| 标准编号 | GB/T 29402.1-2012 (GB/T29402.1-2012) | | 中文名称 | 谷物和豆类储存 第1部分：谷物储存的一般建议 | | 英文名称 | Storage of cereals and pulses -- Part 1: General recommendations for the keeping of cereals | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | B20 | | 国际标准分类 | 67.060 | | 字数估计 | 22,285 | | 引用标准 | GB/T 29402.2; GB/T 29402.3; ISO 5527-1995 | | 采用标准 | ISO 6322-1-1996, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2012年第42号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 29402的本部分给出了谷物储存的一般性指导建议。本部分适用于谷物的储存。 | GB/T 29402.1-2012
Storage of cereals and pulses.Part 1: General recommendations for the keeping of cereals
ICS 67.060
B20
中华人民共和国国家标准
谷物和豆类储存
第1部分:谷物储存的一般建议
(ISO 6322-1:1996,IDT)
2012-12-31发布
2013-06-20实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 影响谷物储存的因素 1
5 谷物的储存特性 2
6 谷物的品质劣变 4
7 评估谷物状况的检测设计 7
8 可行的储存方法 9
附录A(资料性附录) 吸附-解吸等温线 11
参考文献 18
前言
GB/T 29402《谷物和豆类储存》分为三个部分:
---第1部分:谷物储存的一般建议;
---第2部分:实用建议;
---第3部分:有害生物的控制。
本部分为GB/T 29402的第1部分。
本部分依据GB/T 1.1-2009、GB/T 20000.2-2009给出的规则起草。
本部分使用翻译法等同采用ISO 6322-1:1996《谷物和豆类储存---第1部分:谷物储存的一般建
议》(英文版)。
本部分做了下列编辑性修改:
---将“ISO 6322的本部分”改为“本部分”;
---将英文的小数点“,”改为“.”;
---将“国家”“发展中国家”等改为“地区”“欠发达地区”等;
---删除了个别不适合我国国情的注释类词语,如“例如南美洲和中东”“例如欧洲”等;
---删除了原标准的引言。
本部分由国家粮食局提出。
本部分由全国粮油标准化技术委员会(SAC/TC270)归口。
本部分起草单位:国家粮食局标准质量中心、河南工业大学粮油食品学院。
本部分主要起草人:谢华民、吴存荣、唐怀建、张浩。
谷物和豆类储存
第1部分:谷物储存的一般建议
1 范围
GB/T 29402的本部分给出了谷物储存的一般性指导建议。
本部分适用于谷物的储存。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 5527:1995 谷物 词汇
GB/T 29402.2 谷物和豆类储存 第2部分:实用建议
GB/T 29402.3 谷物和豆类储存 第3部分:有害生物的控制
3 术语和定义
ISO 5527:1995界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
相对湿度 relativehumidity
在相同温度下,样品空气的水蒸气压和饱和水蒸气压的比率。
4 影响谷物储存的因素
4.1 技术因素
谷物储存中的问题通常出现在两个不同的阶段,见4.1.1和4.1.2。
4.1.1 刚收获的谷物,有时其水分含量保持较高状态的时间可以从数小时至数月不等,此时谷物性状
很不稳定,一般储存在农场或小型的、没有足够设备、储存条件不够完善的筒仓或储藏室内,等待适当的
处理。
4.1.2 到市场贸易阶段,谷物可在不高于安全水分的状况下储藏数月至数年,各个地区每一种谷物的
安全水分含量可以是不变的。谷物可由拥有现代化的装备齐全的立筒库的大型仓储企业进行储存,或
由其他散装储存设施储存。由于储藏方式、条件、地理位置和预计储存期不同,储存期间可能出现的问
题也会不同。
4.2 环境和社会经济因素
在谷物储存方面,不同地理区域有各自独特的问题。这些独特问题产生的原因见4.2.1~4.2.3。
4.2.1 气候条件
从田间生长到最终利用,整个过程中气候条件是影响谷物质量的最重要的因素之一。
地理区域可大致划分如下:
a) 高温潮湿热带气候区:本区域内谷物会很快霉烂变质;
b) 高温干燥气候区:本区域内谷物收获时已经自然干燥,问题比较简单,但谷物收获后若长时间
保持高温,则加剧了害虫侵蚀问题;
c) 温带气候区:本区域内收获的部分谷物水分含量可能较高;
d) 高寒气候区:本区域会出现很特殊的问题,例如一段时间内谷物会被埋在雪下。
经常出现的情形是,一些地区气候较差,不利于防止谷物霉烂变质。
4.2.2 国家的进出口活动
所有生产谷物的国家都面临在农场如何储存谷物的问题,有进出口活动的国家还有其他问题,尤其
是出口国,为了输送谷物应使用储存设施。出口谷物通常应符合本国或进口国官方机构制定的非常严
格的标准(特别是有关微生物和昆虫的指标)。应注意的是,对许多出口国而言保持储存设施、设备的低
成本是非常重要的。
4.2.3 技术管理状况
一些欠发达地区对许多问题没有足够的认识,也没有能力来处理这些问题。随着现代收获技术的
发展(例如联合收割机的使用),高水分谷物的初始储存(4.1.1)状况得到了显著改善。
由于储存设施的规模不同,储存系统的组织管理就显得非常重要。大量谷物的存在可能引起现实
的和后勤上的问题。
目前,在同一个区域,各种不同类型的、不同技术水平的储存系统(散装或包装)同时存在。
理想的状况是,根据谷物含水量的不同分别存放,避免干燥谷物和高水分谷物混合储存。
4.3 质量因素
应根据最终用途(如:供人消费或作为饲料,原粮还是成品粮,或是非食用的工业用粮)判定谷物是
否处于良好状态。
国家通常会规定质量要求和质量标准。如,谷物本身的质量和外来物质(异种粮粒、来源于昆虫或
鼠类的污秽物、农药残留或毒素)的限量标准等。
进口国制定的强制性标准对出口国的储存有明显的影响,储存设施较简陋的地区达到这些标准的
要求可能会有一定的困难。
虽然每个地区有各自的问题,但由于商品贸易有很强的共性,并且许多问题在科技层面上是相似
的,所以,根据现有的知识可以制定出谷物安全储存的指导原则。
5 谷物的储存特性
5.1 谷物籽粒为活的生物体
休眠的谷物籽粒是活的颖果。它的胚和糊粉层有缓慢的新陈代谢活动,这种新陈代谢活动在环境
合适时会迅速加快。胚乳细胞基本上由储存物质(碳水化合物、蛋白质和少量的脂类)组成,为新陈代谢
提供能量。
谷物的基本代谢活动分为两类,即呼吸作用和萌芽。
5.1.1 呼吸作用,主要影响碳水化合物和脂类。在有氧环境中,如果谷物的水分含量和温度都很高,
就会发生呼吸代谢。谷物的呼吸代谢产生二氧化碳、水气和大量的热(每摩尔葡萄糖的氧化产生
2830kJ)。
在无氧状况下,发生发酵代谢过程,产生较少的热量(每摩尔葡萄糖产生92kJ)。发酵后的谷物有
取决于初始的水分含量和温度。由于粮堆外部温度的变化或粮堆内部的发热,粮堆表层和内部的温度
总是不同的。所以,在相对湿度和水分含量之间建立了一种平衡梯度。水分向温度最低的位置转移,使
得该位置的水分含量增加。
5.4.4 术语“干”、“湿”和“安全”可应用于谷物储存中。
“干”或“安全”是指谷物水分含量达到安全水分,在储存和运输过程中经受可能发生的温度变化,既
没有代谢活动加速的风险,也没有被霉菌和其他微生物侵害的风险。“湿”是指谷物水分含量高于安全
水分。安全水分随粮食种类、温度(包括人工降温措施)和储存时间的长短而变化。一般情况下,安全水
分是与65%的空气相对湿度相平衡的粮食水分。
5.5 谷物品质的保护
供人类或动物食用以及作为制芽或种子用是谷物的基本品质。应保护谷物的这些基本品质。
a) 制面包的谷物要保持一定的酶活性,尤其是α-淀粉酶的活性。
b) 蛋白质结构的自然状态。蛋白质结构决定了面团的流变学特性。
c) 发芽率和发芽势。种用谷物和制芽用大麦的发芽率和发芽势应保持在很高的水平。
若保持以上品质,就不得使用任何热处理(例如使蛋白质变性的热灭菌),并且限制使用高温干燥
系统。
对于供人类或动物食用的谷物,一定要尽可能地保持其食用价值(风味、营养元素、营养效价)。同
时应保持谷物的卫生安全,防范任何可能的有毒物质(毒素)和农药残留对谷物的污染。
6 谷物的品质劣变
引起储存谷物品质劣变的原因可以分为两类:
a) 劣变的直接原因;
b) 影响劣变的环境因素。
6.1 劣变的直接原因
6.1.1 酶促反应
谷物酶促反应有很多方式。这些反应涉及储存谷物的蛋白质、碳水化合物和脂类。经过干燥的谷
物酶促反应不明显。
然而某些酶,如脂肪酶,可以长时间存活在干燥谷物中。
6.1.2 生物化学和化学方面的其他变化
谷物的生化反应和化学反应是各种各样的,这些反应通常在较高的温度条件下发生。较高的温度
可能来自在烘干时遇到的高温或是由昆虫、霉菌和其他微生物活动所引起的“发热”:
a) 美拉德(Mailard)反应,产生许多中间化合物,最终导致非酶促褐变。
b) 淀粉颗粒结构的改变,这是最根本的变化。例如,干燥时淀粉颗粒破损并形成糊精。
c) 蛋白质变性,导致某些特性的丧失。如溶解性、水合状态下的流变学特性和酶活性等。
d) 可利用赖氨酸含量的降低。
e) 维生素(B1、E类胡萝卜素)的破坏。
某些反应,尤其是脂类的非酶促氧化反应,可能会在储藏温度正常的范围内发生。
6.1.3 外部因素:活的生物
劣变可以由活的生物引起。例如脊椎动物、无脊椎动物和微生物等。虽然活的生物侵蚀的直接影
产生劣变的相对湿度与温度直接相关。
6.2.1.4 大气成分
籽粒间空气中的氧和二氧化碳的比例影响所有微生物、有害动物和谷物活细胞的新陈代谢,同时也
影响非酶促氧化的水平和特定的酶促反应。
6.2.2 各种环境因素及其变化产生的协同作用
虽然在理论上容易区分各种环境因素的作用,但在实际中这些因素相互依存、紧密联系,使得研究
它们较为复杂。在6.2.2.1~6.2.2.8给出了一些例子,说明这些导致劣变的有关要素。
6.2.2.1 脊椎动物
储存谷物中,鸟雀类和鼠类在正常的有氧环境下就能生存并繁殖。谷物水分含量对它们生存没有
什么影响。
6.2.2.2 无脊椎动物
在温度低于10℃或高于35℃时,储存谷物中的大多数无脊椎动物不能完成它们的生命周期。有
严重危害的大多数无脊椎动物,其最低存活温度大约为15℃,20℃以下时它们生长缓慢。谷物水分含
量低于9%时,通常没有被侵蚀的危险。但不包括谷斑皮蠹(khaprabeetle)和赤拟谷盗(rust-redflour
beetle),它们在谷物水分含量在3%~5%时仍能繁殖。每种昆虫和螨类有最适宜的温度范围和最适宜
的相对湿度(谷物水分含量)范围,例如粉螨(AcarussiroL.)在3℃时繁殖,但需要相对湿度 >65%(相
当于小麦14%的水分含量)的环境。
脊椎动物和无脊椎动物侵害的问题参见GB/T 29402.3。
6.2.2.3 微生物:有氧状况
一般情况下,在相对湿度低于65%时,即相当于25℃时小麦14%的水分含量(湿基)时,微生物尤
其是霉菌不会生长1)。水分含量与相对湿度的关系随温度而变化:对于一定的水分含量,温度越高,相
对湿度越高。若相对湿度高于65%,甚至在低温时霉菌也可以繁殖,这也造成了高水分玉米的特殊
问题。
1) 某些重要的霉菌,如曲霉属的某些种,可能会在较低的相对湿度环境中生长。
与昆虫相比,霉菌随着温度升高而迅速生长,并且谷物的水分含量和周围空气的相对湿度均升高,
霉菌也能引起谷物发热,能将谷物温度升到大约65℃。此过程是由一系列不同种类的微生物参与的。
由于所有谷物均会招致霉菌孢子的侵害,因此,安全储存依赖于防止或延缓这些孢子的萌发和
生长。
对于未确定期限的储存和安全运输,谷物入仓时或开始运输时,其任何部位不应超过与相对湿度为
65%时相平衡的水分含量。
如果谷物的温度较低,其水分含量可以稍高。通过通风或制冷,使得温度在储存或运输期间保持在
霉菌不能生长的水平。
6.2.2.4 微生物:密闭储存
一般规律是储存期间细菌总量减少,但高水分谷物除外。高水分谷物储存期间首先是细菌总量增
加,然后才是减少。增加的细菌主要是乳酸杆菌。
密闭储存可以防止高水分谷物的霉菌生长,但是某些酵母菌仍可以生长。含水量在18%(湿基)以
上的谷物,其质量劣变后则不适合人类消费。
通常,微生物的活动造成一个低氧环境。这种低氧环境也可以人工制造。例如抽真空、充二氧化碳
或充氮气。
6.2.2.5 酶促反应
谷物中大多数的酶促反应要求液态水的存在,这种状况通常表明谷物开始发芽。
谷物烘干时也可能发生某些酶促反应。这些反应的性质取决于烘干过程达到的最高温度和烘干过
程持续的时间。
6.2.2.6 蛋白质变性
热空气干燥时蛋白质变性的临界温度取决于谷物水分含量、干燥持续时间和热空气的温度。
6.2.2.7 美拉德反应
通常美拉德反应要求相当高的温度。但在长期储存中,在稍高于20℃时也能够发生。水分含量的
高和低都可以抑制反应的发生。但在低湿度的情况下,反应发生很迅速。在平衡相对湿度60%~70%
之间,反应的速率会达到最高点。
6.2.2.8 非酶氧化
氧化反应主要发生在平衡相对湿度低于20%时,水分的存在会限制氧化反应的发生。
7 评估谷物状况的检测设计
由于可能发生众多变化,设置一些检测来揭示和评估储存谷物的卫生状况是很重要的。这些检测
结果可被用来预测与储藏技术相协调的储存期和粮食的营养价值。
7.1 宜存性的确定
储存谷物的基本状况有两个主要方面。
7.1.1 当前状况
当前状况取决于已经发生的变化。它代表了对于一个给定的目的直接使用这批谷物的潜在价值。
7.1.2 今后状况
代表了谷物发生变化的潜在风险。这种风险由给定的储存期和未来的用途所决定,风险取决于谷
物当前的状况和今后的变化因素。
7.2 接受的标准
7.2.1 与工业用途、营养用途、制芽或种用直接相关的测定
这些测定将回答被测谷物是否适合既定的用途,也可能给出被测谷物宜储存时限的信息。
7.2.2 与最终用途非直接相关的测定
这些测定通过综合多种变化因素的影响,揭示谷物的总体状况。可分为以下两类测定方法:
---评价谷物生命力的方法。这些方法包括发芽率和发芽势的测定。
散装谷物表面(气调储存除外)是与周围大气相平衡的。这就意味着,在潮湿的热带地区,即使谷物
经过干燥(水分低于14%),数厘米深的粮层水分可能仍会超过16%。
8 可行的储存方法
虽然某些方法因为费用太高不能被采用,还是有各种各样的措施可以被采用。通常需要将有关的
技术措施结合使用。
8.1 保持稳定的技术
通过调控储粮环境因素,保持稳定的技术能够减缓或阻止谷物劣变。一些技术能够阻止害虫和微
生物的生长,但不可能完全阻止化学的或酶类的变化。
可采用的保持储粮稳定的技术包括以下方面:
a) 干燥。将谷物的水分含量降到安全水分,使得微生物不能生长。
b) 冷却。不经过干燥,直接将谷物冷却到5℃~7℃。如果谷物的水分含量为18%左右,这种技
术仅可用于短期储存。如果长期(取决于水分含量)储存,可能受到霉菌和螨类的侵蚀。
c) 自然通风。该项措施能降低温度、减少水分梯度、排出呼吸作用产生的热和水蒸气。在其他条
件相同的情况下,气流也能减缓某些喜好静风环境的螨类和微生物的生长。如果水分含量较
高,自然通风不能阻止霉菌和螨类的生长。
d) 非干燥气调储存。充填二氧化碳或氮气或抽真空可以减缓有氧呼吸,但不能消除发酵。发酵
会影响谷物的品质。如果谷物的水分含量高于18%,这种技术仅可用于短期储存。
e) 水分含量不高于14%的受侵蚀谷物的气调储存。害虫的呼吸使得二氧化碳增加、氧气减少并
最终导致它们的死亡。但在实践中,充入二氧化碳是必需的。因为害虫产生二氧化碳的速度
较慢(见8.3.2.3)。
8.2 害虫、螨类或微生物的防治技术
控制害虫和螨类的方法参见GB/T 29402.3。
在实践中,防止微生物生长的化学物质不可用于供人类消费的谷物。这是由其固有的危害性和在
有效剂量下对哺乳动物的毒性所决定的。对于作为动物饲料的谷物,可以使用特定的可代谢抗菌物质,
例如丙酸或其他类似的酸。
因为有破坏蛋白质的风险,不应采用加热杀死微生物的方法;采用加热杀死害虫和螨类时,也应谨
慎操作;使用伽玛射线辐照以延长潮湿谷物安全储存期的......
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