粮食及油料收获后,已与母体植株脱离,但其生命活动并未停止,仍为活的有机体,即使处于休眠或干燥条件下,仍进行各种生理生化变化,这些生理活动是粮食及油料新陈代谢的基础,又直接影响粮食及油料的储藏稳定性。
呼吸作用是粮食及油料籽粒维持生命活动的一种生理表现,呼吸停止就意味着死亡。通过呼吸作用,消耗O2,放出CO2并释放能量。对有萌发力的籽粒,呼吸作用主要发生在胚部,以有机物质的消耗为基础。呼吸作用强则有机物质的损耗大,造成粮油品质下降快,甚至丧失利用价值。加工后的成品粮虽已丧失发芽能力,但也表现为消耗O2与放出CO2,这主要是由于感染了微生物和害虫,这些生物也进行呼吸,且强度比籽粒大,所以粮油籽粒的呼吸作用实际上是粮堆生态系统的总体表现。
粮食的呼吸作用有两种类型,即有氧呼吸与无氧呼吸。
有氧呼吸是活的粮油籽粒在游离氧存在的条件下,通过一系列酶的催化作用,有机物质彻底氧化分解成CO2和H2O,并释放能量的过程。有氧呼吸是粮食呼吸作用的主要形式,产生的能量大约有70%储藏在ATP中,其余的能量则以热能散发出来,这就是为什么呼吸作用是粮食发热的重要原因之一。
有氧呼吸的特点是有机物的氧化比较彻底,同时释放出较多的能量,从维持生理活动来看是必需的,但对粮油储藏则不利,因此储藏期间人为地将有氧呼吸控制到最低水平。当粮堆通风良好时,水分超过临界水分、氧气供应充足,粮食处于正常生理条件下,主要以有氧呼吸为主。
无氧呼吸是粮油籽粒在无氧或缺氧条件下进行的。籽粒的生命活动取得能量不是靠空气中的O2直接氧化营养物质,而是靠内部的氧化与还原作用来取得能量的。无氧呼吸也称缺氧呼吸,由于无氧呼吸基质的氧化不完全,产生乙醇,因此,与发酵作用相同。粮食和油料在储藏过程中,既存在有氧呼吸,也存在无氧呼吸。处于通气情况下的粮堆,以有氧呼吸为主,但粮堆深处可能以无氧呼吸为主,尤其是较大的粮堆更为明显;长期密闭储藏的粮堆,则以无氧呼吸为主。
影响粮油籽粒在储藏过程中呼吸作用的因素很多,主要包括两方面,即内部因素和外部因素(环境因素)。
内部因素:粮油籽粒本身对储藏过程中的呼吸作用有十分显著的影响。一般来说,胚占籽粒比例大的粮种呼吸作用强,如玉米比小麦的呼吸强度在相同的外部条件下要高;未熟粮粒较完熟粮粒的呼吸作用强;当年新粮比隔年陈粮呼吸作用旺盛;破碎籽粒较完整的籽粒呼吸强度高;带菌量大的粮油较带菌量小的粮油呼吸作用强。
外部因素:影响粮油籽粒呼吸作用的外部因素主要是水分、温度及环境气体成分。
在影响粮油劣变速度的诸因素中,水分是最主要因素。一般情况下,随着水分含量的增加,粮油籽粒呼吸强度升高,当粮油水分增高到一定数值时,呼吸强度就急剧加强,形成明显的转折点,这个转折点的粮油含水量称为粮油的临界水分。
粮食和油料在田间达到完熟即收获入仓,这时的粮油称为“收获成熟”,但生理上并未完全成熟,表现为种子发芽率较低,加工成品率(如出粉率、出米率、出油率)低、食用品质较差、呼吸作用强,经过储藏一定时期之后,粮食和油料籽粒继续完成内部的生理生化变化,逐步达到生理上的完全成熟,使得上述现象得以改善。粮油从收获成熟到生理成熟的变化过程,称为“后熟作用”。完成后熟作用所经历的时间,称为“后熟期”。通常以粮食和油料种子的发芽率达到80%以上作为完成后熟作用的标志。
粮食和油料后熟期的长短,随粮种、品种以及储藏条件的不同而有很大的差异。有的后熟期较长,可达两三个月,如大麦、小麦,花生;有的后熟期较短,只有10~20d,如玉米;有的则基本无后熟期,如籼稻。
值得注意的是,谷物中的小麦不仅有明显的后熟期,而且有生理后熟和工艺后熟之分。一般情况下,新收获小麦品质较差,但经过一定时间的储藏,烘焙品质及其他品质都逐步提高,而且食用品质也得以改善。通常把小麦在储藏过程中加工及工艺品质逐步提高的过程称为“工艺后熟”。收获后小麦品质逐步改善,大量研究认为是由于组成面筋的麦谷蛋白和醇溶蛋白结构和功能发生变化所造成的。
粮食和油料在入仓储藏过程中进行后熟作用,使得储藏稳定性较差,即使籽粒水分不高,也会出现籽粒表面潮湿“出汗”及“乱温”现象。由于籽粒在后熟作用中酶的活性很强,在物质合成和旺盛的呼吸作用中能释放出较多的水分,这些水分如不能及时散发出去,就有可能在籽粒堆局部集聚,造成局部“出汗”。
旺盛的呼吸作用除产生水分外,还释放大量热量,使微生物得以滋长,从而使籽粒堆温度升高或出现籽粒堆各部分温度不均,这就是后熟期的“乱温”现象。
“出汗”及“乱温”现象造成了籽粒的储藏稳定性较差,所以对处于后熟期的储藏籽粒堆,要勤检查、严管理,注意散温散湿,防虫、防霉,发现问题要及时处理。
任务实施
粮食商品认知
1.粮食商品认知(www.xing528.com)
2.油料认知
3.油脂认知
任务评价
学生评价表
续表
知识与技能检测
一、理论知识检测
(一)填空题
1.粮油商品种类繁多,为了便于经营管理,粮食商业部门根据粮油商品的性质、用途将其分为:__________、__________、__________和__________四大类。
2.稻谷籽粒的基本结构是由__________、__________和__________三大部分组成。
3.粮食是由不同的化学物质按一定的比例组成的,主要营养成分有__________、__________、__________、维生素、矿物质、水分。
4.糖类是自然界中存在最多、分布最广的一类有机化合物,也是粮食、油料中最主要的储藏物质。根据糖类的结构和水解情况的不同,可以分为__________、__________、__________三大类。
5.粮油中含有某些有毒有害物质,这些物质按照来源的不同可以分为__________、__________和__________三类。
(二)简答题
1.简述粮油中的有毒有害物质对人体健康的影响及去除方法。
2.根据粮油籽粒结构的营养特点,试分析粮油加工过程对粮油营养的影响。
二、技能检测
国家某粮食单位欲对全国粮油品种及粮油特点进行摸底调查,现从地方各粮食行业或企业抽调部分专业人员组建调查队,请协助制作粮油调查表及完成部分调查工作。
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