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。

5. 有些害虫还能危害仓、厂建筑与包装器材

（四）微生物与粮食储藏的关系

粮食是微生物良好的呼吸基质，微生物通过呼吸作用进行新陈代谢，来维持生命活动和危害粮食，在粮堆内积聚热量促使储粮发热霉变。使粮食的营养物质分解，造成粮食质量损失，营养降低。同时使储量变色变味，造成食用品质、饲用品质、工艺品质降低。甚至能产生毒素，使粮食带毒，影影响人畜安全

（五）粮堆内气体成分与储粮的关系

粮堆中粮粒与粮粒之间的空间被各种气体所填充，是粮食在储藏中维持正常呼吸，进行水分、热能交换的基础。

2.粮食的散落性，影响因素及其与粮食储藏的关系、静止角、自流角散落性：粮食在自然形成粮堆时，由于粮食颗粒小、内聚力小，下落向四周流动形成一个锥体的性质。

影响因素：1.粮粒的大小、形状、表面光滑程度、籽粒饱满度、杂质含量等。粒大、饱满、圆形粒状、表面光滑、杂质含量少的散落性好；反之则散落性差

2.粮食的水分含量 水分含量增加，散落性降低。

散落性与粮食储藏的关系

1. 散落性的大小可以判断粮食储藏的稳定状态。

2. 有利于粮食的装卸运输。

3. 确定粮食输送及自流设备的依据。

4. 造成粮堆对仓壁侧压力的主要原因

静止角：粮食在不受任何外力的影响下，从高点自然落到水平面，形成圆锥体，此锥体的斜面与底面水平线间的夹角

自流角：粮粒在不同材料斜面上，开始向下滑动的角度。

3.自动分级及成因、不同仓房的自动分级现象。后果及防范措施

一、自动分级：粮食在震动或散落过程中、同质量、同类型的粮粒和杂质集中在粮堆的某一部位，使粮堆组分重新分配的现象。

二、成因：受到重力、浮力、气流等因素的影响

三、不同仓房的自动分级现象

（一）房式仓入库

1．人工入粮 自动分级不明显。 2.移动入库式 形成带状杂质区 3.固定式入库 多个窝状杂质区。 （二）立筒仓入库 仓壁环状轻杂区 （三）浅圆仓入库 仓壁环状轻杂区和中心柱状重型杂质区。

四、后果

（一）给发热霉变创造条件。 （二）增加了日常管理的难度 影响测量结果的准确性，增加了判断粮情的难度

（三）降低了通风和环流熏蒸的效果

五、防范措施

（一）预先清理粮食 （二）在粮仓机械设备的卸粮端安装一些机械装置，使粮食均匀的向四周散落，减轻自动分级现象。 （三）立筒仓可采取中心管进粮与中心管卸粮方式 （四）再在杂质集中区多设点检查

4.孔隙度、密度、容重、比重？影响孔隙度的因素以及与储藏的关系

孔隙度：粮堆中空隙体积占粮堆体积的百分比。

密度：粮粒在整个粮堆中所占的体积百分比。

容重：单位体积内某种粮食的质量。

比重：粮食的重量与它的体积之比。

孔隙度影响因素：

1. 粮粒形状（表面光滑、粒形短、大小不一、破碎粒多。孔隙度下降）

2. 杂质类型（含细小杂质多，孔隙度下降；含大而轻的杂质多时，孔隙度上升）。

3. 水分含量。

4. 粮堆部位。

孔隙度与储粮的关系：

1. 是粮粒正常生命活动的环境。

2. 是进行自然通风和机械通风的前提条件之一。

3. 在气调储藏中，用以计算充气数量。

4. 孔隙度的大小影响熏蒸效果。

5. 孔隙度的大小在一定程度上决定着温湿度对粮堆的影响。

5.导热性、导热率？影响导热率的因素及其与粮食储藏的关系

一、导热性：物质传递热能的性质。

二、导热率：指1m厚的粮层在上层温度与下层温度相差1℃时，单位时间内通过粮堆表面积的热量。

三、影响因素：粮食含水量以及粮堆空气中的水分含量；粮堆孔隙度、杂质含量、粮堆温度等。

四、与储粮的关系

有利：隔热保冷，为开展低温储粮创造条件。

不利：导热性差，粮堆内各点温度难于平衡，高温部分水就会向低温部分转移，引起吸湿返潮变质。由于热量传递慢，发热点附近难以测到高温，发热点不易发现。

6.热容量、导温系数以及它们与粮食储藏的关系。

一、热容量：干物质与水分热量之和。

二、导温系数：受到同样的热量，粮食温度升高的快慢程度。

三、热容量、导温系数与粮食储藏的关系

（一） 热容量与粮食储藏的关系

由于热容量与水分含量密切相关，而水分含量又对储量稳定性起着至关重要的作用。所以热容量对储量的影响是通过水分含量与储粮之间的关系体现的。

（二） 导温系数与粮食储藏的关系

导温系数大表明粮食易被冷却干燥。反之则不易被干燥和冷却。

综上：导温系数小、热容量大对粮食储藏是不利的。储粮温度在正常情况下总是滞后于外界环境温度变化，并且容易在粮堆内形成温度梯度，这极易导致粮堆湿热扩散和湿热循环，使粮堆内水分发生转移。若不及时处理容易导致储粮结露、发热和霉变。

7.13%小麦的热容量：1.893Kj/（kg.K） 17%小麦的热容量：1.999kJ/（kg.K）【1.55+（4.187-1.55）/100*w】

8.吸附作用、吸附性、吸附等温线、吸附等压线？

吸附作用：物质在相界表面，气体分子自动发生浓集现象。

吸附性：气体与固体接触时，气体分子浓集和滞留在固体表面。

吸附等温线：在恒温下，测定不同压力下的吸附量，所得的曲线。

吸附等压线：在恒压下，测定不同温度下的吸附量，所得的曲线。

9物理吸附、化学吸附？各自的特点？

一、物理吸特点：

（一） 吸附体与被吸附物之间没有形成化学键，即没有电子转移，吸附表面的分子与吸附气体分子之间的作用力是分子间引力。

（二） 越易液化的气体，越易被吸附。

（三） 吸附速度和解吸速度都较快。

（四） 吸附量与吸附速度随温度的升高而降低。

（五） 可以形成多分子吸附层。 二、化学吸附特点：

（一） 只能单分子层吸附

（二） 随温度的升高吸附量和吸附速度增加

（三） 一般条件下，不易吸附和解吸

10.影响粮食吸附的因素？气体吸附与粮食储藏的关系？

一、影响因素：温度、气体浓度（气体浓度升高，吸附量上升）、气体性质（沸点较低，容易蒸发而不易被吸附）粮食种类、粮食的化学成分

气体吸附与粮食储藏的关系：

粮食储藏技术中的二氧化碳置换法就是利用谷物对二氧化碳的吸附特性，使粮食在包装袋内呈现胶着状态，可以很好的保持粮食品质。

由于粮食的吸附特性的存在，很易吸附不良气体和液体，产生异味，如汽油、煤油、药物等气味性物质。轻者影响粮食的使用价值。重者造成污染

11.吸湿性：粮食吸附和解吸水汽的性能称为吸湿性。吸湿原因：（1）粮食是多孔性的胶体物质，比表面大，水汽扩散而进入其内部并凝聚。（2）粮粒具有很大的吸附表面。（3）粮粒中存在很多亲水性基团。开尔文公式指出：㏑﹙Pr／Po)=2δM／﹙ρRTr﹚，显然，形成弯月面时r<0，即㏑﹙Pr／Po)<0，即Pr／Po<1，即Pr

12.水分活度：水溶液的蒸汽压与同温下纯水的蒸汽压的比值称为水分活度。意义：1）水分活度反映了粮堆中生物成分可利用水分的程度；2）利用水分活度来评价粮食储藏的稳定性，比“水分含量”、“安全水分”更能反映粮食储藏的真实情况；3）水分活度相同的粮食，其含水量可以不同，这就使评价水分对粮食储藏稳定性的影响有了统一的标准。

13.单分子层吸附理论：1）单分子吸附层。气体分子进入不平衡的力场就有可能被单分子层吸附；2）相邻的被吸附分子之间没有作用力；3）表面各处的吸附能力相同即表面是均匀的；4)吸附平衡是动态的。多分子层吸附理论：1）粮食对水分的吸附和解吸处在动态平衡之中；2）范德华力在吸附中起主要作用；3）粮食吸附表面对水分子的吸附能力相等，并能形成多分子层吸附。

14.吸附滞后现象：同种粮食在同一温度和相对湿度下，吸湿平衡水分与解吸平衡水分不相同，解吸平衡水分始终大于吸附平衡水分，使得解吸等温线滞后于吸附等温线，这种现象称为吸附滞后现象。滞后环：粮食吸湿和解吸等温线所形成的图形叫滞后环。吸附滞后现象形成原因：1）解析热大于吸附热。吸附时水分子直接吸附到吸附表面没有其他干扰，而在解吸时水分子不仅要脱出胶体表面，还要离开周围分子的吸引，故解吸比吸附难，解吸平衡水分高于吸湿平衡水分。2）吸湿之前，粮粒的表面及毛细管壁上吸附有空气，这妨碍了水分对管壁的润湿作用，粮食吸收水蒸汽较少，故平衡水分也较少。3）吸附时，水分有可能进入细胞内，而在解吸时，细胞内的水分不易渗出，故解吸比吸附难有较高的平衡水分。4)毛细管的影响。粮粒是多孔性毛细管物质，毛细管的孔径小，内径大，在解析过程中，孔口抑制了水分有粮粒内部向外部扩散，所以解吸平衡水分高。5）当吸附水分时，粮粒内部出现破缝、龟裂，增大了散热的解析水分的表面积。（有效吸附面积增大，这部分破缝、龟裂纹中留存了一部分水，使得解吸平衡水分高。）指导意义：1）有利于从理论上搞清楚不同水分的粮食在一起存放很难达到水分平衡，为“储粮干湿分开”找到了理论依据。2)有利于了解通过取样测定的水分含量来判断整仓粮食的储藏稳定性是不可靠的，不能反映某些局部的情况。3）当粮食经过干燥后，要将它润湿到原来的平衡水分值，就必须应比原来湿度大的空气。当粮食干燥后，其吸湿能力减弱，显然对储藏有利。

15.粮食平衡水分：在一定温度和空气相对湿度条件下，粮食吸收水分和释放水分的速度相等时，这时粮食所含的水分叫做粮食的平衡水分。影响平衡水分的因素：1)粮种：禾谷类含亲水性物质较多，油料类含疏水性物质较多，在相同条件下，其平衡水分明显小于谷类。2）同一粮粒的不同部位：胚部的平衡水分比胚乳大，因此配的含水量大于粮粒平均含水量，粮食发霉往往从胚部开始，这也是原因之一。3）同一温度下，相对温度越高，平衡水分越大；相对湿度越低，平衡水分越小。4）同一相对湿度下，粮温越高，平衡水分越小；粮温越低，平衡水分越大。在储藏中的意义：在储藏实践中，何时通风？何时密闭？何时摊晒粮食？必须运用平衡水分的理论。其原则是在通风以后，粮温及新的平衡水分两个指标中不得有一个指标上升，这就要根据当时的空气状态事先计算出新的平衡水分再做决定。

16.湿热扩散：粮堆内的水分按照热量传递的方向有高温部位向低温部位转移的现象称为湿热扩散。其成因：因为粮堆内温度不均匀造成的，即使在水分很均匀的粮食中，高温部位的水汽压大，而低温部位的水汽压小，高温部位的水分想低温部位转移，其结果导致低温部位的储量水分增加。水分再分配：当高水分粮与低水分粮堆放在一起时，粮食水分能通过谁起的解析与吸附作用而运动，最后达到吸湿平衡，这种现象称为水分再分配。其成因：水分差。水分再分配与粮堆的温度、相对湿度、水汽分压等因素有关。影响水分扩散的因素：1）粮食含水量。粮食含水量高，水汽分压就大，就容易发生水分转移。2）粮堆阻力大小。这个影响以阻力系数描述，阻力大，水分不易扩散；阻力小，水分容易扩散，通常的情况是，孔隙度大，阻力小。3）温度差别。温差越大，水分扩散的速度与数量也就越大。这个影响以扩散系数来描述。4）吸湿与解吸能力大，扩散就容易。因为水汽扩散是一粒一粒粮食进行的，没拉力量是都有一个吸湿与解吸过程。5）扩散时间。在扩