粮食的特性对粮食安全储藏的影响分析
毕芳芳 高旭静
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一、引言
国之本在于民,民之生在于食,而食之源则系于粮。粮食安全乃人类存续的基石,更是最核心的民生关切。尽管我国粮食储备充足、品质优良,仓储设施与管理技术亦跻身世界前列,但对于粮食的安全储藏,我们仍必须保持高度警觉,不容丝毫松懈。粮食安全保管面临诸多挑战,其中粮食自身的特性是尤为关键的一环,与储藏安全息息相关。为此,必须准确把握粮食特性对其安全存储的影响,不断探索并优化粮食安全存储策略与举措。
二、粮食的物理特性及其对储藏稳定性的影响
(一)散落性
粮食的散落性指的是其在受到外力影响时,可以维持一定的分散状态,不易形成团块或紧密聚集。具备良好散落特的粮食,在储藏、装卸及运输过程中容易操作,能有效提升作业效率并节省人力。但值得注意的是,散落性较强的粮食对存储容器的侧压也较大,会增加容器受损的风险[1]。所以在装载时,对于散落性强的粮食,应适当控制堆高;而对于散落性较弱的粮食,则可适当提高堆高。
粮食在储藏过程中散落特性的变化,可作为其储藏稳定性的一个指示。可以稳定储藏的粮食,一般都具备出色的散落性。这是因为良好的散落性有助于粮堆内部的空气流通和热量散发,减少局部过热和潮湿,进而降低粮食发霉和遭受虫害的风险。
(二)自动分级
粮食在储藏期间,因其颗粒尺寸、密度及形状等物理性质的差异,会引起粮堆内部结构发生自然重组,这一现象被称为粮食自动分级。自动分级对粮食的安全存储既具有积极面,也伴随着消极面。
积极方面,人们可以利用气流的分级作用,有效清除粮食中的重质杂质与不良颗粒,提升粮食的纯净度和整体质量。同时,借助筛网的震动,也能有效去除较重的杂质,进一步优化粮食的存储环境。但是,自动分级的消极影响更为显著。杂质聚集的区域,其水分含量往往偏高,孔隙度相对较小,这类环境极易成为虫霉滋生的温床,增加粮食发热霉变的风险。而灰尘密集的区域,同样会因孔隙度小而吸附性强,导致在熏蒸除虫时,药剂不易渗透,影响除虫效果。所以在粮食存储过程中,需努力避免自动分级的发生,或采取相应措施以减轻其带来的消极影响。
(三)孔隙度
孔隙度指的是粮粒间或粮粒与存储容器壁间空隙所占的比例,它对粮堆内部的通风、散热及湿度调控具有直接影响。
粮粒间的孔隙为害虫、微生物等生物体提供了生存空间,这对粮食的安全储运构成了威胁。孔隙度较的粮堆,其通风散热条件相对优越,有助于降低粮食温度和湿度,减少霉变和虫害的风险。但是,若孔隙度过大,也会引起粮堆内部气流不畅,形成局部气流盲区,反而为害虫和微生物的滋生提供了有利条件。基于此,进行粮食存储时,要合理调控孔隙率,既确保粮堆内部具备良好的通风散热条件,又避免形成气流盲区。这可以通过精心挑选存储容器、合理调整粮堆高度与形态等手段来实现[2]。
三、粮食的化学特性及其对储藏稳定性的影响
(一)水分含量
水分含量是决定粮食储藏稳定性的重要因素。粮食内部的水分主要以自由态和结合态两种形式存在。自由态水分主要位于粮食颗粒间隙及细胞内,其易于蒸发和凝结,对储藏稳定性具有直接影响。而结合态水分则与粮食的化学成分紧密结合,其蒸发和凝结难度较大,对储藏稳定性的影响相对较小。
若粮食水分含量过高,将导致其难以长期保存,且易于发生霉变。这是因为高水分粮食的呼吸活动增强,释放大量热量和水分,导致粮堆温度上升,湿度增大,为微生物和害虫提供了生长繁殖的温床。同时,高水分粮食还容易吸收环境中的湿气,造成粮堆内部湿度分布不均,进一步增加霉变和虫害的风险。所以,存储粮食储时,必须严格控制其水分含量。具体而言,应根据粮食种类和储藏环境确定其安全水分范围。在水分含量较低(如
以下)且环境温度适中(如
以下)的条件下,粮食的呼吸作用较弱,能够维持基本的生命活动,有利于长期储藏。
(二)化学成分
粮食的化学成分对其储藏耐久性和加工特性具有直接影响。粮食主要包含碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素及矿物质等多种营养成分。在储藏期间,这些成分会经历水解、氧化及酶解等一系列生物化学变化,进而导致粮食品质下降。
举例来说,碳水化合物在储藏过程中可能因水解作用而分解为葡萄糖、果糖等单糖,为微生物及害虫的生长提供养分。蛋白质则可能经历变性、水解及氧化等反应,降低其营养价值。而脂肪则易于氧化分解,产生不良风味物质及有害物质。所以粮食的存储需采取相应措施以减缓这些生物化学变化。例如,通过调控储藏环境的温湿度、使用抗氧化剂来延缓脂质的氧化分解;利用酶抑制剂来抑制酶的活性,减缓碳水化合物的水解;通过控制储藏环境中的氧气浓度来抑制微生物及害虫的生长等。
四、粮食的生物特性及其对储藏稳定性的影响
(一)呼吸作用
粮食的呼吸作用是一种在活细胞内发生的复杂生物化学现象。在有氧环境下,这一过程涉及糖类等物质的酶促分解,最终产生二氧化碳、水以及释放热能。在无氧条件下,糖类物质会通过酵解转化为酒精和二氧化碳,同时释放少量热能[3]。
粮食呼吸作用的加剧会导致干物质损耗和营养成分的大量分解,同时释放的热量和水分会使粮堆温度升高、湿度加大,进而刺激呼吸作用的增强。所以,粮食的存储,应采取有效措施来抑制其呼吸强度,如降低储藏环境的温度和湿度、调控氧气浓度等。
(二)微生物
粮食是微生物的天然滋养源,其中真菌、细菌和放线菌等均可对其造成危害,尤其是真菌影响最大。如曲霉属和青霉属真菌在适宜的条件下会迅速滋生,引起粮食霉变。部分霉菌如黄曲霉等还会产生对人体有害的毒素。微生物在粮食上的繁殖受水分和温度的共同影响。过高或过低的温度与湿度均不利于其生长。因此,在储藏粮食时需严格控制其水分含量和储藏环境的温度,以有效抑制微生物的繁殖。
(三)害虫
中国已发现百余种贮粮害虫,米象、玉米象等危害尤为严重,它们不仅蛀食粮食,大量繁殖还会导致粮温升高。低温(低于 17℃)能有效抑制害虫繁殖。储藏粮食时,需采取相应防控措施,如调节储藏环境温湿度、使用杀虫药剂或熏蒸法灭虫;提升储藏条件,确保粮食纯净高品质,减少害虫滋生;定期检查监测,及时应对害虫问题,等等。
五、结语
粮食特性对粮食安全储藏具有至关重要的影响。了解其物理、化学及生物特性,并针对性地采取储存措施,是确保粮食储存稳定的关键。通过控制水分、调节温湿度、优化储藏环境等手段,可有效抑制粮食劣变,减少虫害与微生物滋生,保障粮食的安全性和品质。未来,应继续深化粮食特性研究,探索更高效的储藏技术,为粮食安全存储贡献力量。
参考文献
[1]陶哲.稻谷低温储藏解除后不同储藏温度下的品质变化研究[D].河南工业大学,2023.
[2]杨杰,徐爱东.粮食的特性对粮食安全储藏的影响[J].粮食加工,2024,49(04):91-95.
[3]吴琼,倪浩然,王海荣,等.偏高水分粮储藏研究现状与展望[J].河南工业大学学报(自然科学版),2023,44(05):133-140.