专利名称：用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法
技术领域：
本发明涉及一种用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法。
背景技术：
目前臭氧技术大多应用在空气净化、食品和水消毒等方面，目前尚没有利用臭氧气体延缓粮食在粮仓中长期储存时发生陈化和霉变的发明专利。随着我国农业生产的不断发展和人民生活水平的不断提高，给粮食储存企业带来新的情况。首先是粮食产量由于种植技术水平的提高而逐年增加，粮食储存企业按保护价敞开收购农民手中的粮食，使粮食库存越来越大，仓容暴满；其次是粮食的消费由于膳食结构的调整而逐年减少，粮食市场由过去的供不应求变化为供大于求，库存粮食大量积压，储存周期延长，有的地区已由原来2～3年延长至4～6年，粮食陈化和霉变数量逐渐增大。我国每年因粮食陈化和霉变而造成的浪费和损失为几百亿元。因此如何延缓粮食在储存期的陈化和霉变，已经是我们所面临的一个急待解决的重要课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用臭氧的杀灭微生物和细菌的特性，延缓粮食陈化和霉变。
本发明的目的是这样实现的用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法，其组成包括臭氧气体发生器，在粮仓底部的送风口处安装臭氧气体发生器，利用送风系统将臭氧气体送入粮仓内，每个粮仓每天连续送入臭氧气体时间不少于一小时，使空气温度在0°-15℃，空气相对湿度在55～75％。
上述的用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法，可以多个粮仓使用一个所述的臭氧气体发生器，各粮仓与所述的臭氧气体发生器之间通过带有阀门和仪表的管路相连。
本发明的优点在于一、从粮食陈化及霉变的的角度来说，粮食和其它生物体一样，有一定的寿命期。粮食经过一段时间的储藏，即使安全储藏，没有任何发热霉变等不良变化，也会由于原生质胶体结构松弛，酶的活性与呼吸能力衰退，其种用品质和食用品质随之逐步降低，这种现象叫陈化。粮食表面布满了各种细菌和微生物在仓储过程中要消耗粮食本身的养分并发出热量从而产生粮食的霉变。本发明通过送风送氧将温度控制在0°-15℃，空气相对湿度在55～75％，杀灭其表面的细菌和微生物，避免陈化和霉变。
从粮食陈化及霉变的机理的角度，看本发明对粮食霉变的影响1.生理变化无论是含胚与不含胚的粮食，主要表现为酶的活性和代谢水平的变化。粮食在储藏期的生理变化多是在各种酶的作用下进行的，若粮食中酶的活性减弱或丧失，其生理作用亦随之而减弱停止。各种粮食都有其自身生理变化的规律，大多数品种的粮食经过一年的储藏后即开始表现出不同程度的陈化。米类成品粮陈化比原粮快，粉成品粮陈化比米类成品粮快。例如，稻谷储藏的初期含有活性较高的过氧化氢酶、α一淀粉酶，随着储藏时间的延长，这些酶类的活性就大大减弱，生命力亦下降。根据实际测定，稻谷储藏三年后，其过氧化氢活性降低五倍，淀粉酶等于零。大米在储藏期中过氧化氢酶活性丧失，呼吸亦趋于停止。人们常说的陈米煮饭不如新米好吃，就是因为陈米中α一淀粉酶失去了活性，淀粉液化降低所致。本发明通过给粮食加氧，增加酶的活性，提高其生命力，从而减缓粮食的陈化。
2.粮食物理性质变化陈化粮食的物理性质变化很大，主要表现为光泽减退，色泽暗淡，粮粒组织硬化，柔韧性变弱，米质变脆，米粒起筋，身骨收缩，淀粉细胞变硬，细胞膜增强，糊化，吸水力降低，持水力亦下降，米粒破碎，粘性较差，口感有“陈味”。另外，由于陈化的深度与保管时间的长短成正比，储存时间长短不同，陈化的深度也不同，物理性质变化的程度也随之不同。一般隔年陈粮，由于水分降低，硬度增加，千粒重减小，容重加大，生命力减弱，虽对储藏稳定有利，但由于新鲜度减退，发芽力降低，品质下降。本发明通过加氧，提高其呼吸水平，增加周围空气的湿润成分，提高粮食的吸水率，减缓陈化。
3.糖分的变化对粮食的影响粮食不论是有氧呼吸或缺氧呼吸，消耗的基质都是葡萄糖。当粮食呼吸旺盛时，除粮食籽粒中葡萄糖被消耗外，其它糖类经过一系列反应，也不断分解，最后分解为葡萄糖，供呼吸需要，营养成分消耗品质下降。脂肪的变化对陈化的影响粮食中脂肪的含量虽然比较少，但它对粮食陈化变化有着很大的影响。由于脂肪易于水解，游离脂肪酸常在粮食中首先出现。特别是环境条件适应时，储藏霉菌开始繁殖，分泌出脂肪酶，参加脂肪水解，使粮食中游离脂肪酸增多，粮食陈化加深。陈米中含油酸较多，软脂酸、亚麻三烯酸少。游离脂肪酸对稻米陈化所起的作用，不仅能使蒸煮品质降低，游离脂肪酸能进一步氧化，产生戊醛、己醛等挥发性羰基化合物而形成难闻的陈米气味。脂肪的水解往往产生氧化现象，它的氧化物使脂肪酶失去活性。本发明有效的抑制了霉菌繁殖，控制了有利脂肪的水解，从而延缓粮食的霉变。
淀粉的变化对粮食陈化的影响新鲜粮食在储藏初期，由于淀粉酶活跃，淀粉水解为麦芽糖和糊精，粘度较强，蒸煮粘稠，口感味美。继续储藏，糊精与麦芽糖继续水解，还原糖增加，糊精相对减少，粘度下降，粮食开始陈化；如水分大，温度适宜(25℃～30℃)，还原糖继续氧化，生成二氧化碳和水，或酵解产生乙醇和乳酸，使粮食酸度增加，品质变劣，陈化加深，失去食用价值。本发明通过通风有效的调整了还原糖氧化的温度，进行了有效的处理。
蛋白质的变化表现为蛋白质水解和变性，主要由于物理和生理等因素的影响，引起蛋白质的水解和变性。蛋白质水解后，游离氨基酸上升，酸度增加。蛋白质变性后，空间结构松散，肽键展延，非极性基外露，亲水基内藏，蛋白质由溶胶变为凝胶，溶解度降低，而产生陈化。本发明可以有效的控制蛋白质的水解变性，减少游离氨基酸，避免陈化。
粮食陈化及霉变的原因由于粮食是一种活的有机体，它的陈化和霉变过程既有内部的生理化学变化的原因，又有外部环境储粮条件的原因。
1.自身原因从粮食自身来看，这种活的有机体的生命力也与其它生物一样，具有由旺盛到衰弱的新陈代谢过程。新的粮食呼吸作用较强，它是粮食籽粒内进行的一种复杂的生物化学反应过程。这种呼吸是以消耗营养物质(葡萄糖、脂肪、蛋白质)为基础的，即糖类等物质在酶的作用下进行氧化还原反应，转化为二氧化碳和水，并释放出热量。因此，旺盛的呼吸将造成粮食营养成分的大量消耗，陈化和霉变速度加快。反之，营养物质消耗少，陈化和霉变速度缓慢。另外，粮食水分愈高，品质越差时呼吸强度越高，粮食水分含量低于12.5～14.5％时，粮食处于干燥状态(自由水基本消失)，这时粮食陈化和霉变较慢。当粮食品质较好时，其呼吸强度较低，这时，粮食陈化和霉变较慢。本发明通过送风和送养调整粮食的温度和呼吸频率，达到延缓陈化和霉变的效果。
2.储存原因从储粮条件看，主要有以下几方面因素(1)温度和湿度的影响。高温、高湿环境可以促使陈化和霉变的出现和发展，当空气温度在15℃以下，空气相对湿度在55～75％(根据粮食品种确定)，粮食处于休眠状态，可延缓陈化和霉变。
(2)杂质和微生物的影响。杂质和微生物多，容易加速粮食的陈化和霉变。
(3)保管条件的影响。储存的仓容不足，设备和技术水平落后，防治措施不健全，也加快了粮食陈化和霉变。
(4)库存粮食大量积压，使储藏时间延长，造成积压陈化和霉变。
采用本发明通过调温和送氧在粮食长期储存时能杀灭粮食表面的各种微生物和细菌，净化储粮环境，降低粮食表面温度，抑制粮食的呼吸和新陈代谢，因此可以防止粮食的陈化和霉变。
二、本发明是一种新的储粮技术，不改变现有粮库的结构，是利用粮库现有的送风系统将臭氧气体送入粮仓内。具有设备投资少、使用方便、无需对粮仓密封、即能灭菌又能降温等很多独特的优点，它是一项极有发展前途的储粮新技术。
三、本发明在储粮温度高于0℃时使用效果更好。
四、本发明可以减少大量因粮食陈化和霉变而造成的浪费，其经济效益和社会效益显著。
五、本发明的实施是采用臭氧发生器产生臭氧气体后将臭氧气体通过通风管道送入粮仓内来完成的。
臭氧的特点臭氧(又名三子氧)分子式O3，分子量48.00；是氧的同素异形体，由三个氧原子构成，臭氧是一种强氧化剂，其氧化还原能力居第5位。臭氧广泛存在于自然界中。雷雨过后的空气有一种“清新”的感觉便是因为雷雨作用于空气产生臭氧。臭氧有很高的能量，所以很不稳定，在常温、常压下分子结构易变，很快自行分解为氧分子(O2)和单个氧原子(O)。后者具有极强的氧化作用，臭氧的半衰期为22-25分钟，最终完成氧化(杀菌)后还原成氧分子(O2)。不存在任何残留污染物。它具有广谱杀灭微生物作用，其杀菌速度较氯快300-600倍，是紫外线的3000倍。能消除因微生物作用而产生的不良气味。
臭氧防止粮食陈化和霉变的机理臭氧灭菌属于生物化学氧化反应。臭氧分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，并可以直接与细菌和病毒发生反应，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏。还可以渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡。并且将死亡菌体内的寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原(细菌病毒代谢产物、内毒素)等溶解变性灭亡。应用臭氧作灭菌剂可达到溶菌的目的，即可以达到彻底、永久地消灭物体表面所有微生物的效果。
臭氧技术是一种快速、高效、安全、可靠、环保的杀菌方法。臭氧技术用于延缓粮食陈化和霉变中能起到如下作用杀灭粮食表面的各种微生物和细菌，净化储粮环境，降低粮食表面温度，抑制粮食的呼吸和新陈代谢。从而达到防止粮食陈化和霉变的目的。
具体实施例方式实施例1用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法，其组成包括臭氧气体发生器，在粮仓底部的送风口处安装臭氧气体发生器，利用送风系统将臭氧气体送入粮仓内，每个粮仓每天连续送入臭氧气体时间不少于一小时，使空气温度在0°-15℃，空气相对湿度在55～75％。
实施例2上述的用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法，可以多个粮仓使用一个所述的臭氧气体发生器，各粮仓与所述的臭氧气体发生器之间通过带有阀门和仪表的管路相连，可以通过中心计算机控制各粮仓的温度和氧气含量，分别通过通往各个粮仓的管路上的电磁阀和流量计控制接通输氧情况。
权利要求
1.一种用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法，其组成包括臭氧气体发生器，其特征是在粮仓底部的送风口处安装臭氧气体发生器，利用送风系统将臭氧气体送入粮仓内，每个粮仓每天连续送入臭氧气体时间不少于一小时，使空气温度在0°-15℃，空气相对湿度在55～75％。
2.根据权利要求1所述的用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法，其特征是可以多个粮仓使用一个所述的臭氧气体发生器，各粮仓与所述的臭氧气体发生器之间通过带有阀门和仪表的管路相连。
全文摘要
用臭氧气体延缓粮食陈化和霉变的方法。目前臭氧技术大多应用在空气净化、食品和水消毒等方面，但目前尚没有利用臭氧气体延缓粮食在粮仓中长期储存时发生陈化和霉变的发明专利。本发明的组成包括臭氧气体发生器，在粮仓底部的送风口处安装臭氧气体发生器，当环境温度高于零度时，利用送风系统将臭氧气体送入粮仓内，每个粮仓每天连续送入臭氧气体时间不少于一小时。本方法用于不同类型的粮仓和不同品种粮食的长期保存。
文档编号A01F25/14GK1830272SQ20051000981
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月10日 优先权日2005年3月10日
发明者刘南凯 申请人:刘南凯, 王军