储粮霉菌活动产生CO2及其在粮堆中扩散规律的研究

论文摘要

储粮霉菌对粮食造成的损失是不可逆转的，防控储粮霉变的关键在于霉菌活动的监测。虽然可用于霉菌监测的技术有很多，但至今仍没有非常完善的解决方案。利用CO2浓度变化来监测储粮霉菌活动情况，不需进仓采集粮食样品，而且容易实现在线远程自动化，具有很大发展前景。本试验主要研究粮堆中CO2的形成及粮食在不同环境温度、不同密封性、不同霉变位点、不同发霉量、不同粮食品种下粮堆内CO2的浓度变化，并对未密封粮堆中CO2的散失速率及粮堆中霉变部位的判定进行了探讨。因此，研究霉菌活动产生CO2及其粮堆的扩散规律，有利于对储粮霉菌活动进行早期评估。研究粮堆中CO2形成，结果表明，粮堆局部发霉时，霉菌呼吸产生的CO2占主导地位；当密封粮仓中无发霉现象时，整个粮堆内CO2浓度变化不显著，而有发霉现象时，粮堆局部范围内CO2会显著增高，粮堆内底层、中层、上层和表层之间的CO2浓度变化显著，因此，通过检测粮堆内CO2浓度的变化，可以有效的监测粮堆中霉菌的活动。进一步研究了，环境温度、粮仓密封性、霉变位点、发霉量对粮堆中CO2浓度变化的影响，结果表明，环境温度高，密封性好，发霉量多的粮堆内CO2的扩散较明显，且从水平方向上看，局发霉点位置附近的检测点浓度较高；从竖直方向上看，有霉变粮食的粮层CO2浓度变化显著，粮堆中CO2浓度值最终表现为底层＞中层＞上层＞表层。对不同粮食种类中CO2浓度变化的检测结果表明，小麦、玉米、稻谷中CO2浓度变化规律相同，但粮堆中积累的CO2浓度不同，储藏35d时，粮堆底层积累的CO2浓值度分别为4.876%，4.454%，3.956%。比较了小麦和玉米在未密封状态下的散失规律，结果表明，释放源移除后，粮堆内CO2的浓度迅速下降。储藏0.5d时，小麦中发霉部位的CO2浓度下降了74%，玉米中发霉部位的CO2浓度下降了82%；随着储藏时间的延长，整个粮堆内的CO2浓度趋向均匀分布。探讨了粮堆内霉变部位的判定，结果表明，发霉位点相同时，粮堆内CO2浓度的变化规律相同，发霉点位置改变，粮堆内CO2浓度的变化规律也随之改变，通过粮堆内CO2浓度的变化规律，可以为粮堆霉变部位的判定提供参考依据，完善了储粮霉菌危害活动早期预测理论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题研究的目的与意义
• 1.1.1 储粮霉菌的危害性
• 1.1.2 避免粮食霉变的关键在于对储粮霉菌的早期防控
• 1.1.3 现有的储粮霉菌检测技术很难保证粮食安全
• 1.2 课题相关领域研究现状
• 1.2.1 储粮主要霉菌的研究概况
• 1.2.2 粮仓气密性的研究
• 1.2.3 粮堆物理特性研究
• 1.2.4 二氧化碳的特性及其在储粮中的应用
• 1.2.5 储粮中霉菌危害活动的监测方法
• 1.3 课题研究的主要内容
• 1.4 本课题的特色与创新之处
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料与仪器
• 2.1.1 试验样品
• 2.1.2 试验仪器与设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 粮食模拟储藏方法—小试样实验
• 2.2.2 粮食模拟储藏方法—模拟小仓试验
• 2.2.3 粮食模拟储藏方法—模拟大仓试验
• 2.2.4 粮食水分的调节方法
• 2.2.5 粮食水分的测定方法
• 2的测定方法'>2.2.6 粮堆中 CO₂的测定方法
• 2.2.7 数据处理方法
• 第三章 结果与讨论
• 2的形成'>3.1 粮堆中 CO₂的形成
• 2'>3.1.1 粮食自身呼吸产生 CO₂
• 2'>3.1.2 霉菌代谢活动产生 CO₂
• 2形成的特性分析'>3.1.3 粮堆中 CO₂形成的特性分析
• 2扩散的影响'>3.2 环境温度对粮堆中 CO₂扩散的影响
• 2的扩散规律'>3.2.1 15℃下粮堆中 CO₂的扩散规律
• 2的扩散规律'>3.2.2 20℃下粮堆中 CO₂的扩散规律
• 2的扩散规律'>3.2.3 25℃下粮堆中 CO₂的扩散规律
• 2的扩散规律'>3.2.4 30℃下粮堆中 CO₂的扩散规律
• 2扩散的影响'>3.3 密闭性对 CO₂扩散的影响
• 2的扩散规律'>3.3.1 密封状态下粮堆中 CO₂的扩散规律
• 2的扩散规律'>3.3.2 未密封状态下粮堆中 CO₂的扩散规律
• 2扩散的影响'>3.4 霉变位点对 CO₂扩散的影响
• 2的扩散规律'>3.4.1 发霉点位于粮堆底层时 CO₂的扩散规律
• 2的扩散规律'>3.4.2 发霉点位于粮堆中层时 CO₂的扩散规律
• 2的扩散规律'>3.4.3 发霉点位于粮堆上层时 CO₂的扩散规律
• 2浓度变化的影响'>3.5 发霉量对粮堆中 CO₂浓度变化的影响
• 2浓度变化'>3.5.1 不同发霉量下霉变点处 CO₂浓度变化
• 2浓度变化'>3.5.2 不同发霉量下粮堆内 CO₂浓度变化
• 2浓度扩散规律'>3.6 不同种类粮食中 CO₂浓度扩散规律
• 3.6.1 小麦试验
• 3.6.2 玉米试验
• 3.6.3 稻谷试验
• 2散失规律'>3.7 未密封粮堆中 CO₂散失规律
• 3.8 粮堆中霉变部位判定的研究
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历