2023年粮油储藏基础知识.pdf

粮油储藏基础知识 目 录 第一讲 粮油储藏基础知识 一、粮堆的主要物理性质与储藏的关系、1 二、粮堆温度、湿度、水分与气体成分的变化规律、8 三、粮堆的结露、预防与处理、17 四、微生物与储粮发热霉变、20 五、储粮生理、21 六、粮油储藏技术、33 七、小麦、玉米的储藏、44 八、粮油仓储管理、49 第一讲 粮油储藏基础知识 粮油储藏就是减少粮油在储藏过程中损失的一项十分重要的工作。粮油在储藏过程中的损失,就是指数量与质量方面的损失,由此也就确定了粮油储藏的基本任务就是:第一,防止不应有的数量损耗;第二,尽量保持粮油储藏基础知识 粮油的原有品质;第三,节约保管费用,提高经济效益。同时应坚持“以防为主,综合防治”的保粮方针。一、粮堆的主要物理性质与储藏的关系 粮堆物理性质就是指粮油在储存、运输过程中反映出的多种物理属性。粮堆就是粮油储藏的基本形态,进入储藏状态的粮油籽粒均堆聚成粮堆,储藏期间粮油发生的各种变化过程也均在粮堆内进行。因此粮堆所具有的各种物理属性就是影响粮油储藏稳定性的重要因素,在一定程度上决定着粮油的储藏品质,所以,在粮油储藏中,必须首先了解粮堆的物理性质。(一)散落性与自动分级 1、散落性 (1)散落性的概念 粮粒在从一定高度自然落下形成粮堆时,向四面流散成为圆锥体的性质称为粮油的散落性。粮油散落性的大小通常用静止角表示。静止角就是指粮油由高点落下,自然形成圆锥体的斜面与底面水平线之间的夹角。静止角越大,表示粮油散落性越小;静止角越小表示粮油散落性越大。反映粮油散落性大小的另一个指标就是自流角。自流角就是粮粒在不同材料的斜面上开始移动下滑时,该斜面的倾角。自流角就是一个相对值,它与粮粒自身的特性与斜面材料有关。(2)散落性的影响因素 粮粒的物理状态 粮粒的大小、形态、表面光滑程度等影响粮油的散落性。粒大、饱满、粮油储藏基础知识 圆形籽粒、表面光滑的粮油散落性大,反之,则散落性小。如油菜籽、大豆等粮油的散落性较大,而小麦、稻谷等粮油的散落性较小。下表给出了主要粮种的静止角。粮 种 静止角()变动范围 小 麦 2338 15 玉 米 3040 10 粮油的含水量 同种粮油的含水量不同,散落性亦不同。含水量愈高,粮粒间的摩擦力愈大,散落性会相应降低,其降低的程度与含水量的增加成正相关。根据这个关系,用手插入粮堆或手握粮油摩擦时的感觉判断散落性,可在粮油征购时估测粮油的含水量。杂质 粮油中的杂质含量及特征会影响粮油散落性。杂质越多,特别就是各种轻浮杂质如麦秸、壳与稻杆等更会大大降低粮油的散落性。另外,粮油在储藏期间因保管不善,引起发热、霉变、发芽或结块时,也会使粮油的散落性降低,甚至完全丧失散落性。(3)仓房的安全使用 散落在粮仓里的粮食,由于仓壁的限制不能自然散开,粮堆就对仓壁产生一种推力,这种力称为侧压力。粮堆越高,侧压力就越大。侧压力的大小就是确定粮仓堆粮线高度的重要依据。由于不同品种的粮食,其散落性大小不同,对仓壁所产生的侧压力大小也就不同。因此,同一仓房,在储粮品种轮换时,应重新计算装粮线的高度,以确保仓房的安全使用。粮油储藏基础知识 侧压力的大小及装粮线高度的计算,可通过下面的简化公式求得:P=12Vh2tg2(45o 2)式中:P每米宽度仓壁上所受的侧压力(千克/米)V粮食容量(千克/米3)h粮堆高度(米)静止角(取最小值)(4)散落性与粮食储藏的关系 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,总就是具有良好的散落性。如果粮食出汗、返潮、水分增加、虫霉滋生,散落性就会大大降低。因此根据粮食散落性,可估测粮食的储藏稳定状态,了解粮食劣变情况。散落性就是确定清理、输送设备倾角的依据 如用溜筛清理粮食与安装自流管时,其倾角应大于粮食的自流角;用输送机进粮时,输送机的倾角须小于粮食的自流角,粮食才不会倒流。散落性大小影响粮食的运输装卸过程 散落性大的粮食,在运输过程中容易流散,对于装车装船、入仓出仓都较方便,可节省劳力与时间。2、自动分级(1)自动分级的概念 自动分级就是在散落性的基础上形成的。一般来说,任何一批粮食,都就是非均质的聚集体,其质量总不会绝对均一整齐。粮粒有饱满的与瘦瘪的、完整的与破碎的,形态多种多样,还含有各种各样的杂质。在散落时彼此受粮油储藏基础知识 到的摩擦力与重力都不相同,运动状态也不同。因此粮油在移动、震动或散落的过程中,同一类型的粮食与杂质就集中在粮堆同一部位,不同类型的则集中在粮堆不同部位,从而引起粮堆组成成分的重新分布,这种现象称为自动分级。如用汽车或板车运送粮油,在不平的道路上行驶时,因受车辆颠簸,轻的粮粒或杂质就会转移到上面,重的会沉到下面。(2)自动分级的影响因素与类型 粮油自动分级的发生与粮油输送移动的距离、作业方式、仓房类型等密切相关。粮油移动距离不同,作业方式不同,自动分级状况不同;仓房不同,自动分级也不同。因此,自动分级按其作业方式、仓房类型与粮堆形成的条件可大体分为四种情况:自然流散形成粮堆 粮油从高点自然流散成粮堆时,粮粒与粮粒之间、粮粒与杂质之间以及杂质与杂质之间受到的重力、摩擦力不同,同时落下时受到的气流浮力也不相同。这些差异相互影响的综合结果使饱满的粮粒与较重的杂质落在圆锥体的中心部位,而较轻的、破碎的粮粒及杂草种子就沿着斜面下滑至圆锥体的底部。因此,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,最终形成基底杂质区。房式仓入粮 房式仓粮油入库一般有输送机进粮与人工入粮两种。输送机进粮又分移动式与固定式。若移动式入库,一般就是输送机头先从仓房山墙处开始,随入粮逐步由内向外退移。因此,饱满的粮粒与沉重的杂质多汇集于机头落下的粮堆中央部位;沿输送机两侧的粮油含有较多的瘪粒与较轻的杂质,形粮油储藏基础知识 成带状杂质区。若固定式入库,粮油入库时就有多处卸粮点,那么象自然形成粮堆一样,在一个仓房内部形成多个圆窝状杂质区,即每个卸粮点有一个基底状杂质区。房式仓人工入粮时,由于倒粮点分散,边倒边匀,自动分级不明显,质量组合比较均匀。按照自动分级形成的原因,自动分级又可归纳为重力分级、浮力分级与气流分级。重力分级的情况明显地发生在有震动运输的过程中。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。浮力分级就是说明粮粒下落过程受力不同而造成的自动分级。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。(3)自动分级与储藏的关系 自动分级现象破坏了粮堆组成成分的均匀性,使粮堆组分重新分布,杂质集中,这对安全储粮十分不利。杂质较多的部位,往往水分较高,空隙度较小,虫霉容易滋生,就是极易发热霉变的部位,如未能及时发现还能蔓延危及整堆粮油。因此,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,空隙度小、吸附性大,在熏蒸时,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,粮油储藏基础知识 使风速达不到规定的要求,造成局部温度、水分偏高。在粮油储藏中也可利用自动分级有利的一面。如利用气流分级清理粮油,使用筛子震动去掉重杂质等。防止自动分级最积极的办法就是预先清理粮油,提高粮油净度与均一性。此外,在粮仓上安装一些机械装置,使粮油均匀地向四周散落,也可减轻自动分级现象。如皮带输送机头部的抛粮机构,在卸粮时扇面不断旋转,借助粮流的惯性冲力,将粮油均匀抛出。也可以在入粮口安装锥形散粮器或旋转散粮器。(二)吸附性与吸湿性 1、吸附性 所有粮油籽粒都具有吸附各种物质的蒸气与气体分子的特性,称为吸附性。由于粮食具有吸附性,所以,在储藏过程中要严禁与化肥、农药以及其她易使染毒或感染异味(如汽油、煤油等)的物品混存。熏蒸处理的粮食,要待毒气释放到合乎卫生标准后方可出库供应。2、吸湿性与平衡水分 (1)吸湿性 吸湿性就是指粮油吸附与解吸水汽的性能。它就是粮油吸附性的一种具体表现。在储藏期间,粮油水分的变化主要与粮油吸湿性能有关。所以,吸湿性与粮油的储藏稳定性及储藏品质变化密切相关,与粮油的发热霉变、结露、返潮等现象亦有直接关系。因此,粮油吸湿特性就是粮油储藏中最重要的变量因素之一。粮油储藏基础知识 粮油吸附水汽的原因,除了它具有多孔毛细管结构外,更重要的就是由于粮油中含有很多亲水胶体。淀粉与蛋白质就是粮油中的主要成分,含有很多能与水作用的极性基团(如-OH、-COOH 等),它们可以通过氢键与水分子相互作用。(2)平衡水分 平衡水分的概念 粮油在储藏过程中,由于对水汽不断的吸附与解吸,粮油含水量就随着外界环境而时增时减。在一定的温湿度条件下,当粮油内外的水蒸汽分压相等时,粮油的吸附与解吸量相等,达到吸附平衡状态,此时粮油的含水量称为该条件下粮油的平衡水分。与该水分相平衡的空气相对湿度称为平衡相对湿度。在粮油储藏中,常以粮油的平衡水分作为自然通风、机械通风或密闭储藏的依据,在干燥粮油时也要根据平衡水分这个因素来考虑降低水分的程度,不致因过分干燥而后来又吸湿返潮。所以,对通风、密闭与干燥等储藏技术措施的掌握都与粮油的平衡水分有关。下表给出了常见粮油不同温湿度下的平衡水分 常见粮油不同温湿度下的平衡水分 粮 种 粮温()相 对 湿 度(%)2 80 90 稻 谷 30 25 20 7、13 7、40 7、54 8、51 8、80 9、10 10、00 10、20 10、35 1088 11、15 11、35 11、93 12、20 12、50 13、12 13、40 13、70 14、66 14、90 15、23 17、13 17、30 17、83 粮油储藏基础知识 大 米 30 25 20 7、59 7、70 7、98 9、21 9、40 9、59 10、58 10、70 10、90 11、61 11085 12、02 12、51 12、80 13、01 13、90 14、20 14、57 15、35 15、65 16、02 17、72 18、20 18、70 小 麦 30 25 20 7、41 7、55 7、80 8、88 9、00 9、24 10、23 10、30 10、68 11、40 11、65 11、84 12、54 12、80 13、10 14、10 14、20 14、30 15、72 15、85 16、02 19、34 19、70 19、95 玉 米 30 25 20 7、85 8、00 8、23 9、00 9、20 9、40 11、13 10、35 10、70 11、24 11、50 11、90 12、39 12、70 13、19 13、90 14、25 14、90 15、85 16、25 16、92 18、30 18、60 19、20 大 豆 30 25 20 5、00 6、35 5、40 5、72 8、00 6、45 6、40 9、00 7、10 7、17 10、45 8、00 8、86 11、80 9、50 10、63 14、00 11、50 14、51 16、55 15、29 20、15 19、40 20、28 平衡水分的影响因素 粮油的吸湿性与平衡水分的大小随环境的温度、湿度与粮油品种的不同而不同。同一种粮油,在温度一定的条件下,平衡水分随相对湿度的增加而增大;相对湿度一定时,平衡水分随温度的升高而减小;在温度与相对湿度都一定的条件下,平衡水分因粮油种类与品种而不同。、相对湿度的影响 在一定温度下,平衡水分与相对湿度的关系,虽然就是随相对湿度的增加而增大,但并不就是直线关系,基本上就是一个“S”型曲线关系。这种在一定温度下,表示粮油吸湿性、平衡水分与相对湿度之间相互关系的曲线称为吸湿等温线。、温度的影响 粮油储藏基础知识 相对湿度一定的条件下,温度对粮油吸湿性的影响与对气体的吸附影响就是一致的。即随着环境温度的升高,吸附量减小,平衡水分下降。、粮种的影响 在温度一定的条件下,平衡水分的高低,就就是粮油吸湿性能大小的具体表现。在一定的相对湿度下,粮油吸附水汽的数量,主要取决于粮油化学成分的性质与含量。粮油中的蛋白质与淀粉都就是亲水胶体,所以含蛋白质、淀粉多的粮油吸湿性强,在同样的温湿度下,平衡水分较高。而含脂肪等疏水成分多的粮油吸湿性差,平衡水分较低。所以油料的平衡水分明显小于禾谷类。另外,同一粮粒不同部位的平衡水分也不相同。如胚部的平衡水分就比胚乳要大。(三)气流性 1、粮堆气流的形成 粮堆各部位及粮堆内外,常常存在温差与气压差,它们就是形成储粮气流运动的主要原因。由于粮粒的存在,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非常缓慢。在散装粮堆中,气流速度只有0、11毫米/秒。所以,储粮气流又称为微气流。粮堆气流不但在运动,而且在运动中变化,它象一条运输线,不断向粮堆送入或带出水分、能量、氧、二氧化碳及熏蒸毒气等物质。2、粮堆气流运动的一般规律 热核心粮气流。当粮温高于仓温 粮油储藏基础知识 23时,粮堆中间部位的气体由 于有较高的温度,作上升运动,周 围气体沿外围下沉,从而形成热核 心粮堆气流。(见图1)图1 冷核心粮气流。当粮温低于仓温 23时,粮堆中间部位的粮温较 低,气流作下沉运动,周围气体沿 外围作上升运动,而形成冷核心粮 图2 堆气流。(见图2)粮堆气流的运动,会诱发水分转移、粮堆结露等不利于粮食安全储藏的现象发生。在投药熏蒸时,可利用粮堆的气流特性,选择合适的施药点(如热核心粮堆熏蒸时,投药点设在粮堆中下部;冷核心粮堆选择从粮堆上部投药),使毒气在气流的运载下,向整个粮堆均匀地扩散与渗透。二、粮堆温度、湿度、水分与气体成分的变化规律 温度、湿度与气体成分就是影响粮油安全储藏的主要因素,就是粮食、昆虫与微生物等生物成分生存的必要条件,可称为“生命三要素”。在粮油储藏过程中,只要控制住其中一个因素,就能达到抑制粮油、储粮害虫与微生物生理活动,实现粮油安全储藏的目的。因此,了解温度、湿度与气体成分的变化规律并加强管理,对于及时掌握粮情的变化与发展,采取积极、正确、有效的储藏措施,确保粮油安全储藏具有十分重要的意义。粮油储藏基础知识 (一)温度的变化 粮油储藏中的温度包括外界空气温度、仓内空气温度与粮堆温度,简称气温、仓温与粮温,通常称为储粮“三温”。正常情况下,“三温”变化的一般规律就是气温影响仓温变化,仓温影响粮温变化,粮温变化主要受气温与仓温变化的影响。1、气温的变化 (1)气温概述 气温就是指空气的冷热程度。温度数量的表示法称为温标,就是衡量温度高低的尺度。常用的温标有摄氏温标与华氏温标两种。摄氏温标就是以纯水在标准大气压下的冰点为0度,沸点为100度,中间划分为100等份,每一等份代表 1 度,用“”表示。华氏温标就是以纯水在标准大气压下的冰点为 32 度,沸点为 212 度,中间划分为 180 等份,每一等份代表 1 度,用“”表示。摄氏温标与华氏温标的换算关系为:(32)或 32 在仓储管理中,所使用的温标一般为摄氏温标。(2)气温变化的一般规律 日变:气温在一昼夜间发生的变化。在正常情况下,日变最高值出现于午后二时左右,最低值出现于日出之前。一昼夜间气温最高值与最低值之差称为气温的日变振幅,也称日较差。年变:气温在一年中各月间发生的变化。年变的最高月通常出现于七、粮油储藏基础知识 八月份,最低月出现于十二月与次年一月份,沿海地区出现于一、二月份。一年中最高月份与最低月份的平均气温之差称为气温的年变振幅,也称年较差。气温的高低,受地理位置、季节、地形、气候等因素的影响。2、仓温变化 仓温变化主要受气温影响,也有日变与年变规律。通常仓温日变的最高值与最低值的出现比气温晚一、二小时,年变最高值与最低值的出现比气温晚一个月;仓温最高值低于气温最高值,仓温最低值高于气温最低值。因此,仓温变化的日变振幅与年变振幅均较气温小,但也与仓房结构与通风情况有关。铁皮仓与简易仓因导热系数大,隔热性能差,受气温影响大,仓温变化与气温变化接近;以砖石结构为主的平房仓或地下仓,密闭性能好,受气温影响小,仓温较稳定;此外,外墙刷白的仓温比不刷白的低13。3、粮温变化 正常粮温变化就是指粮堆生物体的生理活动较弱,产生的热量较小,粮温的变化主要受气温与仓温的影响。正常粮温变化主要受气温与仓温影响,但由于粮食就是热的不良导体,粮堆中空气的流动一般又很微弱,因此,正常粮温变化远远滞后于气温、仓温变化,且日变振幅与年变振幅也较小。(1)粮温的日变化 粮温日变化的最高值与最低值的出现比气温晚二、三个小时以上,其日变振幅较小(0、51),且仅限于粮堆表层不超过30cm深处,中、下层的粮温日变化不明显。粮油储藏基础知识(2)粮温的年变化 粮温在一年中随季节气温的变化而周期性变化,其年变化的最高、最低值的出现通常较气温晚一、二个月以上,且年变振幅小于气温与仓温的年变振幅。只就是在季节转换时期,才会出现粮温与气温相接近的现象。在冬季,粮温一般下层中层上层,夏季则相反;而在春、秋季节,上层粮温变化较大,同时粮温的最高、最低值又出现在相邻的上、中层。此时,高温粮与低温粮相遇,空气的对流作用加强,湿热扩散使得水分容易在粮堆某一部位聚积,可造成粮堆结露,严重影响储粮稳定。因此,在春、秋气温转换季节,要加强粮情检查,尤其在秋季,更要勤检查,采取必要措施,防止粮面“结露”。(3)影响粮温变化的因素 正常粮温变化除主要受气温、仓温影响外,还受仓房围护结构、粮油堆装形式、粮油所处方位、粮堆生物体的生理活动、粮油入仓原始温度等因素的影响。掌握粮温的正常变化规律,对于检测粮温、分析粮情、判断储粮就是否安全等具有十分重要的意义。仓房围护结构:仓房围护结构不同,储粮温度受外温影响的程度也不同。围护结构越大,越严密,隔热性能越好,粮温受外温的影响就越小;反之,所受影响就越大。如高大平房仓,与矮小的土圆仓、简易仓、钢板结构立筒仓等仓型相比较,其春暖后粮温上升缓慢,夏季的粮温也低得多;而在冬季,高大平房仓的个别部位可能残留高温,使虫、霉繁殖为害。粮油堆装形式:粮油堆装形式常见的有包装与散装,堆装形式不同对粮温变化的影响也不同。包装粮堆的空隙比散装粮堆大,空气对流作用强,粮油储藏基础知识 受外温影响较大。据试验,其春、秋两季的粮温每旬可升降45。而散装粮由于粮堆空隙较小,粮温变化较缓慢。粮油所处方位:仓内不同位置的粮油温度也不同,一般规律就是向阳面背阳面。粮堆生物体生理活动:粮堆中的粮粒、储粮害虫与微生物等生物体进行呼吸作用,消耗营养物质,并向粮堆中释放热量。呼吸作用的强弱,释放能量的多少又受粮油含水量、粮温、气体成分与粮质等条件制约。在一般情况下,产生的热量较少,并通过热传递向粮堆外散发后,对粮温无太大影响。但在非正常情况下,各种生物体旺盛的呼吸作用,产生大量热量,又不能及时散发出来而造成热量在粮堆中聚积使粮温显著升高,从而造成粮堆“发热”。入仓原始粮温:不同季节或不同方式入仓的粮油具有不同的原始粮温,入仓后的变化也不同。如秋粮入仓粮温比夏粮要低;烘干后未经冷却的粮油入仓后,都具有较高的粮温,而且温度变化也极不规则。(二)湿度变化 1、湿度的概念及表示方法 湿度就是指空气中水汽含量的多少。湿度的表示方法有两种,即绝对湿度与相对湿度。(1)绝对湿度 每立方米空气中实际含有的水汽量称为绝对湿度,用“”表示,单位就是gm3。在一定温度下,每立方米空气中所能容纳的最大限度的水汽量称为饱粮油储藏基础知识 与湿度,也称饱与水汽量,用“饱”表示。空气中容纳水汽量的能力随温度的升高而增加。空气中水汽含量越多,水汽压力就越大,所以绝对湿度与饱与湿度也可以用水汽压力表示,单位就是“Pa”。不同温度下空气饱与水汽量与饱与水汽压见下表。空气饱与水汽量与饱与水汽压 温度饱 与 水汽压 饱 与 水汽量温度()饱 与 水汽压 饱 与 水汽量 温度()饱 与 水汽压 饱 与 水汽量-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9 104 113 127 139 152 167 183 200 219 240 261 285 1.078 1.170 1.269 1.375 1.489 1.611 1.882 1.942 2.032 2.192 2.363 2.548 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 813 872 935 1001 1073 1148 1228 1313 1403 1499 1599 1705 6.330 6.761 7.219 7.703 8.215 8.857 9.329 9.934 10.574 11.249 11.961 12.712 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3784 4010 4248 4498 4760 5037 5326 5630 5949 5284 6634 7001 26.981 28.447 30.036 31.702 33.446 35.272 37.183 39.183 41.274 43.461 45.746 48.133(2)相对湿度 每立方米空气中实际含有的水汽量(即绝对湿度)与同温度下饱与水汽量(即饱与湿度)的百分比称为相对湿度,通常用“RH”表示。粮油储藏基础知识 RH/饱 100 式中:某温度下空气的绝对湿度(g m3)饱 同温度下空气的饱与湿度(g m3)相对湿度反映了空气中实际含有的水汽接近饱与状态的程度,因此可直接表示空气的干湿程度。相对湿度越高,表示空气中实际含有的水汽量与饱与水汽量越接近,空气就越潮湿,粮油水分越不易蒸发,如阴雨天;反之,则表示当时温度下空气中含有的水汽量与饱与水汽量相差越远,空气越干燥,粮油水分容易蒸发,如晴天。影响相对湿度变化的决定性因素有两个:一就是空气中实际含有水汽量(绝对湿度)的多少,二就是温度的高低。在同一温度下,空气中实际含有的水汽量愈多,相对湿度就愈大,即同温度下相对湿度与绝对湿度成正比关系。而在空气中实际含水汽量相同的情况下,温度愈高,相对湿度愈低,即空气中实际含水汽量一定时,相对湿度与温度成反比关系。仓储管理中所用的湿度一般指的就是相对湿度。2、“三湿”变化规律 与温度相似,湿度也有“三湿”之称,即大气相对湿度、仓内空气相对湿度、粮堆空隙中的空气相对湿度,简称气湿、仓湿、粮湿。(1)气湿变化 大气湿度变化也有日变化与年变化之分。因为相对湿度与温度成反比,所以气湿的日变化与气温日变化相反,即在一昼夜中日出前气湿最高,午后二时左右最低。气湿日变振幅还同天气、季节变化有关,阴雨天日变振幅小或没有,晴天振幅大,夏季日变振幅比冬季日变振幅大。但在我国东南粮油储藏基础知识 沿海地区的夏季,由于受到海洋带来的含有较多水汽的季风的影响,这种风在午后最盛,此时相对湿度最高。相对湿度年变化,一般最热月湿度最低,最冷月湿度最高。但在我国东南沿海地区,夏季受海洋季风影响很大,从海洋吹向陆地的空气中含有较多的水汽,因此,湿度高于冬季,就是高温、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。(2)仓湿变化 仓湿变化与气湿的变化规律基本一致,只就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,还受仓温变化、储粮含水量大小及仓房防潮隔热性能的影响。(3)粮湿变化 粮湿除表层受气湿与仓湿变化的影响外,粮堆内部的湿度变化,在静止状态下受粮温与储粮水分的支配,在空气流动状态下则受空气对流与湿热扩散的影响。在粮堆内部一般以低温部位及高水分部位湿度最大,而且其变化与水分变化规律基本一致。(三)粮油水分变化 1、粮油水分的类别 粮油中的水分,根据其存在的状态、性质及其与粮油结合的程度,一般可分为游离水与结合水两种。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、各种团聚粒结构之间以及大、小毛细管内,就是生化反应的介质,结合不牢固,因此,可随着外界温湿度的变化而变化。粮油储藏基础知识 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,不参与粮粒内部的生化反应,一般温湿度条件下较稳定。通常所说的粮油含水量就是指粮粒中所含游离水与结合水之与。经过充分干燥后的粮油一般只含有结合水,储藏中很稳定。一般禾谷类粮食水分增加到1415后,明显出现游离水,储藏稳定性下降。2、安全水分 在一定温度范围内,可以保证粮食安全储藏的水分,称为粮食安全水分。粮食的安全水分与粮种与温度有关。同一品种,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。在储粮实践中,安全水分具有重要意义。当粮食含水量高于安全水分时,粮食的生命活动即显著趋向旺盛,粮食储藏稳定性下降;含水量只有控制在安全范围以内,粮食才可安全储藏。根据粮食含水量、环境温度与粮油储藏的关系,储粮可分为安全粮、半安全粮与危险粮等不同等级。安全粮:就是指含水量在当地安全水分标准以内,在正常保管条件下可安全过夏的粮油。我省规定小麦的安全水分为12、5%,玉米的为13%,水分在此之内的小麦、玉米均为安全粮。半安全粮:就是指含水量略高于安全粮,能在气温较低季节短期储藏,而不能在当地安全过夏的粮油。五月至十月份,小麦水分超过安全水分0、10、5%以内,玉米超过安全水分 0、61%为半安全粮;十一月至下年四月份,小麦水分超过安全水分在0、61、5%以内,玉米超过安全水分在0、11%以内,为半安全粮。超出以上标准为危险粮。粮油储藏基础知识 危险粮:就是指含水量高于半安全粮,极易发热、霉变的粮油。山东省主要粮油的安全储存水分标准 储存粮油 小 麦 玉 米 晚粳稻 大 米 面 粉 花生果 花生仁 安全水分 12.5 13 15 15 13 9 8 根据实践经验,水分在 1415的禾谷类粮食,在我国的冬春季节中,如无特殊原因,很少发热、霉变;水分在 1213的禾谷类粮食,在夏、秋季节中,同样也就是安全的。3、粮油水分变化规律 粮油水分增减的根本原因有两个方面,一就是通过吸湿或散湿与周围环境进行水分交换,二就是粮油、微生物等生物成分的代谢活动产生的代谢水使储粮水分发生变化。从整个粮堆水分变化情况分析,表层粮油水分变化主要受气湿与仓湿的影响,粮堆内部水分变化情况比较复杂,主要有因储粮气流引起的水分转移,由温差引起的湿热扩散,由于干粮、湿粮混堆引起的水分再分配以及由生物成分代谢活动引起的粮油水分增加等。(1)粮堆表层水分变化 粮堆表层及外围水分随气湿与仓湿的变化而变化,其变化规律同气湿与仓湿变化基本一致。在一天当中,粮堆表层5cm深处的粮油水分,一般就是日间温度高,湿度低,水分下降;夜间温度低,湿度高,水分上升,但总的来说,日变化不明显。在一年中,粮堆表层不超过 2030cm 深处的粮油水分因地区不同,随气湿的年变化而呈现出一定的规律性。如北方地区冬季温度低,湿度高,水分升高;夏季温度高,湿度低,水分降低。但沿海地区夏粮油储藏基础知识 季为高温、高湿天气,粮油吸湿增水,而冬季属低温、低湿天气,粮油散湿降水。表层粮油水分年变化的平均幅度约为 12,中、下层水分变化不大。根据上述规律,当外界气湿大于粮油含水量的平衡湿度时,应做好仓房密闭工作,以防粮油吸湿增水;当外界气湿小于粮油含水量的平衡湿度时,可进行通风散湿,以降低粮油水分。(2)空气对流引起的水分变化 空气对流运动的结果,常常将水汽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高。例如,秋冬交替季节粮温较气温、仓温高,特别就是热进仓的夏粮,容易出现温差,中、下层粮温高于上层,形成热核心粮气流,粮堆内热空气上升遇到冷的粮面就会使粮堆上层水分明显增加,形成结顶现象;而在春季,中、下层粮温低,外围与上部粮温高时形成冷核心粮气流,则会发生相反的对流现象,使底部粮油水分增高。在储粮实践中,春、秋季节转换时期,要特别注意水分转移的情况,即使就是水分很低的储粮,由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。利用自然通风或机械通风降低粮油水分,其实质就就是以空气为载体,将粮堆水汽不断输送到粮堆外的过程;但通风时机如果掌握不当,通风不均匀,也会使整个粮堆水分分布不均匀,致使局部储粮水分增加。(3)湿热扩散引起的水分变化 粮堆内各部位的温度就是不均衡的,常常存在温差。粮油水分能按照热粮油储藏基础知识 传递的方向而移动的现象,称为水分热扩散,也称湿热扩散。湿热扩散就是造成粮堆内部水分转移与局部水分增高的又一重要原因。因为粮温高的部位空气中实际含水汽量大,水汽压力高,而低温部位的水汽压力小,根据分子运动规律,水汽压力大的高温部位的水汽分子总就是向水汽压力小的低温部位扩散移动,结果导致低温部位的粮油水分增加。湿热扩散造成的粮堆局部水分增高,常发生在阴冷的墙边、柱石周围与粮堆底部及仓房背阳面。粮堆中冷、热部位的温差越大,持续时间越长,湿热扩散就越严重,甚至会造成粮堆出现结露现象,严重影响粮油安全储藏。据试验:含水量9、8的小麦,在20的温差下经过两周,阴冷部位的小麦水分会增至36、2,最终引起发热、霉变,甚至发芽。在储粮中,湿热扩散与空气对流引起的水分转移往往同时发生,二者的作用混在一起,不易区分。但就其发生的基本原因而言,前者就是由于水汽压力不同,水分子任意扩散运动的结果,而后者则就是空气密度的不同,空气对流运动造成的。(4)水分再分配引起的水分变化 粮油通过吸湿与散湿作用使原有水分发生变化的现象,称为水分再分配。含水量不同的粮油混堆在一起时,水分含量较高的粮油向外散湿降低水分含量,并在粮堆空隙中形成较高的湿度,而水分含量较低的粮油则通过吸湿作用增加水分含量。水分再分配的实质,就是粮油水分在吸湿与散湿作用基础上发生的一种吸湿平衡现象。但由于受吸附滞后作用的影响,经过再分配后的粮油水分只能达到相对平衡,原来含水量较高的粮油平衡水分始终高于含水量较粮油储藏基础知识 低的粮油平衡水分。(5)粮堆生物成分代谢活动引起的储粮水分增加 粮堆中粮粒、微生物、储粮害虫等生物成分的呼吸作用能产生新的水分与热能,特别就是旺盛的代谢活动常产生大量的湿、热,在粮堆内又不能及时散发,从而导致粮堆局部水分增加,粮温升高,继而使生物体代谢活动更加旺盛,造成恶性循环。局部水分增加,温度升高,又通过湿热扩散,影响其它部位储粮,如不及时处理,最终将导致全仓储粮的发热、霉变。(四)粮堆气体成分的变化 1、粮堆气体成分的组成特点 粮堆空隙中空气成分的组成比例与正常空气不同,一般情况下,粮堆中氧气的浓度比大气要低,二氧化碳的浓度比大气要高。氧与二氧化碳的存在及其含量变化,对生物有机体的生理活动有着重要影响。这种生理活动反过来又影响到粮堆空隙中氧气与二氧化碳气体的组成比例。2、粮堆气体成分的变化规律 在粮维生态系统中,粮堆内各种生物成分的生理代谢活动,需要消耗氧并产生二氧化碳,所以粮堆气体成分变化的总趋向就是氧浓度逐渐降低,二氧化碳浓度逐渐积累。但在一般储藏情况下,由于仓房围护结构的气密性有限,粮堆内外气体不断地进行交换,氧浓度的降低与二氧化碳的积累,并不能达到抑制粮堆内生物体生理活动的程度。只有当粮堆完全处于密封状态,才能保持高浓度的二氧化碳与低浓度的氧。另外,粮温、粮油水分与粮种都会影响粮堆生物成分的生命活动,从而影响粮堆内气体成分的变化。一般地,储粮温度高、水分大、降氧能力强的粮种,粮堆生物体的生理粮油储藏基础知识 活动旺盛,氧气的消耗与二氧化碳的积累迅速,易形成低氧与高二氧化碳的气体环境。在密封粮堆中,氧与二氧化碳的分布不同。由于二氧化碳比氧气重,因此在密封粮堆中,从上到下氧浓度逐渐降低,而二氧化碳浓度则逐渐升高,形成两个相反的浓度梯度。三、粮堆的结露、预防与处理 (一)粮堆结露 结露就就是空气中的水汽量达到饱合状态后,凝结成水的现象。开始出现结露的温度叫“露点”。结露形成的原因主要就是出现温差,并达到露点。温差越大,结露越严重。粮堆结露一般发生在季节转换或气温骤升骤降之时,以及粮温变化较大的时候。另外,在梅雨季节,空气湿度较大,也会产生结露。1、表层结露 多发生于季节转换时期。在秋冬季节粮温高 于外温,形成热核心粮气流,粮堆内部热空气上 升,遇到冷的粮面,便会导致结露,结露部位常 在粮面下530厘米处,其中以515厘米的粮层 最严重,在春末夏初,低温粮进入高温季节,外 温高,粮温低,热空气与粮面接触,也容易引起 表层结露。热核心粮堆 2、粮堆内部结露 粮油储藏基础知识 主要就是由于在粮堆内不同部位出现较大温差 造成的。由于粮堆内存在温差,在空气对流与温 热扩散的作用下,易使低温部位湿度增大,产生 结露。3、底层结露 当粮温明显低于气温时,由于冷核心 粮气流的作用,而引起底层结露。冷核心粮堆 4、密封储藏的粮堆结露 用塑料薄膜进行密封储粮,当薄膜内温度高,而薄膜外温度低时,达到露点,易在薄膜内面形成结露,露水很容易浸入粮堆,导致粮食发热霉变,这种情况应引起特别注意。密封粮堆时,应在薄膜与粮面之间加一层铺垫物。粮堆可能发生结露的情况多种多样,如夏粮入仓,粮温与地坪温差过大;通风不合理;仓房日常管理不善等,都会造成粮堆结露。但只要掌握只有达到露点才能结露这一规律,就可事先预防与避免。(二)粮堆结露的预测 露点温度就是预测粮堆结露的主要依据。因为结露不仅要有温差存在,还必须达到露点,才能结露,所以粮堆结露的预测实际上就就是测算粮堆内外的露点。1、应用空气饱与水汽量估算露点 在一定温度下,空气的饱与水汽量就是个常数。当空气中实有水汽量达到粮油储藏基础知识 饱与时,便会结露。因此,可根据粮温与粮湿估算露点。例:当仓温(或粮温)为20,仓内(或粮堆)相对湿度为74时,求露点。(1)首先查饱与水汽量表,得出20时的饱与水汽量为17.117 g/m3;(2)计算20,相对湿度74时空气的绝对湿度;由公式12得:饱 RH 17、1177412、667(g/m3)(3)再查饱与水汽量表,当饱与水汽量为12.667 g/m3时,相对应的温度接近 15,故取 15为所求的露点。即该仓粮油温度由 20下降到 15时,便会出现结露现象。2、应用粮堆露点近似值检查表确定露点。根据储粮含水量与粮温,可从下表查到露点近似值。此表适用于禾谷类粮食。例:某粮仓储粮水分含量为15,粮温15,查表即可求得露点近似值为 10。这就就是说,在储粮含水量为 15的情况下,粮温由 15降至10以下,即温差为5以上时,便会出现结露现象。露点与温差变化有一定的规律,即在粮温一定时,储粮水分愈高,其露点就愈高,发生结露的温差就愈小,反之则愈大。所以,对高水分粮更应注意粮堆结露。粮堆露点近似值检查表()见下页 粮 温 ()水 分()10 11 12 8 粮油储藏基础知识 0 5 10 13 14 15 16 18-14-9-2 1 2 3 3 4-11-7 0 3 4 5 5 6-9-5 1 4 6 6 7 8-7-3 3 6 7 8 8 10-6-1 4 7 8 9 10 12-4 0 5 9 10 10 11 13-3 1 7 10 11 12 13 15-2 3 8 11 12 13 14 16-1 4 9 12 13 14 15 17 结露温 1214 1012 8 10 78 67 45 34 2 1(三)粮堆结露的预防与处理 1、粮堆结露的预防 根据粮堆结露的条件,应采取以下措施,防止结露。(1)入仓粮油水分要低:因为低水分粮油,即使温差较大也不易结露。(2)要防止粮温骤升、骤降,尽量减少因温差造成的结露。如适时做好粮堆的通风与密闭,对夏季入仓及过夏的高温粮,在秋冬季节应逐渐进行通风降温,减少粮堆内外温差;在春夏季节要对低温粮进行密闭,防止外界高温突然侵入粮堆;对于烘、晒后的热粮或新出机的成品粮,应充分冷却后再入仓;常温粮入低温仓储藏时,应分阶段将粮温逐步降低到与仓温相接近,才可入仓;对于粮堆局部温度过高时,应及时通风降低温差,防止粮堆内局部结露。(3)干、湿粮应分开堆放:防止粮堆高湿部位的水汽因空气对流水分转移引起粮堆局部结