粮食的基本特性
第二章 粮食的生理性质
绪论1.粮油通常是粮食、油料及其加工产品的总称。
2.粮油储藏的意义与任务：（一）意义：粮油储藏是整个粮油流通领域的蓄水池。
1.解决粮食生产的季节性、间断性与人们对粮食需求的连续性之间的矛盾；2.解决不同粮种地域性生产与全国性消费之间的矛盾；3.可保持市场稳定，应付突发事件。
（二）任务：最基本的任务有三个：1.延长安全储藏期，最大限度地减少粮油在储藏期间的损失。
2.保持及改善储粮品质。
3.提高经济效益，降低储藏费用。
所以有“三高” 、“三低”的提法：即低损失、低污染、低成本；高质量、高营养、高效益。
3.现代粮食储藏技术：粮情测控、机械通风、环流熏蒸和谷物冷却。
4.粮油储藏技术的发展趋势：经济伦理-科技伦理-可持续发展。
具体而言，粮仓性能多样化，仓储作业机械化，粮食流通四散化（装、运、储、卸），储藏技术综合化，储藏控制智能化。
第一章粮食的物理性质1．试叙述粮堆的组成及其与粮食储藏的关系。
一、粮堆的组成成分主要有：粮粒、杂质、储粮害虫、微生物以及粮堆内的气体成分。
二、各组分与粮食储藏的关系（一）粮粒与粮食储藏的关系由于同类粮食的品种、种植和生长条件、生长部位、收获时间、收获方式和脱粒方式、晾晒与否导致粮食粮食入仓的水分、入仓温度以及耐储藏时间各有差异，影响了储粮的稳定性以及储粮过程中的日常管理。
（二）杂质与储粮的关系杂质对储粮稳定性的影响主要包括：1.有机杂质具有较强的呼吸能力，使储粮稳定性下降。
2.有机杂质是虫霉的滋生场所，为以后粮食发热霉变提供条件。
3.杂质聚集的地方，改变了粮食的孔隙度，为以后储粮的发热霉变提供了条件。
4.杂质超标，同时也会影响储藏粮食的等级。
（三）储粮害虫与粮食储藏的关系储粮害虫对粮食储藏的影响包括：1.由于虫害的影响，造成粮食重量的损失。
2.有些害虫喜食粮食籽粒的胚芽，使得种粮的发芽率降低甚至完全丧失。
3.有些害虫蛀蚀粮食的胚乳，使粮食的营养价值降低。
4.储粮害虫的一些生命活动导致粮食发热。
粮食
全麦粉
将清理干净后的小麦经过特殊粉碎研磨加工，达到一定粗细度 且包含皮层、胚芽和胚乳全部组成部分的小麦粉为全麦面粉。有 时是在小麦粉中回添加一定粗细度和比例的戴皮，通过混合均匀 形成全麦粉。由于全麦粉中麸皮含有更丰富的营养成分如微量元 素、矿物质、维生素、必需氨基酸等。因此，全麦粉具有更高保 健营养功能。但由于麸皮的“稀释”作用，导致全麦粉制作食品 的功能和口感性较差，这就要求磨制全麦粉的小麦原料品质更好 并添加更多的增筋剂。
八宝粥
“八宝粥”一般以粳米、糯米或黑糯米为主料，再添加辅料， 如绿豆、赤豆、扁豆、白扁豆、红枣、桃仁、花生、莲子、桂 圆、松籽仁、山药、百合，枸杞子、芡实、薏仁米等熬制成粥。 我国不同地区的人们根据自己饮食喜爱，选用不同的用料。不 同品牌的罐装“八宝粥”其用料也不同，但是基本上是四大类 原料：米、豆类、干果类、中药材。家庭熬制“八宝粥”，有 时还会加板栗、胡萝卜、香肠、咸肉等。
专用粉
专用粉是相对于通用粉而言，针对不同面制食品的加工特性和 品质要求而生产的小麦粉。专用粉种类很多，一般常见有：面 包粉、饼干粉、饺子粉、馒头粉、面条粉、蛋糕粉、自发粉、 汤用粉、面糊粉等等。每一种专用粉根据加工相应的面制食品 时的工艺技术条件、饮食消费习惯、配方、地域等还可以细分。 高档专用粉属高附加值产品，能给加工企业带来较高的效益。 随着经济发展和人民生活水平的提高，高质量和多品种的面制 食品需求量日益增大，按食品的种类和质量要求，生产不同适 应性的专用粉，以供给家庭、作坊和大型面制食品加工企业使 用，已经成为我和回生现象为基础的。大米 成分中70％以上是淀粉，在水分含量适宜的情况下，当加热到一 定温度时，淀粉会发生糊化（熟化）而变性，淀粉糊化的程度主 要由水分和温度控制。糊化后的米粒要快速脱水，以固定糊化淀 粉的分子结构，防止淀粉的老化回生。回生后的淀粉将给制品以 僵硬、呆滞的外观和类似夹生米饭的口感，而且，人体内的淀粉 酶类很难作用于回生的淀粉，从而使米饭的消化利用率大大降 低。
水稻的特征
水稻的特征一、水稻的生物学特征1. 植物形态特征•水稻属于禾本科植物，是一种多年生草本植物。
•水稻的根系发达，可以分为主根和侧根。
•水稻的茎直立，具有节间和节。
•水稻的叶片狭长而尖，叶面光滑，呈深绿色。
2. 生长习性•水稻是一种适应水生环境的植物，喜欢湿润的环境，对水有一定的要求。
•水稻的生长温度要求较高，最适宜的生长温度为20-35摄氏度。
•水稻的光照要求较高，充足的阳光可以促进水稻的光合作用和生长发育。
3. 繁殖特性•水稻属于子房内胚袋的植物，可以自花授粉或异花授粉。
•水稻的花期较短，一般在晨光时开放。
•水稻的种子通常在植株成熟后才会脱落，落地后发芽生长。
二、水稻的栽培特征1. 品种特性•水稻的品种繁多，可以根据生长周期、耐病性、产量等特性进行分类。
•不同品种的水稻在生长周期、植株高度、粒型等方面存在差异。
2. 生育期•水稻的生育期根据品种不同一般分为早稻、中稻和晚稻。
•早稻生育期较短，一般在80-100天左右；中稻生育期在100-120天左右；晚稻生育期较长，一般在120-140天左右。
3. 灌溉和排水要求•水稻对水分的要求较高，在生育期内需要均衡的灌溉。
•水稻对排水条件也有一定要求，不能长时间积水。
4. 肥料施用•水稻生长需要充足的养分供应，对氮、磷、钾等元素需求较高。
•在不同生长阶段，水稻对肥料的需求也有所不同。
三、水稻的经济特征1. 粮食作物地位•水稻是世界上最重要的粮食作物之一，是全球人口的主要食物之一。
•水稻的收成对保障粮食安全和国家发展至关重要。
2. 高产潜力•现代杂交水稻具有较高的产量潜力，种植高产水稻可以增加农民的收入，提高粮食生产效益。
3. 市场需求•水稻是全球贸易量最大的农产品之一，具有较大的市场需求。
•随着人口增长和经济发展，对水稻的需求还将进一步增加。
四、水稻的食品特征1. 营养价值•水稻是碳水化合物的重要来源，可以提供人体所需的能量。
•水稻富含蛋白质、脂肪、维生素等营养成分。
储粮特性基础知识
储粮特性基础知识粮堆的组成包括：①基本粮粒：每公斤粮食中含有的粮粒，小麦3万粒，稻谷4万粒，玉米3～4千粒，蚕豆8百～1.2千粒，油菜籽34万～48万粒；②有机和无机杂质；③一定数量和种类的微生物；④粮粒间孔隙中的空气；⑤被感染粮食的储粮昆虫、螨类。
这些物质共处同一粮堆内，相互依赖、相互影响、相互制约，因而构成了一个极为复杂的储粮体系。
储粮的安全性不仅取决于各类粮的自身情况，而且也取决于整个粮堆的总体情况。
因此，要做好安全储粮工作，就必须了解这些因素及其相互间的关系与影响。
一、粮食的散落性粮食是一种散粒体，内聚力很小，粮粒在自由下落形成粮堆时，由于粮粒的移动性和重力作用，粮粒会向四周滑落形成一个圆锥体，这种性质称为粮食的散落性。
角是指粮食由高点落下时自然形成的圆锥体斜面与底面水平线的夹角(α)。
静止角与散落性成反比，即散落性大静角小；散落性小，静止角大，几种粮食的静止角如表1所示。
图1：G－粮粒的重力，N－粮粒对斜面的压力，α－静止角， P－粮粒沿斜面的下滑力，F－粮粒受到的摩擦力粮食的散落性受多种因素的影响，如粮粒的大小、形状、表面的光滑程度、成熟度、容重、水分及杂质的含量等。
如果粮粒的粒大、饱满、比重大、粒状圆形、表面光滑、水分低、杂质少，那么这种粮食的散落性就大，反之，其散落性则差。
如表2所示，含水量和含杂率的不同，影响了大豆的静止角。
由表看出含水量大、含杂率高，静止角大。
表2 大豆水分与杂质对静止角的影响散落性好的粮食，在运输过程中容易流散，对于装卸车船、出入仓库的作业都比较方便。
但若将粮食以一定高度存放在粮仓内，粮食会由于散落性的原因而对仓壁产生横向的侧压力。
粮食的散落性愈大，对仓壁的侧压力就愈大；粮堆愈高，对仓壁的侧压力也愈大。
因此，对同一个仓房，装散落性小的粮食时，可以适当增加装粮的高度；而装散落性大的粮食时，就要适当降低装粮的高度。
如果不注意这一点，一旦侧压力超过了仓壁的承受能力，就会危及仓房的安全。
粮食的流散特性
粮食的流散特性粮食的流散特性主要包括散落性、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。
一、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。
粮食的颗粒大小、成熟度的差异、杂质数量的多少等都和散落性密切相关。
粮食散落性的好坏通常用静止角表示。
静止角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。
粮粒在粮堆斜面上停止或运动与否，受到粮粒在斜面上受力的制约。
图1-2是粮粒在斜面上受力分析图：重力G可分解为垂直压力N和倾斜分力P，如忽略粮粒间高低不平的相互作用力，粮粒在斜面上还受到摩擦力F，如果粮粒与粮堆的斜面摩擦系数为f，则摩擦力F为N*f。
图中分力P是使粮粒下落的力，F 是阻碍粮粒下滑的力，当P>F时，粮粒就下落，当P<F时，粮粒就停留在斜面上。
粮粒的大小、形状、表面光滑成度、容量、杂质含量都对粮食的散落性有影响。
粒大、饱满、圆型粒状、比重大、表面光滑、杂质少的粮食散落性好，反之则散落性差。
不同粮食之间，上述外观特征明显不同，因此，具有不同的散落特性。
表中给出了主要粮种静止角的大小。
表1-1 主要粮食的静止角（度）表中所示，大豆粒大、呈圆型、表面光滑，其散落性比粒形较小、表面粗糙的稻谷好的多。
此外，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降低。
这是由于粮食水分增加，使粮食表面粘滞，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。
表1-2给出了同一种大豆含水量、含杂率与散落性的关系。
表1-2 大豆水分含量与含杂率对静止角的影响粮食散落性的另一量度是自流角。
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。
粮食贮藏特性和品质变化
稻谷对高温敏感，高 温会加速陈化，影响 品质。
稻谷后熟期长，耐贮 藏，但陈化速度慢， 需要适时通风换气。
小麦类粮食贮藏特性
小麦吸湿性强，易受潮霉变，需要严 格控制水分。
小麦后熟期短，陈化速度快，需要适 时出库轮换。
小麦耐热性较好，可以利用高温干燥 杀虫。
玉米类粮食贮藏特性
玉米胚部大，呼吸旺盛，易发 热霉变，需要低温干燥贮藏。
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蛋白质变性及营养价值降低
蛋白质变性
在贮藏过程中，粮食中的蛋白质可能会发生变性，如蛋白质的空间结构改变、 氨基酸残基的修饰等。这些变化可能导致蛋白质的溶解度降低、酶活性丧失等。
营养价值降低
蛋白质变性可能导致其营养价值降低。一方面，变性后的蛋白质可能难以被人 体消化吸收；另一方面，变性过程中可能伴随有营养素的损失，如维生素、矿 物质等。
02
粮食贮藏过程中品质变化
淀粉老化与回生现象
淀粉老化
在贮藏过程中，粮食中的淀粉分子会逐渐发生重排和结晶化 ，导致淀粉的糊化温度升高，黏度降低，这种现象称为淀粉 的老化。
回生现象
当老化的淀粉再次加热时，其结晶结构会部分破坏，使得淀 粉的糊化温度降低，黏度增加。这种加热后淀粉性质的变化 称为回生现象。
光照
光照会加速粮食中脂肪氧化和 色素降解，导致品质下降。
粮食呼吸作用与水分关系
呼吸作用定义
粮食呼吸作用是指粮食在贮藏过程中，通过消耗氧气释放二氧化碳和能量的过程 。
水分对呼吸作用的影响
水分含量越高，呼吸作用越强，消耗氧气和释放能量越多。同时，水分也是微生 物生长的必要条件，过高的水分含量会导致微生物大量繁殖，加速粮食霉变。因 此，控制粮食水分含量是抑制呼吸作用、延缓品质劣变的关键措施之一。
各种粮食的物理特性
粮粒及粮堆的构成粮食就是小麦、稻谷、玉米、谷子、大麦等禾谷类籽粒及薯类、豆类等的总称。
由于受到遗传特性、地理环境与栽培条件等因素影响,每一种粮食的形态特征各不一样,具有独特的形态结构、物理性质与化学性质,既有共性,又有个性,这些都对粮油储藏产生有利或不利的影响。
粮食的构成归纳为:从粮油储藏的角度出发,粮食中包围在胚与胚乳外部的种皮,形成了抵御不利储藏环境的保护组织,对粮食储藏就是有利的。
而粮粒的胚部则含有较多的营养成分与水分,生命活动旺盛,最容易受到虫霉感染。
一般说来,胚越大,储粮稳定性越差,这就是储粮不利的一面。
因此,各种粮食构造不同,就是导致各种粮食储藏稳定性差异的原因之一。
粮食颗粒堆聚而成的群体叫做粮堆。
粮食储藏研究的对象就是粮食群体,而不就是单一的粮食籽粒。
据测定500克稻谷约20000粒、小麦15000粒、玉米1500——2000粒、蚕豆400——600粒、油菜籽170000——240000粒。
通常粮仓装粮50——250万千克,形成数目相当大的粮粒组成的粮食群体——粮堆。
影响粮食储藏稳定性与粮食储藏质量的主要物理因素就是粮食的散落性、自动分级、孔隙度,对于各种蒸气与气体的吸收、吸附与解吸能力以及粮食的热传导、湿热扩散与热容量等。
在粮堆这个特定的环境中,这些基本物理因素直接影响储粮稳定性。
粮食的流散特性粮食的流散特性主要包括散落性、自动分级、孔隙度等。
这就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就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。
一、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。
粮食的颗粒大小、成熟度的差异、杂质数量的多少等都与散落性密切相关。
粮食散落性的好坏通常用静止角表示。
静止角就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。
粮食储藏技术-物理特性
2.影响孔隙度的因素
（1）粮食的形状大小和表面状况：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。 （2）粮食的含水量越高，孔隙度越小。 （3）粮食的杂质含量越高，孔隙度越小。 （4）粮食种类与储藏期限。 （5）粮堆的不同部位：底层所受压力大，孔隙度较小。
3.孔隙度与粮食储藏的关系
检疫性害虫
原产美洲大陆，现为国际 性的主要储粮害虫，大谷 蠹适应环境的能力很强， 既耐干热，也耐湿热。危 害玉米最严重。
谷斑皮蠹：是一种危害性很 大，极难防治的害虫，能严重 危害多种植物性产品，如小 麦、大麦、麦芽、燕麦、黑 麦、玉米、高粱、稻谷、面 粉、花生、干果、坚果等谷 类、豆类、油料植物贮藏品。
2.自动分级的类型
（1）重力分级 主要是由于物料所受到的重力不同而产生 的分级现象，粮食在长途散装运输或振动、筛 理等过程中易发生重力分级。
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、较重的物料分布于两者之间， 从而形成了分层的现象。
重力分级示意图
粮食储藏技术
第二章 粮食的物理特性
粮食特性：通常是指粮食在储存、运输等过程中所表现 出的各种物理的及生理的属性。如粮食的流散特性（散 落性和自动分级）、导热性、粮食的吸附性、粮食呼吸 作用等。这些特性与储粮的稳定性密切相关。 物理特性：流散性、热特性、吸附性等。 粮食特性 生理特性：呼吸、休眠、后熟等。
散落性好的粮食，在运输过程中容易流散，对于装车、装 船、入仓出库操作都比较方便，可节省劳力与时间。但散 落性较大的粮食对装粮容器的侧压力也大。装粮时对散落 性大的粮食就要降低堆装高度，对于散落性较小的粮食则 可以酌情增加高度。 粮食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。安全储藏的粮食总是具有良好的散落性。如 果粮食出汗、返潮、水分含量增大，霉菌滋生，就会使其 散落性降低；严重的发热结块会形成90°的直壁状，完全 丧失了散落性。 生产中计算侧压力，用于确定不同粮食的堆粮线，对仓墙 强度不够的仓房，常采取外围加固的做法。
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粮食的基本特性
粮食特性：通常是指粮食在储存、运输等过程中所表现出的各种物理的及生理的属性。
如粮食的流散特性（散落性和自动分级）、导热性、粮食的吸附性、粮食呼吸作用等。
这些特性与储粮的稳定性密切相关。
粮食特性包括:
物理特性：流散性、热特性、吸附性等。
生理特性：呼吸、休眠、后熟等。
化学特性：化学组成、品质变化等。
生态特性：粮食、害虫、微生物与环境因子、粮堆发热等。
1 粮食的物理特性
1.1粮堆的构成
粮食颗粒堆积而成的群体叫做粮堆。
构成：粮粒（60%）；杂质（有机杂质、无机杂质）；一定数量和种类的粮食微生物；.昆虫和螨类；粮粒间的空气(40%)
1.2 粮食的散落性
粮食是一种散粒体，粮食在自由下落时流动形成一个圆锥体的性质称为粮食的散落性。
常用静止角(α)和自流角（β）表示粮食的散落性。
静止角与散落性成反比，即静止角小散落性好,静止角大，散落性差。
影响散落性的因素:
粮食的形状大小和表面状况、粮食的含水量、粮食的杂质含量均会影响其散落性。
清理、自流设备的倾角一般比自流角大5°～10°；散落性与粮食的安全性密切相关；散落性决定了仓墙的侧压力。
散落性与仓墙的侧压力公式:
P=1/2Vh2tg2(45°-α/2)
P-每米宽仓墙的侧压力，kg/m
V-粮食的容重，kg/m3
h-粮堆高度，m
α-粮食的静止角。
1.3粮食的自动分级
粮堆中粮粒的大小、饱满程度、破碎是不同的，杂质的大小和轻重也不一样，粮堆是非均质的。
因此粮食在流动、震动、散落、出入库时，同类型、同质量的粮粒和杂质会自动聚集在粮堆的某一部位，引起粮堆组成成分的重新分布，这种现象称为粮食的自动分级。
自动分级对储粮的影响
⏹杂质区稳定性差
⏹杂质区熏蒸杀虫、通风效果差
⏹取样时代表性下降
⏹可利用自动分级进行粮食的清理
自动分级的预防
⏹入仓前彻底清理
⏹入仓时安装散粮器
1.4 粮堆的孔隙度及密度
孔隙度：指粮堆中粮粒间空气体积占粮堆体积的百分比。
孔隙度＝粮粒间空气体积/粮堆体积×100％
密度＝粮粒体积/粮堆体积＝容重/比重×100％
粮粒体积＋粮粒间空气体积=粮堆体积
密度+孔隙度=1
孔隙度＝（1－容重/比重）×100％＝100％－密度
⏹孔隙度是维持粮粒正常生命活动的生态条件。
⏹孔隙度为熏蒸杀虫、机械通风、气调储藏提
供了必要的条件。
⏹孔隙度与粮堆的散湿散热速度有关
⏹孔隙度小的粮食节约仓容
1.5 粮食的导热性
粮食的导热性是指粮堆传递热量的能力。
粮食的导温性是指粮堆传递热量时所吸收的热量及自身温度升高的性能。
粮堆的导热性和导温性均很差，是热的不
良导体，表现为粮堆传热和升温都很困难，并且粮温的变化幅度及变化速度总是小于外温，这就决定了温差的存在。
粮食的导热性与粮食储藏的关系
1.粮食的不良导热性提供了粮食温控储藏的可能性。
2.粮堆中如果有热源,易造成热量的聚积。
3.处理发热粮必将造成人力物力及能量的消耗。
4.粮食的不良导热性造成了粮堆内、外的温差的存在，这极易导致粮堆湿热扩散和湿热循环，使储粮结露变质，如不及时处理还会造成损失。
1.6 粮食的吸湿性特性
粮食吸附和解吸水蒸汽的性能称为吸湿性。
由于粮粒中有巨大的毛细管吸附表面和粮食的亲水性，粮食具有很强的吸湿能力。
并且对水分子的吸附既有物理吸附又有化学吸附，根据吸附的类型不同，水分在粮食中的存在形式可分为：
结合水、吸附水和自由水。
粮食的平衡水分
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”，相对湿度称平衡相对湿度。
不同粮种、不同温度、不同相对湿度时的平衡水分是不同的。
粮食储藏期间应尽可能创造低仓湿条件,以利于粮食的降水,增加储粮稳定性；以粮食吸湿平衡理论为依据,可判断通风的可行性及粮食水分的变化趋势；要避免干湿粮混储。