粮油储藏应用技术基础知识 粮油高级保管员培训资料.doc

20080614 am第二章 粮油保管基础知识第4节 粮油储藏应用技术基础知识 p137-140四、气调储藏应用技术基础知识（一）气调储藏概念在密封粮堆或气调仓库中，采用生物降氧或人工气调的方法，改变粮堆中的氮气、二氧化碳和氧气的比例，使之产生一种防治储粮害虫，抑制霉菌繁殖，降低储存粮食生理代谢的气体。从而达到保持粮食品质，确保粮食安全的目的。这种以调节环境气体成分为依据，增加粮食储藏稳定性的技术叫气调储藏。我国的气调储藏具有悠久的历史，远在仰韶文化时期已有气密性的缸、坛、窖藏。新中国成立后、气调储藏技术更有较快发展。先后在上海、浙江、江西、江苏、河南、山东等省开展了此项工作，目前已有稻谷、玉米、豆类、油料、大米、油品等二十多个粮种采用了自然缺氧气调储藏。人工气调储藏也有了较大进展，并致力于气调技术和气调保鲜理论的研究。实践证明，气调储藏对保持粮食品质、防虫和防霉等方面均较之常规储藏更具明显的优越性和储藏效应。1.气调储藏防治虫害的作用 储粮害虫的生活条件，与所处环境的气体成分、温度、湿度分不开。粮堆中氧气浓度的降低和二氧化碳（或氮气）浓度的增加都能起到防治害虫的作用（见表2-30）。只要仓房的气密性好，维持一定的时间可以得到很好杀虫效果。在气调储藏中，杀虫效果除了与气体浓度有关外，温度、湿度、虫种和虫期以及处理时间等因素对杀虫效果也有很大影响。当氧浓度含量在2以下，储粮害虫就能致死。当有高二氧化碳和低氧混合气体同时起作用时就更具毒性。杀虫率所需的时间取决于环境温度，大气温度愈高，达到95杀虫率所需的暴露时间则愈短，所以高温可以增加气调的效力。此外、在比较低的湿度下处理比在较高的湿度下处理更为有效。表 2-30 CO2气调杀虫浓度和时间CO2浓度（%）熏蒸密闭时间，d806040208.51117几周至几月不等2.气调储藏抑菌防霉的作用 气体对真菌的代谢活动有明显的影响，将氧气降低至0.2一1.0%，不仅控制了储藏物的代谢，也明显地影响到气体对真菌的代谢活动。当粮堆氧气浓度下降到2以下时，对大多数好气性霉菌具有显著的抑制作用，特别是在安全水分范围内的低水分粮以及粮食相对湿度在65左右的低湿条件下，低氧对霉菌的控制，其作用尤为显著。但是有些霉菌对氧气要求不高，极能忍耐低氧环境，例如灰绿曲霉、米根霉，能在0.2氧浓度下生长。粮食上的霉菌对低二氧化碳有较强适应能力，只有当二氧化碳浓度提高到40以上才能有明显的抑制作用。高水分粮采用人工气调，同样能收到抑制毒菌的效果，因此气调储藏可作为高水分粮的应急储藏措施，是可行的。3.气调储藏降低粮食呼吸强度 呼吸是和生命紧密相联系的呼吸强度是粮食主要的生理指标。在储藏期中，粮食呼吸作用增强，有机物质的损耗会显著增加，粮食易劣变。在缺氧环境中，粮食的呼吸强度显著降低，当粮食处于供氧不足或缺氧的环境条件下，并不意味着粮食呼吸完全停止、而是靠分子内部的氧化来取得热能，在细胞内进行着呼吸来延续其生命活动。由于正常的呼吸作用是一个连续不断从空气中吸收氧的氧化过程。缺氧呼吸所需氧是从各种氧化物中取得的，即是从水及被氧化的糖分子中的OH根中获得的。所以缺氧呼吸是在细胞间进行的氧化过程与还原过程。有氧呼吸和缺氧呼吸两者间的共同途径是相同的、都由复杂的各种酶参与反应，其中脱氢酶、氧化酶是起着决定性作用的酶。呼吸产物的共同点是都要放出二氧化碳和热能。也都有氧化过程。但当粮食由需氧呼吸方式变迁为缺氧呼吸方式时，由于粮堆环境中氧受到限制粮食呼吸强度也相应降低到最低限度。可见缺氧呼吸可降低粮食生理活动，减少于物质的耗损。与此同时，不论缺氧呼吸或有氧呼吸所产生的二氧化碳都能积累在粮堆中，相对地抑制粮食的生命活动，并抑制虫霉繁殖。但积累高浓度的二氧化碳只有在密闭良好的条件下才能取得。据文献报导，当二氧化碳积累量达40以上浓度时，就可杀死储粮害虫，高二氧化碳浓度到70以上时，绝大部分有害霉菌可被抑止。因此，在实践中缺氧储藏具有预防和制止储粮发热的效果，而且，干燥的粮食采用缺氧储藏，可以较好地保持品质和储粮稳定性；因为在干燥的粮食中，它们呼吸的共同途径是都兼有缺氧呼吸，即不仅发生着正常的需氧呼吸，而且还发生缺氧呼吸过程常常由于整个呼吸水平极其微弱，即使有缺氧呼吸在细胞中进行，它们所形成的呼吸中间产物也是极其有限的、微不足道的，对粮食的品质和发芽力都不致有重大影响。表2-31 粳米在空气和氮气中的呼吸强度比较水分粮质情况CO2，（mg/kgd）室内温度，（）空气中氮气中14.1正常9.72.64273016.1正常14.53.00272915.8严重霉变159.3243.32627从表2-31中数字可以看出，粳米在氮气中的呼吸强度仅为空气中的1/4左右，而且霉粮的呼吸强度也显著降低。4.气调储藏对粮食品质的影响 气调储藏对粮油品质的影响，国内外在近几年的研究中对此问题作了详尽的分析与评定实践证明，影响储粮品质的首要因素是温度的影响，其次才是其它条件，控制储粮环境的主要原因是控制或防止害虫、真菌、螨类的侵害。对气调储藏能否保持粮食品质，正在受到人们极大的关注。包括气调揭幕后的粮食变色问题，从大米缺氧储藏的效果分析，对14.05水分的大米采用气调储藏的品质与空气常规储藏相比较，气调储藏组品质变化显然优于常规储藏。同时经过研究表明，气调储藏的粮食品质变化与粮油含水量大小有密切的关系。对安全水分粮油基本无影响；对高水分粮油的影响较为明显，水分含量越高，储藏时间越长，影响越大。因此，安全水分的粮油才能进行长期的气调储藏；而半安全、不安全粮油只能用它作为临时保管手段或应急措施。气调储粮是一种无公害的绿色储粮方式，它能有效杀虫、抑菌、延缓储粮劣变，并避免了化学药剂对人员的危害、对粮食的污染和环境的破坏; 气调储粮不存在熏蒸时对粮仓配套设施的腐蚀(特别是粮情检测系统)，材料的处理及危害，加之能避免储粮害虫抗性增加等其它无法准确统计的因素；符合人们对绿色食品需求和粮食市场需求的趋势；具有巨大的、潜在的社会和经济效益;适应储粮方式朝着多样化、高质量、高效益、高营养、低损耗、低污染、低成木”的方向发展的需求，将会随着科技的进步和经济的发展得到进一步扩大，将解决制约我国粮食储藏、保鲜的关键性技术问题。能减少粮食产后损失，延缓粮食在储藏期间的品质劣变，减少虫霉的危害和化学药剂的污染，对于保障我国的粮食安全具有重大的战略意义。（二）气调储藏技术的分类目前，气调储藏技术有以下几种：气密储粮，包括自然缺氧、微生物降氧、脱氧剂储粮等；氮气储粮，包括充氮储粮、液氮储粮、分子筛富氮、制氮机储粮等；二氧化碳储粮，包括排气净化法、充二氧化碳法，二氧化碳化学发生器储粮等；减压储粮，包括抽气，减压，真空包装等。上述气调储藏技术可归纳为生物降氧和人工气调2大类，二者各有不同的理论根据，生物降氧，就是利用生物体的呼吸作用，把密封粮堆中的氧气消耗掉达到低氧保管的目的，并相应积累了高的二氧化碳。这是以生物学因素为理论根据的。人工气调储藏是应用一些机械设备，如燃烧炉、制氮机，它们的燃料可以用木炭、液化石油气、煤油等亦可用分子筛或真空泵，先抽真空再充入氮气或二氧化碳气体。这些应用催化高温燃料、变压吸附、充入或置换等方法借以改变粮堆原有的气体成分，使大气达到高浓度的氮、二氧化碳或其他气体，因此这是以人工气调为依据的。（三）应用情况气调储藏是以控制气体进行粮食储藏的一门科学，是当今国际上通用的绿色储粮方式之一，它能在仓库或粮食堆中产生一种对害虫致命的气体，抑制霉菌繁殖，并降低粮食呼吸作用及基本的生理代谢。气调粮库的建成，对改善我国粮食储藏条件、提高粮食储藏技术水平、实现绿色储粮、保证粮食流通的安全性有重要的意义。应用情况 经过长期的应用技术研究，我国粮食气调储藏技术取得世人瞩目的巨大进展。研究证明，当粮堆中氧气浓度降到2%左右，或二氧化碳浓度增加到40%时，能使粮堆中绝大多数储粮害虫死亡，好氧霉菌可受到抑制。粮食自身呼吸强度也会明显降低。目前国内已建造了数座利用二氧化碳气调的示范库，使用效果良好。利用氮气气调储藏的实仓应用技术也在研究中。2气调储藏管理 粮食在气调储藏中，必须加强管理，才能取得预期的效果。（1）粮堆气体成分分析。在缺氧储藏中除了对其温度、湿度测量外，测量粮堆气体变化是进行技术管理，掌握粮情变化，用以评定和了解脱氧设备的技术性能的一个极为重要的方面。粮堆气体成分分析，在密封后24h内即应进行，连续测定1周达到降氧效果后可改为每3天测记1次。分析气体的方法很多，除可采用快速测氧仪和测二氧化碳仪外，目前粮食部门应用最广泛的是奥氏气体分析仪，用气量法测量氧气、二氧化碳及一氧化碳浓度。（2）温度检查。粮食温度的变化是反映储粮安危情况的指标之一。需要经常地、系统地测量气温、仓温、粮温，观察储粮情况变化。缺氧储藏一般每10天检查1次,如在高温季节，对高水分粮食，每天要检查1次，以免由于密闭不好，氧气回升，温度突然升高，造成粮食发热霉变。每项测量结果均应记录，以便前后对比。（3）水分检查。粮食水分高低同样是反映粮食安危的重要指标。在缺氧储藏中，粮食密封很少受到外界湿度影响，粮食水分比较稳定。对于高水分的粮食，粮堆周围易受外界温度的影响，当温差变化大时，会出现结露现象，引起局部粮食水分升高，造成发热霉变。因此，在缺氧储藏中，仍需要定时细致检查粮食水分。由于粮堆密封，不能采用取样检查水分的方法，而必须采用预埋式湿敏电阻，通过不同的电子线路来检查粮食水分。测量水分的时间要和检查温度统一起来，为了方便，可以将测温、测水电路组装在一个仪表中，同样，每次检查水分的数据要详细记录，以便对照，如发现局部水分增高，应增加测量次数，及时采取措施，防止结露霉变。（4）害虫检查。缺氧储藏，为保证密封性能，不能采用取样筛检的方法来检查虫情。可以采用诱捕器预埋在粮堆中，注意的是布点要有代表性，对于粮堆上层、向阳面、墙角、门窗、柱子周围易发生害虫的部位，要注意布点。（5）防止结露和氧浓度回升。在缺氧储藏中，常因粮堆内外温差较大而产生结露。粮堆结露与塑料薄膜内密闭时间有关，在气温上升季节一般产生外结露现象（7月份以前）；在气温下降季节（秋末）气温与粮温存在较大温差时，一般产生内结露，因此要注意防止结露。缺氧储粮中，由于薄膜微透性、粮食进入深休眠期，呼吸微弱等，导致氧气回升，要注意检查，如果发现氧气浓度忽高忽低，或是一下子降得很多，那就要检查薄膜是否有破损或其他原因。发现问题及时处理。（6）安全防护。缺氧储藏需要造成一个缺氧的环境，而缺氧环境对人是十分有害的，氧浓度低于10%以下就有生命危险