储粮中粮食自身呼吸与霉菌活动产生CO2的特点分析

□ 栗 丰（广州华立学院，广东 广州 511325）

粮食属于人类生存发展中的基础食品，同时也是影响国家政治稳定和经济发展的重要战略物资，粮食的稳定和安全直接影响国家的长治久安。安全有效的粮食储藏能够帮助合理应对各种突发性事件和重大自然灾害，为此，在收获粮食入库后，需要对粮食质量进行严格控制，入库后，借助相应的技术手段全面监控粮食储藏中的各种指标变化，能够及时发现问题和解决问题，通过安全粮食储备促进社会健康稳定发展［1］。

一、安全条件下粮食和霉菌呼吸形成的二氧化碳特征

（一）安全储藏下稻谷二氧化碳含量

我国的粮食种植因为气候和地域性差异，不同区域内所种植的粮食种类存在较大差异，同时，不同类型粮食的安全储藏要求条件也各不相同。在初步收获粮食后，经过有效的除杂和干燥处理，能够满足储藏的安全水分要求条件。在实际储藏中，如果没有虫害影响，因为粮食中没有自由水，所以不具备细菌滋生条件。因为粮食水分较低，因此霉菌处于某种休眠状态。在该种条件下，粮食呼吸作用所形成的二氧化碳含量呈现出缓慢增长趋势，粮堆内二氧化碳波动幅度降低。

稻谷收获后，不但内部颗粒含有霉菌，同时外壳部位也容易隐藏大量霉菌。稻谷储藏中的安全水分含量是14.5%。开始入仓存储前，为了提升储藏安全性，通常会把粮食内部水分控制在安全水分的1%到2%之间。通过分析水分含量分别是11.5%、12.7%以及13.9%的三种不同稻谷作为安全水分状态下储藏样品，同时在25°C恒温状态下实施27天的储藏，每隔4天记录内部二氧化碳变化状况。通过分析发现，处于安全水分条件下进行27天储藏，环境内的二氧化碳含量并没有产生明显改变，单纯存在微弱下降和上升趋势，而三种水分含量不同稻谷在安全水分状态下实施储藏中，对应二氧化碳含量维持一致的变化趋势，没有产生明显差异。经过72天储藏工作周，分别提升0.162%、0.274%、0.375%，每天平均增长含量只有0.0052%、0.0038%、0.0023%，和霉变粮食形成的二氧化碳含量相比，该数值较小,证明处于安全水分状态下，能够对稻谷实施长期储藏，粮食以及微生物性代谢作用不足，不会影响粮食储藏质量。

安全水分条件进一步影响限制了微生物的繁殖和生长，同时粮食呼吸作用相对较差，因为粮食处于某种完全密封容器内，粮堆所形成的二氧化碳气体无法和外部环境进行顺利交换，导致容器内二氧化碳含量持续积累，是密闭容器内粮堆各种生物源代谢总和。稻谷处于安全水分状态下，对应二氧化碳含量增长变化十分缓慢，证明粮堆生物源整体呼吸作用相对较弱，粮堆中的二氧化碳基数变化值相对较小。

（二）安全储藏下小麦二氧化碳含量

小麦是面粉的原材料，同时也是北方重要的食用品种，也是我国北方储量最大的粮食品种。在仓储中，对于小麦的入仓水分要求是不超出12.5%，以进一步提升长期储藏安全性。二氧化碳含量为11.1%以及12.1%的小麦处于25°C恒温状态下存储60天的二氧化碳含量变化趋势接近于水稻，整体呈现出较低水准，因为粮食以及微生物群体依然需要维持基础新陈代谢，对应二氧化碳含量呈现出缓慢增加的趋势，但尚未达到可以准确反映出霉菌繁殖状况的变化范围。

（三）安全储藏下玉米二氧化碳含量

玉米籽粒的外壳十分坚硬，不会轻易被微生物所感染，但对应胚芽部分始终暴露在外，微生物普遍在该部位聚集，如果玉米颗粒不完整，同样会导致感染微生物。所以,开始入仓存储玉米前，需要合理控制颗粒完善度，避免储藏中产生霉变扩散问题。玉米安全储藏水分对应含量维持在14%左右。此次选择水分为11.5%和13%的玉米作为储藏品种，处于25°C恒温条件下储藏60天，同时每隔4天记录环境内的二氧化碳含量。通过60天的玉米储藏后，两种样品内二氧化碳含量单纯提升了0.343%和0.288%，同时整个上升过程较为平稳且缓慢。通过对比分析小麦和稻谷储藏中的二氧化碳上升状况，玉米储藏环境内二氧化碳含量远远超出另外其他两种粮食二氧化碳含量，也许是因为玉米颗粒胚部较高，和其他粮食相比，呼吸作用更强，导致环境内二氧化碳含量较高。

结合环境内的整体二氧化碳变化趋势分析，三种粮食具有相同状况。处于安全水分状态下进行粮食存储，维持代谢和呼吸作用，但因为条件限制，整体代谢作用相对较差，仅形成了少量二氧化碳。粮堆内不同微生物的成长状况也受到了一定限制，即便长期储存，也没有发现微生物出现明显增加的状况，或微生物呈现出明显提升现象，证明在该种条件下，二氧化碳含量可以体现出粮食呼吸作用。

处于试验条件下，储藏中二氧化碳并没有消散，全部在密闭容器内堆积，所以检测的二氧化碳数值为密闭环境下形成的二氧化碳总量。但在实际储藏中，粮食并非处于完全密闭环境内，周围空气呈现出流动状态，粮堆内气体始终和外部环境维持交换状态。处于安全储藏环境下，粮堆内所形成的二氧化碳数量较少，远远低于粮堆和外部环境交换量，所以在安全状态下，粮食内二氧化碳检测数值可以充当粮堆其他成分波动变化基数［2］。

二、储藏年限对于粮堆二氧化碳影响

（一）安全水分条件的影响

按照粮食存储时间的差异，可以进一步将粮食划分为陈粮和新粮两种形式。新陈度是判断粮食品质的重要指标。粮食储藏时间长短会对粮食品质产生直接影响，在粮食储藏时间持续增加条件下，粮粒内成分处于多种酶作用下一直在产生某种化学反应，而对应黏度、发芽率、脂肪酸、碳水化合物等相关数值也产生了明显变化，对应代谢活动所形成的挥发性物质普遍储存在粮粒当中，持续产生变化，使得粮粒内部产生某种不可逆质量变化。为此在粮食储存管理中，粮食新陈度对于粮食流通和管理具有重要意义。仓储过程中还需重点关注那些存储时间较长的粮食，以便形成有效的保护预防措施。

稻谷的安全储藏水分为14.5%，而小麦的安全储藏水分是12.5%，选择小于安全水分的13%水分含量稻谷和水分含量为12.5%的小麦实施新陈对比分析。因为新陈稻谷对应水分含量全部小于安全水分，为此，两者二氧化碳含量全部呈现出某种平稳升高趋势，整体含量变化幅度较小，依然将维持在安全二氧化碳标准范围内。在经过40天的储藏后，新稻内二氧化碳含量是0.31%，陈稻内二氧化碳含量只有0.2%。通过分析可以发现，新稻内二氧化碳含量远远超出陈稻，最后的升高范围同样超出陈稻。对于小麦来讲，因为水分处于安全储藏限值，经过40天的储存后，粮堆内二氧化碳含量远远超出稻谷内二氧化碳含量。而6个月的新麦内二氧化碳含量是0.902%，3年的陈麦内部二氧化碳含量是0.396%，和陈稻以及新稻相比，二氧化碳含量分别超出0.196%和0.587%，呈现出持续升高的趋势，整体上升速度相对较快。12.5%水分含量的陈麦和新麦模拟储存中微生物数量变化，新麦带菌数量从原本的0.24×103cfu/g，进一步转化成0.46×103cfu/g，而陈麦的带菌量也进一步从0.21×103cfu/g转化成0.42×103cfu/g。两种带菌量都没有超出1×103cfu/g数量级，即从数量表现层面分析并没有太大的差异，证明水分含量为12.5%的陈麦和新麦内微生物数量没有产生明显波动。因为两种稻谷内微生物含量波动很小，所以该种条件下容器中二氧化碳含量主要是受到粮食呼吸作用影响。新稻在田地内收获达到2个月后，通过除杂、晾晒处理，直接收入粮库当中，因为整体收获时间相对较少，粮粒和外部物质之间存在较强的交换能力，拥有较高的新陈代谢水平，所以可以产生大量二氧化碳。在对陈粮进行两年储存后，粮食籽粒进入休眠状态，对应新陈代谢能力以及物质交换能力下降，所以形成的二氧化碳含量和新稻相比要小一些。

（二）高于安全水分的影响

在新粮开始入仓存储前，需要对粮食内部水分条件进行合理控制，因为新粮拥有较强的物质交换和代谢作用，需要保证入仓水分小于国家规定标准，否则入仓后，便会形成微生物成长有利条件。在储藏陈粮中，接近安全水分条件，容易危害粮食安全，但和新粮相比要小一些。但因为超出安全水分，粮食储存过程中形成了激烈的微生物活动，尤其是微生物开始繁殖后，对于环境内二氧化碳影响远远超出粮食呼吸作用。因为微生物以及粮食共同作用影响，产生腐败变质危害大、周期短，环境内二氧化碳含量呈现出较为明显的变化幅度。该部分可以为储藏新陈粮食提供有效帮助。在实际储藏工作中，联系新、陈粮食不同的特征，对应后期管理方式以及储藏方式也存在明显差异，能够在节约基础上提升粮食质量和安全性。粮食带菌量也会对粮堆产二氧化碳产生一定影响。粮食在储藏中产生质量急剧下降现象，通常是粮堆中微生物活动导致的，该种危害会在短时间内彻底损坏区域粮食，导致无法正常食用，甚至会感染各种真菌毒素，最终只能丢弃，从而导致产生极大的浪费［3］。

三、结语

综上所述，粮食储藏即对作物收获后所得原粮实施储存，从作物当中提取的种子属于一种生命器官，任何生命物体都无法脱离呼吸作用，而粮食主要借助呼吸作用进行新陈代谢，并消耗相应的氧气，形成二氧化碳、热量和水分，属于一种天然生理现象。而霉菌呼吸对于粮食储存十分不利，容易导致粮食丧失原有价值，造成无法挽回的损失，为此，需要进行合理控制，优化储粮质量。