從影響糧食儲存安全的角度出發(fā),就儲存過程中涉及到的水分、不完善粒、霉變等糧食基本特性以及儲存環(huán)境、蟲害、微生物等多方面問題進行論述,并重點梳理了幾種綠色儲糧技術分析其在使用中的優(yōu)缺點及未來的發(fā)展方向,以期為相關行業(yè)的從業(yè)人員提供指導和幫助。

   糧食是國之根本，是國民經濟穩(wěn)定發(fā)展的戰(zhàn)略性物資。隨著中美貿易摩擦，國際地域的緊張局勢，我國及時發(fā)布了糧食安全保障法，凸顯了糧食安全的戰(zhàn)略地位。糧食是有生命、有能量的有機物，糧食儲藏是糧食安全的重要環(huán)節(jié)，在儲存期間，如果儲存條件或環(huán)境不適宜，就會因糧食自呼吸、害蟲侵害等導致各項指標降低，甚至發(fā)熱、受潮導致霉變，直接影響著糧食的儲存安全。據農業(yè)檢測部門統(tǒng)計，我國因保管不善導致的糧食損耗率逐年增加，截止2017年糧食損失達到了8%。然而，我們國家是糧食進口大國，糧食進口量已從2002年的1 417萬t增加至2021年的16 454萬t，增加10.6倍，年均增長13.78%。隨著科技發(fā)展，人們生活水平的提高，新型綠色的儲糧技術成為當前糧食儲存系統(tǒng)研究的熱點。從入庫的糧食質量和儲存環(huán)境方面分析了糧食儲存的安全要素，并概述綠色儲糧的幾種技術，分析其在使用中的優(yōu)缺點及未來的發(fā)展方向，為安全儲糧提供參考。

1、影響糧食儲存安全要素分析

1.1 入庫的糧質

1.1.1 水分

    水分含量是影響糧食質量最基本的要素之一，不僅直接決定糧食籽粒內部的新陳代謝速率，同時也直接影響糧食籽粒與外部其他環(huán)境因素相互作用的劇烈程度。糧食含水量越大，呼吸作用越強，CO₂釋放量明顯越大，會消耗更多的營養(yǎng)成分，降低糧食品質。胡小榮等^；分析了同一溫度條件,種子不同含水量情況下的呼吸作用，結果表明，在20℃的溫度條件下，隨著含水量的升高,呼吸作用增強,CO₂釋放量增大。水分含量超標更容易造成糧食局部發(fā)熱，甚至霉變。蔡靜平等將小麥水分調整為12.5%～15.5%，在15～35℃條件下觀察霉菌的活動情況，結果表明，13.0%水分的小麥在任何溫度下都可以有效地抑制霉菌生長，保證糧食品質；超過13.0%水分的小麥，在不同溫度下帶菌量均有明顯的增長，甚至是霉變。因此，糧食的水分含量是保障糧食安全的重要因素。我們國家現(xiàn)行的國家標準中，規(guī)定了不同類型糧食的安全儲存水分，如GB 1353—2018《玉米》中規(guī)定，玉米的水分含量不應超過14.0%;GB1351—2008《小麥》中則規(guī)定，小麥的水分含量不應超過12.5%。由于地區(qū)氣候的不同，安全水分含量也不同，均不宜超過當地的安全水分。

1.1.2 不完善粒

    不完善粒指受到損傷尚有使用價值的籽粒。糧食的不完善粒是影響糧食質量的一項重要的參數，因為不完善粒極易受到害蟲和霉菌的侵害，影響糧食的品質等級。薛勇等研究了玉米不完善粒對脂肪酸值的影響，結果表明不完善粒含量越高，隨之玉米脂肪酸值含量越高。孫寶勝研究了小麥不完善粒與嘔吐毒素含量的變化關系，結果表明，嘔吐毒素的含量隨著不完善粒的增加而呈現(xiàn)上升趨勢，兩者存在正相關性。因此，保證糧食品質就必須保證糧食的不完善粒含量。我們國家現(xiàn)行的GB 1353—2018《玉米》中規(guī)定，一等玉米不完善粒不能超過4.0%，而五等玉米不能超過15.0%;GB 1351—2008《小麥》中則規(guī)定，一級小麥不完善粒不能超過6.0%，而五級小麥不能超過10.0%。

1.1.3 生霉粒

    生霉粒是表面已明顯發(fā)霉變黑的糧食粒。我國調查了主要糧食微生物區(qū)系，共查出霉菌屬50個，霉菌282種。稻谷中真菌30屬84種；小麥中真菌30屬101種；玉米中真菌25屬58種。糧食的生霉和霉變，會導致微生物大量滋生繁衍，增加糧食水分、升高糧食溫度、加快糧食陳化速度，降低糧食的儲藏周期和食用價值，同時也會影響糧食安全穩(wěn)定。

    耿玉輝等研究了玉米嘔吐毒素、赤霉烯酮與生霉粒的關系，結果表明當玉米生霉粒超過2%時，嘔吐毒素超標率為60%，赤霉烯酮超標率為80%。李改嬋等研究了嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1與生霉粒的關系，結果表明在生霉粒含量為2%時，嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1含量與生霉粒呈正相關，相關系數分別為0.9561、0.9061和0.9702。顯然，生霉粒越多，霉變越嚴重，毒素含量隨之越高。我國現(xiàn)行GB 1353—2018《玉米》中規(guī)定，玉米霉變粒含量不能超過2.0%。

1.1.4 雜質含量

  糧食的雜質是指除糧粒以外的物質，包含無機雜質、有機雜質和篩下物。糧質純凈無雜質，是保障糧食安全的基礎條件，也是衡量糧食質量的重要指標。雜草、廢土、沙石等雜質參混在糧食內，極易滋生害蟲、產生霉菌，甚至造成糧食霉變，影響著糧食的品質及安全穩(wěn)定。我國現(xiàn)行的GB/T 29890—2013《糧油儲藏技術規(guī)范》中規(guī)定，糧食的雜質含量不宜大于1%。

1.1.5 害蟲和螨類

   害蟲和螨類，是糧食生長過程中主要的有害生物，直接影響糧食的質量與產量。我國糧食昆蟲有236種，糧食螨類100多種。據調查我國每年糧食損失8%，其中蟲害造成的損失高達5%。

害蟲和螨類依靠進食糧食來維持生存，所產生的分泌物、尸體會對糧食造成污染。張玉榮等研究了5頭/kg、10頭/kg、15頭/kg蛀食性害蟲米象、玉米象、谷蠹在28±1℃條件下，感染120 d對小麥品質的影響，結果表明，感染后的小麥水分含量、蟲蝕粒率以及脂肪酸值呈上升趨勢，而千粒重及吸水率則下降，小麥品質下降顯著。研究表明，溫度在18～32℃范圍內，有助于蟲害生長繁殖；溫度在35℃以上或18℃以下，則明顯抑制蟲害生長甚至生存。我國現(xiàn)行的GB/T 29890—2013《糧油儲藏技術規(guī)范》中規(guī)定，蟲害密度不宜超過5頭/kg。

1.2 儲存環(huán)境

   糧食極易受到儲存環(huán)境的影響而產生劣變，主要影響因素有溫度、濕度及蟲害等。良好的儲存環(huán)境是安全保糧的基礎，糧食應儲存在清潔、干燥、防潮、防高溫、防蟲害的倉庫內，不得與有毒有害的物質或水分較高的物質混存。糧倉是糧食儲存最基本的設施，也是糧食穩(wěn)定儲存的要素之一。糧倉應提升儲存條件，增設溫控監(jiān)測、聯(lián)鎖通風、環(huán)流熏蒸等必要的自控設備，確保糧食儲存安全^[16]。

1.2.1 基礎設施

  防風、防雨、防蟲是糧食儲存?zhèn)}房最基礎的要求。提高儲存空間的密閉性可以有效防止儲糧局部增溫，降低陳化速度，減少損耗。而倉房的不規(guī)則透風、漏雨等極易使糧食局部積熱，加速霉變，降低品質。糧庫應完善儲存條件，及時通風，保障糧食儲存穩(wěn)定安全。

1.2.2 溫度

  糧食在長期存儲過程中，儲存溫度是影響糧食品質的重要參數之一，當糧食的溫度升高時，會引發(fā)結露、霉變、蟲害等一系列問題，進而導致發(fā)芽率及品質下降。陳玉蘭^[17]研究了稻谷儲藏過程中溫度變化對品質的影響，結果表明，降溫儲存的稻谷，最高溫度為23.5℃，黏度、發(fā)芽率分別下降1.6 mm²/s、5%，脂肪酸值上升1.7 mg KOH/100 g；而未降溫的稻谷，最高溫度升至29.5℃，黏度、發(fā)芽率分別下降3.2 mm²/s、16%，脂肪酸值上升2.2 mg KOH/100 g。李倩倩等^[18]將不同水分含量稻谷分別在15℃、19℃及23℃的條件下儲藏270d，結果表明，15～19℃條件下可以延緩脂肪酸值增長，發(fā)芽率維持在93%～99%；而19～23℃時，脂肪酸值快速升高，發(fā)芽率呈下降趨勢，僅為82.67%～79%。糧食儲存溫度越高，品質劣變速度越快。因此，溫度控制在20℃以內，可以很好保證糧食的儲存品質及安全。

1.2.3 濕度

    在一定的溫度控制下，高濕度會影響糧食的儲藏品質，加快陳化速度，并且為微生物及蟲害的滋生繁衍創(chuàng)造條件。王娜研究了在儲藏溫度為30℃，相對濕度為45%、65%、85%條件下對稻谷品質的影響，結果發(fā)現(xiàn)，隨著相對濕度的增加，在相對濕度為85%條件下，較初始時總淀粉含量、賴氨酸含量、粗脂肪含量及粗蛋白含量分別下降了6.12%、32.0%、27.6%、0.55%，而脂肪酸值分別升高了77.08%、81.06%、87.80%。劉璐等研究了24℃條件下，相對濕度為65%、75%、85%、95%時的馬六甲肉食螨生長繁殖情況，結果表明，相對濕度為65%時，肉食螨發(fā)育周期最長，平均為18.6 d，而相對濕度為95%時，肉食螨發(fā)育周期最短，平均為12.6 d?？梢姡Z食儲存的相對濕度越低，維持糧食品質及抑制霉菌蟲害生長的效果越明顯。

2、糧食儲存技術應用現(xiàn)狀與發(fā)展

2.1 入庫糧質控制

  高品質糧食是安全儲糧的前提條件，不同品質的糧食應按照相應種類、等級、年份的質量標準進行分開儲存。入倉糧食應該嚴格監(jiān)控水分含量、雜質、不完善粒、霉變等因素，特別注意入倉糧食的含水量，當水分含量超過安全水分時，必須進行干燥處理，符合安全水分及儲存條件后，方可進行入庫。糧食局部升溫、滋生蟲害、霉變等情況都與入庫糧食的品質，如糧食自身水含量、雜質含量存在密切關系。因此，入庫糧食的高品質是保持糧食安全穩(wěn)定儲存的最根本條件，低品質糧食會對儲糧造成無限的安全隱患。

2.2 低溫儲存技術

  低溫儲糧是將糧堆平均溫度控制在15℃以下，局部最高溫度低于20℃的儲存模式。降低溫度可以明顯抑制各種微生物及蟲害的滋生繁衍，維持糧食初始水分，減少糧食的儲藏損耗，保證糧食的原有品質，延緩糧食的陳化速度，是當前最為綠色的儲糧技術，也是未來儲糧技術的應用方向。

  余軍林研究了谷物冷卻機對淺圓倉儲糧的影響，結果表明，谷物冷卻低溫儲糧相比自然通風降溫儲糧的最高溫度下降10℃，自然通風脂肪酸值變化是低溫儲藏脂肪酸值的3倍多，且發(fā)現(xiàn)了大量害蟲。郝梅梅等研究了地源熱泵技術對高大平房倉儲糧品質的影響，結果表明，地源熱泵技術可以將儲藏溫度長時間控制在13.5℃，水分含量由13.46%降至12.81%，脂肪氧化酶的活性降低了93.08%，減緩了糧食劣變。蘆建宏分析了內環(huán)流控溫儲糧的效果，結果表明，內環(huán)流技術可以將小麥溫度由20.7℃降至17.8℃，濕度由49.2%降至24%，水分由11.3%降至11.2%，有效地抑制蟲害、霉菌的繁育，維持小麥水分含量，保證小麥品質及儲存安全?，F(xiàn)推廣應用低溫儲糧技術主要有機械通風降溫、內環(huán)流控溫、機械制冷控溫、專用空調制冷、地源熱泵降溫、太陽能制冷等技術，各優(yōu)缺點見表1。降低儲藏溫度對控制糧食的安全穩(wěn)定效果顯著，是當前主要的措施之一。

2.3 氣調儲糧技術

  氣調儲糧技術是運用制造氣體的設施，在密閉的儲糧空間中，改變儲存環(huán)境的氣體濃度，如N₂、CO₂、和O₂比例（O2≤2%、CO2≥5%或N2≥97%)，構成不利于蟲害和霉菌成長發(fā)育的環(huán)境，抑制糧食呼吸，延緩糧食劣變，最終維護糧食品質及儲存安全，是一種很有效的綠色儲糧技術。

  勞傳忠等研究了低氧條件對米象種群影響，結果表明，28℃的溫度條件下，1%氧氣含量的米象成蟲致死100%需要120 h，而2%氧氣含量需要168 h;2%氧氣含量的米象成蟲90 h內抑制率為99.94%，而5%氧氣含量的抑制率為99.26%。劉旭光等^[41]研究了二氧化碳氣調對稻谷品質的影響，結果表明，采用二氧化碳氣調脂肪酸值平均上升0.375，新鮮度平均下降-0.75。高素芬研究認為，98%以上的氮氣濃度15 d對玉米象、赤擬谷盜等害蟲的致死率為100%;95%～98%的氮氣濃度45d對玉米象、赤擬谷盜等害蟲的致死率為100%，并對不耐低氧的害蟲防止效果明顯。

現(xiàn)推廣應用的氣調儲糧技術主要有低氧氣調儲糧、二氧化碳氣調儲糧及氮氣氣調儲糧等技術，各自的優(yōu)缺點見表2。氣調儲存技術可以延緩糧食劣變，其殺蟲率均可達到100%，且尾氣排放無污染，也是當前糧食儲存主要措施之一。但氣調儲糧存在前期費用投入及運行成本較大等問題，則需進一步改善優(yōu)化。

2.4 化學防治技術

  化學防治是利用化學藥劑來抑制微生物、細菌及蟲害的生長繁殖?；瘜W熏蒸是指在密不通風的儲存空間內，使用不同含量具有殺菌、抑蟲的熏蒸劑，對其加熱或加氧化劑以氣體的形式對儲存的糧食進行熏蒸，達到延長儲存時間、保證儲存安全的目的。在糧食儲存期間，化學熏蒸對糧食的安全儲存具有重大意義。

  張瑞迪等研究了磷化氫熏蒸技術殺蟲效果，結果表明，在磷化氫劑量為3.6 g/m³條件下，熏蒸2h倉內濃度達到最大，熏蒸5 h試驗蟲害均以致死。汪濤等研究了低劑量硫酰氟在低溫下的殺蟲效果，結果表明，控制溫度在15℃內，10 g/m³的低劑量硫酰氟循環(huán)熏蒸80 h，密閉21 d，可以徹底殺死糧食中的蟲害。倪澤洋等則研究了低劑量硫酰氟在低氧下的殺蟲效果，結果表明，氧氣含量10%、氮氣含量90%的條件下，12.30 g/m³、13.83g/m³、16.14 g/m³硫酰氟對糧食中的害蟲致死率均為100%，且糧食品質及安全未受到影響。陳志娟等研究了氨氣熏蒸降解玉米中黃曲霉素B1，結果表明，在玉米水分含量為20%、溫度為37℃、氨氣濃度為7.05%、熏蒸96 h的條件下，氨氣對黃曲霉素的降解率高達92%，降解效果顯著。

    現(xiàn)在推廣使用的熏蒸劑主要有磷化物熏蒸劑，如磷化氫、磷化鋁等；硫化物熏蒸劑，如硫酰氟、二氧化硫等；以及氨氣熏蒸劑等幾種化學藥劑，各自的優(yōu)缺點見表3。化學熏蒸防治可以很好地維持糧食的原有品質，保持糧食儲存的安全穩(wěn)定，也是一種很好的儲糧措施。但是硫化物熏蒸存在糧食殘留量大、投入成本高且尾氣排放降解緩慢等問題，推廣應用存在局限性。

3、結論與展望

  糧食的水分、不完善粒、生霉粒及雜質含量等指標都會影響糧食的品質，而儲存環(huán)境的溫度、濕度及蟲害等更是直接關系到糧食的儲存安全及穩(wěn)定。氣調儲存技術抑蟲、殺蟲效果明顯，是綠色儲糧技術之一，但該技術需持續(xù)進行氣調，氣體濃度低則效果不理想，運行成本較高；化學防治技術滲透能力強，殺蟲效果顯著，但多數熏蒸后會有殘留，氣體排放有污染；而低溫儲存技術殺蟲、抑菌效果明顯，保持原有水分且排放無污染，是最為理想的儲糧方式。隨著“綠色儲糧”概念的提出，高品質、高營養(yǎng)、低損耗、低污染的需求日益增高，新型的低溫儲糧技術擁有低能耗、儲存周期長、抑制蟲害繁衍、降低糧食損耗等巨大優(yōu)勢，被公認為綠色的儲糧技術，是未來綠色儲糧的發(fā)展方向，值得推廣應用。近幾年，將推廣的低溫儲存技術與氣調技術進行有效地結合，通過降低糧食儲存溫度和改變儲存空間的氣體濃度等新型模式，更有益于糧食的儲存安全及穩(wěn)定。

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