物料下落的力:F:F2 2 F F1 1 第14页/共112页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。p杂质较多的部位，往往水分较高，孔隙度较小，杂质较多的部位，往往水分较高，孔隙度较小，虫霉容易滋生，是虫霉容易滋生，是极易发热霉变的部位极易发热霉变的部位，如不能，如不能及时发现还能蔓延危及整堆粮食。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。）p自动分级中灰尘集中的部位，孔隙度小、吸附性自动分级中灰尘集中的部位，孔隙度小、吸附性大，大，在熏蒸杀虫时，药剂渗透困难，影响杀虫效在熏蒸杀虫时，药剂渗透困难，影响杀虫效果果。同时，在通风降温、降水过程中，也因空气。同时，在通风降温、降水过程中，也因空气阻力的加大，阻力的加大，使风速达不到规定的要求，造成局使风速达不到规定的要求，造成局部温度、水分偏高部温度、水分偏高。第15页/共112页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如利用气流分级清理粮食，用筛子震动去掉重杂质等质等n n防止自动分级最积极的办法是防止自动分级最积极的办法是预先预先清理粮食清理粮食。此外，可在粮仓上安装。此外，可在粮仓上安装一些机械装置，使粮食均匀地向四一些机械装置，使粮食均匀地向四周散落，减轻自动分级现象。周散落，减轻自动分级现象。第16页/共112页3、孔隙度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。第17页/共112页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第18页/共112页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。p粮粒大、完整、表面粗糙的，孔隙度就大；粒粮粒大、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。小、破碎粒多、表面光滑的，孔隙度就小。p含细小杂质多的粮食，可降低粮堆的孔隙度。含细小杂质多的粮食，可降低粮堆的孔隙度。p对于一个粮堆，各部位的孔隙度是不一样的。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。动分级明显的部位更为突出。p粮堆吸湿膨胀后，也会造成孔隙度降低。粮堆吸湿膨胀后，也会造成孔隙度降低。第19页/共112页粮堆中有一定的孔隙度，对保证粮食的安全储藏是必要的。p孔隙度的存在，孔隙度的存在，决定了粮堆气体交换的可能性决定了粮堆气体交换的可能性，是粮粒正常生命活动的环境是粮粒正常生命活动的环境。（化学熏蒸、气调储粮）p孔隙中空气的流通，使粮堆内湿热易于散发孔隙中空气的流通，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、高时，粮堆内就会湿热郁积不散，易引起发热、霉变。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。第20页/共112页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 1、导热性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，整个粮堆的导热性是很差的。（如正常如正常粮堆温度总是落后于外温，粮堆深层温度变化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总是落后于表层，就是粮堆导热性不良的具体表现表现）。第21页/共112页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。粮堆的粮堆的导热系数导热系数是指是指1 1米厚的粮层在上层和米厚的粮层在上层和底层的温度相差底层的温度相差11时，在单位时间内通过时，在单位时间内通过1 1平平方米的粮堆表面面积的热量。单位是方米的粮堆表面面积的热量。单位是W/mKW/mK。p粮堆的导热系数值很小（约在（约在0.1170.234W/mK之间）之间），并与粮食的含水量呈正比关系。p单粒粮食的导热系数比粮堆的导热系数高45倍，因为粮堆中有空气（为0.0234W/mK）存在。第22页/共112页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。p当粮堆局部发热时，由于粮堆难以散热，接近当粮堆局部发热时，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。发热层处的粮食温升比发热层中心慢得多。p低温进仓的粮食甚至在热的季节里，也能保持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。较低的粮温，抑制和推迟虫霉的危害。第23页/共112页2、导温性、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第24页/共112页粮食的导温系数小、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。p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。春夏春夏季节粮堆季节粮堆中的微气流图中的微气流图秋冬季节粮堆秋冬季节粮堆中的微气流图中的微气流图第25页/共112页粮食的吸附特性1 1、粮食的吸附作用、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、汽如香料、煤油、汽油、桐油、咸鱼、樟脑油、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。第26页/共112页物理吸附物理吸附与与化学吸附化学吸附的区别的区别物理吸附物理吸附可发生在任何气体和固体表面之间；依靠的是分子间的力；吸附速度和解吸速度均较高，解吸容易；吸附量随温度的升高而下降；越易液化的气体越易被吸附化学吸附化学吸附吸附剂与被吸附的分子之间形成化学键；依靠的是化学键力；吸附速度和解吸速度均较低，解吸困难；吸附量随温度的升高而升高；只能发生单分子层吸附第27页/共112页2、粮食的吸湿性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。第28页/共112页在粮食储藏期间，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，叫做粮粮食的含水量不变，此时所含的水分，叫做粮食的食的平衡水分平衡水分，相对湿度称，相对湿度称平衡相对湿度平衡相对湿度。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潮湿的环境中，粮食则会增加水分而受潮。第29页/共112页 湿度湿度 （%）温度（温度（）2030405060708090307.138.5110.0010.8811.9313.1214.6617.13257.408.8010.2011.1512.2013.4014.9017.30227.549.1010.3511.3512.5013.7015.2317.83157.809.3010.5011.5512.6513.8515.6018.00107.909.5010.7011.8012.8514.1015.9518.4058.009.6510.9012.0513.1014.3016.3018.8008.209.8711.0912.2913.2614.5016.5919.22稻谷平衡水分稻谷平衡水分（%）第30页/共112页 湿度湿度 （%）温度（温度（）2030405060708090307.418.8810.2311.4012.5414.1015.7219.34257.559.0010.3011.6512.8014.2015.8019.70227.809.2410.6811.8413.1014.3016.0219.95158.109.4010.7011.9013.1014.5016.2020.30108.309.6510.8512.0013.2014.6016.4020.5058.7010.8611.0012.1013.2014.8016.5520.8008.9010.3211.3012.5013.9015.3017.8021.30小麦平衡水分小麦平衡水分（%）第31页/共112页 湿度湿度 （%）温度（温度（）2030405060708090307.859.0011.1311.2412.3913.9015.5818.30258.009.2010.3511.5012.7014.2516.2518.60228.239.4010.7011.9013.1914.9016.9219.20158.509.7010.9012.1013.3015.1017.0019.40108.8010.0011.1012.2513.5015.4017.2019.6059.5010.3011.4012.5013.6015.6017.4019.8509.4310.5411.5812.7013.8315.5817.6020.10玉米平衡水分玉米平衡水分（%）第32页/共112页 湿度湿度 （%）温度（温度（）2030405060708090305.005.726.407.178.8610.6314.5120.15256.358.009.0010.4511.8014.0016.5519.40225.406.457.108.009.5011.5015.2920.28157.008.459.7011.1011.2014.7017.2020.00107.208.709.9011.3011.4014.8017.3020.2057.508.8510.2011.6011.7015.0017.7020.1505.806.957.718.689.6311.9516.1821.54大豆平衡水分大豆平衡水分（%）第33页/共112页3、吸附滞后吸附滞后现象现象 一种粮食的吸附与解吸等温线不一定相同，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，这种现象称为等温线滞后于吸附等温线，这种现象称为吸附吸附滞后现象滞后现象。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加保管难度。相对湿度(%)(%)解吸平衡吸附平衡88.588.524.224.223.423.467.667.616.516.515.215.246.546.512.912.911.511.525.825.89.89.88.08.09.49.47.07.05.65.6玉米在吸附与解吸时的水分差异玉米在吸附与解吸时的水分差异(%(%(%(%、湿基、湿基)第34页/共112页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。第35页/共112页粮堆中气流的产生，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，如此形成了粮堆内部的微气流。n n粮堆中微气流粮堆中微气流的流动方向则的流动方向则根据粮堆内外根据粮堆内外温差方向而定，温差方向而定，一般分高温季一般分高温季节和低温季节节和低温季节2 2种情况种情况：春夏春夏季节粮堆季节粮堆中的微气流图中的微气流图秋冬季节粮堆秋冬季节粮堆中的微气流图中的微气流图第36页/共112页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由于温差所形成的气流，称形成的气流，称热力对流热力对流。由于气压差所形成的。由于气压差所形成的气流，称气流，称动力对流动力对流。热力对流是储粮气流的主要对流形式。粮温与粮粮温与粮堆外围环境温度（仓温或气温）之间或粮堆内部堆外围环境温度（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；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，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第37页/共112页在储粮生态体系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。p粮堆内外热力对流热核心粮气流和冷核心粮气流。l当粮温高于环境温度当粮温高于环境温度2 23 3时，称时，称热核心粮热核心粮。l当粮温低于环境温度当粮温低于环境温度2 23 3时，称时，称冷核心粮冷核心粮。冷核心粮冷核心粮气流图气流图热核心粮热核心粮气流图气流图第38页/共112页p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。p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”。第39页/共112页储粮气流的方向和速度主要受温差、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。p温差是影响储粮气流的主要因素。温差的方向温差的方向决定了气流运动的方向，温差的大小影响气流决定了气流运动的方向，温差的大小影响气流运动的速度运动的速度。温差越大，气体热力对流速度就温差越大，气体热力对流速度就越快。越快。p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，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。进行上下交换和水平转移。第40页/共112页p粮堆孔隙度大小直接影响到气流运动的快慢。（如（如散装稻谷和小麦平均气流速度散装稻谷和小麦平均气流速度相差相差2.442.44倍倍）p仓型不同，气流类型和方向不同。立筒仓表现出较强的气流垂直升降运动。标准房式仓在非密封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。直气流为主。带有地槽的通风仓以垂直气流为主。p储粮方式不同，气流类型不同。散装储存主要的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流的仓内循环回路为主为主。p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。第41页/共112页根据粮堆气流规律，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，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气空白点。避免熏蒸粮堆中的毒气空白点。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差的仓房，刮风天气则不宜熏蒸，应选择在无风天气进行。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，称的气流，称有利气流有利气流；凡不利于降温散湿，不利于熏蒸；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，称低的气流，称有害气流有害气流）可利用有利气流，及时通风降温散湿第42页/共112页储储粮粮的生的生理性质理性质第二部分第43页/共112页储粮的生理性质 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）（一）呼吸作用呼吸作用 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。第44页/共112页呼吸作用的类型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p有氧呼吸有氧呼吸是活的粮油籽粒在游离氧存在的条件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，有机物质下，通过一系列酶的催化作用，有机物质彻底彻底氧化氧化分解成分解成COCO2 2和和H H2 2O O，并释放能量的过程。，并释放能量的过程。p无氧呼吸无氧呼吸是粮油籽粒在无氧或缺氧条件下进行是粮油籽粒在无氧或缺氧条件下进行的。籽粒的生命活动取得能量不是靠空气中的的。籽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。无氧呼吸也叫原作用来取得能量的。无氧呼吸也叫缺氧呼吸缺氧呼吸，由于无氧呼吸基质的由于无氧呼吸基质的氧化不完全氧化不完全，产生乙醇，产生乙醇。第45页/共112页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。第46页/共112页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。第47页/共112页2、呼吸强度和呼吸系数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。呼吸强度呼吸强度定义为单位时间内单位质量的粮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粒在呼吸作用过程中所放出的CO2量（以量（以QCO2代表）或吸收的代表）或吸收的O2的量（以的量（以QO2代表）。单位代表）。单位为为mg(或或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。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。第48页/共112页影响影响呼吸作用的呼吸作用的因素因素 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（例如胚占籽粒比例胚占籽粒比例；粮粒的；粮粒的成熟度、成熟度、完整完整率；粮食的率；粮食的新陈新陈度、度、带菌量带菌量等等。）外外部因素（环境因素）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。第49页/共112页水分水分对对呼吸作用的呼吸作用的影响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，随着水一般情况下，随着水分含量的增加，粮油籽分含量的增加，粮油籽粒呼吸强度升高，当粮粒呼吸强度升高，当粮食水分增高到一定数值食水分增高到一定数值时，呼吸强度就急剧加时，呼吸强度就急剧加强。形成一个明显的转强。形成一个明显的转折点，这个转折点的粮折点，这个转折点的粮食含水量称为粮食的食含水量称为粮食的临临界水分界水分。第50页/共112页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。粮种粮种水分（水分（%）温度（温度（）稻谷稻谷14.42528糙米糙米15.62528小麦小麦14.72127玉米玉米14.325大麦大麦14.42528棉籽棉籽11.425大豆大豆14.42575%75%相对湿度相对应的主要粮油含水量临临 界界 水水 分分第51页/共112页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。第52页/共112页温度温度对对呼吸作用的呼吸作用的影响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第53页/共112页水分水分和和温度温度对对呼吸作用的呼吸作用的相互制约相互制约 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，水分较因此在低温时，水分较高的粮食也能安全储藏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。第54页/共112页利用温度、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。安全水分安全水分是指是指在常规储藏条件下，粮油能够在常规储藏条件下，粮油能够在当地安全度夏而不发热、不霉变的最高水分含在当地安全度夏而不发热、不霉变的最高水分含量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%。第55页/共112页环境气体成分环境气体成分对对呼吸作用的呼吸作用的影响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（因此利用缺氧储藏保管粮食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。（人为地调节粮食人为地调节粮食和油料籽粒储藏环境中气体的成分，增加和油料籽粒储藏环境中气体的成分，增加COCO2 2浓浓度，可以抑制粮食和油料的呼吸作用，从而减度，可以抑制粮食和油料的呼吸作用，从而减弱呼吸强度，达到保鲜储藏的目的弱呼吸强度，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。第56页/共112页呼吸作用呼吸作用对储粮对储粮的的影响影响 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：p呼吸作用呼吸作用消耗了粮油籽粒内部的储藏物质消耗了粮油籽粒内部的储藏物质，使，使粮食油在储藏过程粮食油在储藏过程中干物质减少中干物质减少。p呼吸作用产生的水分，呼吸作用产生的水分，增加了粮油的含水量增加了粮油的含水量(“出汗”)，造成粮食和油料的，造成粮食和油料的储藏稳定性下降储藏稳定性下降。p呼吸作用中产生的呼吸作用中产生的COCO2 2积累，将导致粮堆无氧呼积累，将导致粮堆无氧呼吸进行，结果吸进行，结果产生的酒精等中间代谢产物产生的酒精等中间代谢产物，将，将导致粮油生活力下降导致粮油生活力下降，甚至丧失，最终使粮油，甚至丧失，最终使粮油品质下降品质下降。（这种情况在高水分粮中更常见）第57页/共112页p呼吸作用呼吸作用产生的能量