生物成分生存的必要条件,可称为“生命三要素”。在粮油储藏过程中,只要控制住其中一个因素,就能达到抑制粮油、储粮害虫和微生物生理活动,实现粮油安全储藏的目的。因此,了解温度、湿度和气体成分的变化规律并加强管理,对于及时掌握粮情的变化和发展,采取积极、正确、有效的储藏措施,确保粮油安全储藏具有十分重要的意义。
(一)温度的变化
粮油储藏中的温度包括外界空气温度、仓内空气温度和粮堆温度,简称气温、仓温和粮温,通常称为储粮“三温”。正常情况下,“三温”变化的一般规律是气温影响仓温变化,仓温影响粮温变化,粮温变化主要受气温和仓温变化的影响。
1、气温的变化 (1)气温概述
气温是指空气的冷热程度。温度数量的表示法称为温标,是衡量温度高低的尺度。常用的温标有摄氏温标和华氏温标两种。摄氏温标是以纯水在标准大气压下的冰点为0度,沸点为100度,中间划分为100等份,每一等份代表1度,用“℃”表示。华氏温标是以纯水在标准大气压下的冰点为32度,沸点为212度,中间划分为180等份,每一等份代表1度,用“℉”表示。
摄氏温标和华氏温标的换算关系为:
℃=(℉-32) 或 ℉=℃+32 在仓储管理中,所使用的温标一般为摄氏温标。 (2)气温变化的一般规律
①日变:气温在一昼夜间发生的变化。在正常情况下,日变最高值出现于午后二时
左右,最低值出现于日出之前。一昼夜间气温最高值与最低值之差称为气温的日变振幅,也称日较差。
②年变:气温在一年中各月间发生的变化。年变的最高月通常出现于七、 八月份,最低月出现于十二月和次年一月份,沿海地区出现于一、二月份。一年中最高月份和最低月份的平均气温之差称为气温的年变振幅,也称年较差。
气温的高低,受地理位置、季节、地形、气候等因素的影响。 2、仓温变化
仓温变化主要受气温影响,也有日变和年变规律。通常仓温日变的最高值与最低值的出现比气温晚一、二小时,年变最高值和最低值的出现比气温晚一个月;仓温最高值低于气温最高值,仓温最低值高于气温最低值。因此,仓温变化的日变振幅与年变振幅均较气温小,但也与仓房结构和通风情况有关。铁皮仓和简易仓因导热系数大,隔热性能差,受气温影响大,仓温变化与气温变化接近;以砖石结构为主的平房仓或地下仓,密闭性能好,受气温影响小,仓温较稳定;此外,外墙刷白的仓温比不刷白的低1~3℃。
3、粮温变化
正常粮温变化是指粮堆生物体的生理活动较弱,产生的热量较小,粮温的变化主要受气温和仓温的影响。
正常粮温变化主要受气温和仓温影响,但由于粮食是热的不良导体,粮堆中空气的流动一般又很微弱,因此,正常粮温变化远远滞后于气温、仓温变化,且日变振幅和年变振幅也较小。
(1)粮温的日变化
粮温日变化的最高值与最低值的出现比气温晚二、三个小时以上,其日变振幅较小(~1℃),且仅限于粮堆表层不超过30cm深处,中、下层的粮温日变化不明显。
(2)粮温的年变化
粮温在一年中随季节气温的变化而周期性变化,其年变化的最高、最低值的出现通常较气温晚一、二个月以上,且年变振幅小于气温和仓温的年变振幅。只是在季节转换时期,才会出现粮温与气温相接近的现象。
在冬季,粮温一般下层>中层>上层,夏季则相反;而在春、秋季节,上层粮温变化较大,同时粮温的最高、最低值又出现在相邻的上、中层。此时,高温粮与低温粮相遇,空气的对流作用加强,湿热扩散使得水分容易在粮堆某一部位聚积,可造成粮堆结露,严重影响储粮稳定。因此,在春、秋气温转换季节,要加强粮情检查,尤其在秋季,更要勤检查,采取必要措施,防止粮面“结露”。
(3)影响粮温变化的因素
正常粮温变化除主要受气温、仓温影响外,还受仓房围护结构、粮油堆装形式、粮油所处方位、粮堆生物体的生理活动、粮油入仓原始温度等因素的影响。掌握粮温的正常变化规律,对于检测粮温、分析粮情、判断储粮是否安全等具有十分重要的意义。
①仓房围护结构:仓房围护结构不同,储粮温度受外温影响的程度也不同。围护结构越大,越严密,隔热性能越好,粮温受外温的影响就越小;反之,所受影响就越大。如高大平房仓,与矮小的土圆仓、简易仓、钢板结构立筒仓等仓型相比较,其春暖后粮温上升缓慢,夏季的粮温也低得多;而在冬季,高大平房仓的个别部位可能残留高温,使虫、霉繁殖为害。
②粮油堆装形式:粮油堆装形式常见的有包装和散装,堆装形式不同对粮温变化的
影响也不同。包装粮堆的空隙比散装粮堆大,空气对流作用强,受外温影响较大。据试验,其春、秋两季的粮温每旬可升降4~5℃。而散装粮由于粮堆空隙较小,粮温变化较缓慢。
③粮油所处方位:仓内不同位置的粮油温度也不同,一般规律是向阳面>背阳面。 ④粮堆生物体生理活动:粮堆中的粮粒、储粮害虫和微生物等生物体进行呼吸作用,消耗营养物质,并向粮堆中释放热量。呼吸作用的强弱,释放能量的多少又受粮油含水量、粮温、气体成分和粮质等条件制约。在一般情况下,产生的热量较少,并通过热传递向粮堆外散发后,对粮温无太大影响。但在非正常情况下,各种生物体旺盛的呼吸作用,产生大量热量,又不能及时散发出来而造成热量在粮堆中聚积使粮温显着升高,从而造成粮堆“发热”。
⑤入仓原始粮温:不同季节或不同方式入仓的粮油具有不同的原始粮温,入仓后的变化也不同。如秋粮入仓粮温比夏粮要低;烘干后未经冷却的粮油入仓后,都具有较高的粮温,而且温度变化也极不规则。
(二)湿度变化
1、湿度的概念及表示方法
湿度是指空气中水汽含量的多少。湿度的表示方法有两种,即绝对湿度和相对湿度。
(1)绝对湿度
3
每立方米空气中实际含有的水汽量称为绝对湿度,用“Φ”表示,单位是g/m。 在一定温度下,每立方米空气中所能容纳的最大限度的水汽量称为饱和湿度,也称饱和水汽量,用“Φ饱”表示。空气中容纳水汽量的能力随温度的升高而增加。
空气中水汽含量越多,水汽压力就越大,所以绝对湿度和饱和湿度也可以用水汽压力表示,单位是“Pa”。
不同温度下空气饱和水汽量与饱和水汽压见下表。
空气饱和水汽量与饱和水汽压
温饱 和 饱 和 温度饱 和 饱 和 温度 饱 和 饱 和 度水汽压 水汽量(℃) 水汽压 水汽量 (℃) 水汽压 水汽量 -20 104 -19 113 -18 127 -17 139 -16 152 -15 167 -14 183 -13 200 -12 219 -11 240 -10 261 1.078 4 1.170 5 1.269 6 1.375 7 1.489 8 1.611 9 813 872 935 6.330 28 3784 26.981 6.761 29 4010 28.447 7.219 30 4248 30.036 1001 7.703 31 4498 31.702 1073 8.215 32 4760 33.446 1148 8.857 33 5037 35.272 1.882 10 1228 9.329 34 5326 37.183 1.942 11 1313 9.934 35 5630 39.183 2.032 12 1403 10.574 36 5949 41.274 2.192 13 1499 11.249 37 5284 43.461 2.363 14 1599 11.961 38 6634 45.746 -9 285 2.548 15 1705 12.712 39 7001 48.133 (2)相对湿度
每立方米空气中实际含有的水汽量(即绝对湿度)与同温度下饱和水汽量(即饱和湿度)的百分比称为相对湿度,通常用“RH”表示。
RH%=Φ/Φ饱 ×100%