《农产品储藏加工概论》第四篇粮油第一章粮油加工与储

第四篇粮油食品的加工第一章粮油加工与储藏粮食的呼吸粮食的后熟作用粮食的陈化第一节储粮生理呼吸以消耗营养物质为基础，呼吸越旺盛，消耗营养物质越多分为有氧呼吸和无氧呼吸两类影响因素：籽粒状态（胚与籽粒比、成熟度、完整度等）、温度、水分含量、气体成分等呼吸作用与储粮稳定性适度呼吸是粮食储藏的必要条件，可提高抗病、虫、霉能力，减少劣变发生。不利：干物质损耗；增加含水量，甚至“出汗”；导致粮堆发热一、粮食的呼吸1、概念收获成熟：粮食在田间成熟时即进行收获生理成熟：放置一段时间后，完成种子内部的生理生化变化后熟作用：从收获成熟到生理成熟的过程后熟期：完成后熟作用所经过的时间经过后熟期的粮食呼吸作用减弱，发芽率增加，加工品质改善（小麦）。各种粮食所需后熟期长短不一。春小麦一般在半年以上；籼稻后熟期最短，一般在田间就完成；冬小麦的后熟期为1～2.5月；大麦为3～4个月；高梁为2～3个星期；梗稻为28d。鉴定指标：发芽率。完成后熟的粮食种子，发芽率一般在80%以上二、粮食的后熟作用2、后熟期间的变化(1)生理方面后熟期间的生命活动比在植株时期弱，但比后熟完成之后安全贮藏时期强。(2)生化方面以合成作用为主，分解作用为次。总趋向是各种低分子化合物继续转变为高分子化合物，氨基酸减少，蛋白质增加，脂肪酸减少，脂肪增加，可溶性糖减少，淀粉增加，尤以氨基酸合成蛋白质的变化为最大。(3)物理性质方面种子体积缩小（例如，小麦，水分从15％降至10％、体积要缩小1/10），绝对重量增加，硬度变大，种皮由稠密变为疏松多孔状态，透水性与透气性改善。3．后熟作用影响因素和后熟作用与贮藏的关系后熟期长短要受温度、湿度和粮堆空气成分的影响高温（但不能超过45℃）、低湿、高氧气浓度可以促进后熟，使后熟期缩短。后熟过程对粮食保管非常不利强烈的呼吸作用释放出大量的水和热；胚发育的合成作用也放出水，使粮粒间的空气变得潮湿，一遇冷空气，就结露凝为水滴，附在粮粒表面上，称为“出汗”。促进粮食后熟的方法采用的方法有高温处理、超声波处理、电离射线处理及化学药剂处理等。通常采用的简便方法是晒、烘干、通风。1、概念由新到陈，由旺盛到衰老的现象称为陈化。陈化就是粮食的自然劣变决定粮食陈化的因素是贮藏时间，陈化随贮藏时间的延长而出现，并逐步加深。粮食陈化何时开始，目前尚未找出明确的时间界限，不同粮食的陈化期限也是各不相同的，大多数粮食储藏一年就开始陈化（小麦除外）。一般成品粮比原粮、稻米比小麦易陈化，三、粮食的陈化2、陈化的物理、生理和生化变化(1)生理变化粮食陈化的生理变化无论是含胚与不含胚的粮食主要表现为酶的活性和代谢水平的变化。与呼吸有关的酶类，过氧化氢酶、α-淀粉酶活性趋向降低，呼吸作用也随之减弱。而水解酶类，如植酸酶，蛋白酶和磷脂酶活性都增加。生活力与发芽率下降，细胞膜透性增加，代谢的有毒产物积累等。(2)化学成分变化粮食化学成分的变化，无论含胚与不含胚的粮食，一般说多以脂肪变化较快，蛋白质其次，淀粉变化很微弱。脂肪的变化——游离脂肪酸增多，陈化加深（陈米气）淀粉的变化——水解为还原糖和糊精（粘度下降）蛋白质的变化——水解和变性（酸度增加）(3)物理性质的变化粮食陈化时物理性质变化很大，表现为：粮粒组织硬化，柔性与韧性变弱，米质变脆，米粒起筋，身骨收缩，淀粉细胞变硬，细胞膜增强，糊化及吸水率降低，持水力亦下降，米饭破碎，粘性较差，有“陈味”。面粉发酵力弱，面包品质不高。3、粮食劣变指标生活力与发芽率(活的胚有还原力，可用四唑试验来判断粮食生活力的强弱)及非还原糖来衡量粮食的劣变程度；酸度和脂肪酸值作为早期劣变指标，通过淀粉碘-蓝试验及品尝评分值来反映粮食在贮藏中的陈化程度；粘度值、降落值(粘度计测定α-淀粉酶引起的粘度下降)、酶的活力(α-淀粉酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等)测定来预测原粮及加工品的食品加工用途。4．延缓陈化的途径影响因素：温度、水分、空气成分等粮食在低水分、低温度、缺氧的环境下贮藏，陈化的出现和发展都比较缓慢。粮食陈化的深度与保管时间成正比，对长期保管的粮食应有计划地推陈贮新（国家储备粮轮换）。控制虫害和霉菌危害。粮堆的物理性质储粮微生物储粮害虫储粮仓型第二节储粮基本知识一、粮堆的物理性质流散特性散落性、自动分级、孔隙度与密度热特性导热性、粮堆微气流、粮堆结露吸附特性吸湿性、平衡水分（一）流散特性1、散落性定义：粮食由高处自然下落时，粮粒向周围流散而形成一个圆锥体，用静止角（自然坡度）或自流角表示静止角：在正常条件下，粮食由高点自然下落到平面上所形成的圆锥体的斜面线与底面水平线所构成的夹角自流角：将粮食放在其他材料的物体平面上，慢慢倾斜物体平面，当粮粒开始滑动时，物体平面倾斜的角度影响粮食散落性的因素(1)粮粒的形状与表面状态形状近圆形、表面光滑的粮粒，如大豆、绿豆、碗豆、油菜子等，散落性较大；表面粗糙的粮粒如稻谷、大麦等，散落性较小(2)粮食的水分含量同一种粮食，水分高的散落性小；反之，散落性大；(3)杂质含量杂质多，尤其是轻浮杂质在粮堆中能阻止粮粒下滑，使散落性降低；(4)储藏期间的管理储藏期间管理不善，易出现生虫、发热和霉变，会使粮食散落性大大降低，有时甚至结块而完全失去散落性。散落性在粮食储藏和输送方面的意义①判断储粮的稳定性粮面松软、散落性大，表示粮食正常。②在粮食运输上的运用用皮带输送机输送粮食，皮带角度应小于自流角，而用溜筛时，筛面角度应大于自流角；在粮食进出仓、车船装卸、仓房维护结构设计时，也要考虑自流角。2、自动分级定义：粮食在移动或散落过程中，由于粮食籽粒的粒形、成熟度、杂质类型等组成成分的不同，具有不同的散落性，性质相类似的组成成分趋向于聚集在同一部位，在粮堆中形成不同的集结区，引起粮堆组成成分的重新分布的现象。如浅圆仓14~15米高，进粮过程中破损率增加近1%；中心部位杂质集中，严重时中心部位杂质达20%。自动分级对储粮的影响自动分级有利于粮食的清理，而不利于粮食的保管。杂质区水分高，虫霉容易滋生；孔隙度小，影响熏蒸杀虫和通风降温效果。防止方法：预先清理粮食（风车、筛子、去石机等）；安装机械装置（锥形散粮器、旋转散粮器）3、粮堆的孔隙度与密度孔隙度：粮堆内孔隙体积占粮堆总体积的百分率孔隙度是维持正常有氧呼吸，进行水分、热量交换的基础孔隙度与储粮关系：孔隙度小的粮堆，气体交换不足，湿热积聚不易散发，易引起粮食发热。孔隙度大的粮堆，使用熏蒸剂杀虫时，因药剂渗透快，杀虫效果较好；熏蒸后散气也较快，缩短放气时间。（二）热特性1、导热性定义：粮食传递热量的性能导热系数：指在单位时间内，沿热流路线的每单位长度，从高温到低温表面降低1℃时，每单位面积所允许通过的热量，其单位是w/米*℃(千焦／米*小时*℃)。粮食的导热系数为0.50~0.84千焦／米*小时*℃。水的导热系数2.09千焦／米*小时*℃，粮食导热性与粮食湿度成正比。一种是粮粒与粮粒接触而产生的热传导，一种是粮堆孔隙中空气流动而产生的热对流。热对流是主要形式，热传导影响小。由于粮食干物质导热不良，粮堆孔隙内的空气导热性能也较差，粮堆是热的不良导体。导热性与储藏的关系有利：粮食导热系数低，可以保持冷冻粮的低温储藏和小麦趁热入仓的高温储藏，有利于增强粮食储藏稳定性。不利：在粮堆需要散热时散热缓慢，会助长粮食的劣变。采取合理的通风及翻仓倒粮，有助于散湿降温，是克服粮食导热不良的措施。2、粮堆微气流粮堆内的空气，由于温差的存在，会发生速度极低的流动，即“粮堆微气流”。影响因素：温差、粮堆密封程度、粮堆孔隙度、粮仓类型和储粮方式等，方向、速度不断变化。作用：粮食熏蒸中帮助毒气扩散，提高杀虫效果。不利：会加速粮堆中湿热扩散（水分从高温部位向低温部位扩散移动，使低温部位粮食水分增加），造成粮堆局部水分升高，使粮食结露、发热，甚至霉变。3、粮堆结露定义：粮堆间隙或表层的未饱和汽在突然降温情况下到达露点时，水汽就可以开始凝为液体状态的水而凝结在粮粒表面。原因：粮堆不同部位之间出现温差。类型：表层结露、内部结露、热粮结露、密封储藏的粮堆结露及其他情况下的结露。最易发生结露的部位：粮堆顶层，其次是与仓内地坪、仓墙及仓柱接触的粮层。最易发生结露的时间：季节转换时期，或气温聚升、聚降，或粮温变化较大的时候及梅雨季节。（三）吸附特性粮食吸附或解吸各种气体和蒸汽的性能（固体表面滞留和浓集气体分子的作用）粮食是富有毛细管的胶质物体，吸附能力很强。吸附作用两种形式：物理吸附、化学吸附粮食储藏期间，气调储藏、熏蒸杀虫、周边环境、包装器材都会造成粮食的吸附。吸湿性粮食的吸湿性：粮食吸附水蒸汽的作用。对水气的吸附是粮食结露和湿热扩散的重要原因。粮食的平衡水分：指在一定的环境温度、湿度条件下，粮食吸湿和散湿的速度处于动态平衡状态，粮食的水分含量暂时相对稳定，此时的粮食含水量称为这一温度、湿度下的“平衡水分”。这时大气湿度也叫“平衡相对湿度”。注意防止湿热扩散。湿热扩散是指水分延温度梯度引起的蒸汽压梯度而运动的现象。原因是粮堆各个部位温、湿分布不均匀。平衡水分的影响因素粮食平衡水分与温度成反比，在湿度相同的条件下，温度高则平衡水分低，反之则平衡水分高。粮食平衡水分与相对湿度成正比，在温度相同条件下，相对湿度大则平衡水分高，反之则平衡水分低。粮食品种有关：含蛋白质多的粮食平衡水分高，含脂肪多的粮食平衡水分低，因为蛋白质是亲水性物质，而脂肪则是疏水性物质。安全水分：65%相对湿度条件下的粮食平衡水分禾谷类粮食的相对安全水分：在0～30℃的温度范围内，以0℃为起点，水分以18％为基点，以后温度每增高5℃，粮食的安全水分就相应降低1％。一般，水分14％～15％的谷类粮食在冬春季节中，若无特殊原因，很少发热霉变；而水分12％～13％的在夏秋季节中也是安全的。粮食只有在安全水分以下才能长期储藏，可根据粮食的水分含量和当时的具体温度、湿度，查阅粮食平衡水分表。平衡水分与储藏的关系二、储粮微生物来源：田间（原生）、储藏（次生）种类：主要是曲霉和青霉，其次是毛霉和根霉过程：分为三个阶段初期变质、生霉和霉烂局限曲霉灰绿曲霉白曲霉棕曲霉黄曲霉玉米、小麦高粱大豆13.5~14.514.0~14.515.0~15.515.0~15.618.0~18.514.0~14.514.5~15.016.0~16.516.0~16.519.0~19.512.0~12.512.5~13.014.5~15.014.5~15.017.0~17.5几种曲霉生长所需的最低水分霉变的类型劣质霉变粮食质量低劣（水分高、杂质多、完整度低、成熟低、种子带病率高等）造成结露霉变由于温差结露而引起吸湿霉变干粮吸湿而引起，如墙壁地面返潮、外界湿气侵入、干湿粮混合储存等水浸霉变因浸水、漏雨、透水以及仓顶结露滴水等造成。储粮霉变的预防粮食储藏中，预防霉腐变质和昆虫危害是主要任务。昆虫对粮食危害更多的是在粮食的量的方面，而微生物对粮食危害主要在质的方面。微生物一旦对粮食品质的危害形成后，产生的影响将难以消除。控制粮食中霉菌发展：降温、降水1、利用储粮通风系统对粮堆进行通风处理2、粮食倒仓、晾晒当粮堆内的微生物代谢比较活跃，粮堆发热严重时，采用通风系统通风难以快速降温，可采用倒仓、晾晒等手段处理。定义：在粮食业务的五大环节（购、储、调、加、销）中，危害粮食及其加工品、副产品、包装器材、运输工具、仓场建筑的昆虫（包括螨类）及其天敌。一、甲虫类主要害虫：1、谷象、米象和玉米象，2、赤拟谷盗和杂拟谷盗，3、长角扁谷盗和锈赤扁谷盗，4、大谷盗，5、锯谷盗，6、脊背露尾甲和黄斑露尾甲，7、黑皮蠧，8、谷蠧，9、烟草甲和药材甲，10、绿豆象、蚕豆象和豌豆象二、蛾蝶类主要害虫：1、谷蛾，2、麦蛾，3、印度谷蛾、粉斑螟蛾和地中海粉蛾，4、马铃薯块茎蛾，5、紫斑谷螟，6、米黑虫，7、一点谷螟三、螨类中的主要害虫：1、粉螨，2、卡氏长螨，3、普通毛螨三、储粮害虫六种进境检疫储粮害虫：巴西豆象、菜