文献综述（或调研报告）：

0前言

我国是粮食生产、储藏及消费大国，但我国人口基数大，人均粮食占有量较低。因此，减小粮食的仓储损耗至关重要。而我国的粮食产后损失比较严重，主要是由于微生物、害虫的大量繁殖等因素所导致。据统计，我国国库粮食损失率约0.2%，粮食产量的70%由农户储藏，而农户储粮的损失率高达8%-10%^[1-3]。所以，粮食入库后需要通过技术手段严格监控储藏期间粮食各项指标的变化，有问题、早发现、早解决，保证粮食储备的安全。

1粮食监测技术

粮食中活动并产生危害的微生物主要是霉菌，粮食储藏发热等现象就是由霉菌等微生物作用引起的。粮食含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪及无机盐等营养物质，是霉菌生长的天然培养基。霉变实质就是霉菌以小麦、稻谷、玉米等粮食为营养基质，进行消化、吸收和利用营养的过程。

利用粮食呼吸与霉菌呼吸过程中产生的不同代谢产物，就可以判断粮食储藏过程中的状态，进行粮食的监测。例如：有基于粮食与霉菌呼吸过程中释放热量的粮温检测技术，有检测粮食与霉菌生命活动释放CO₂气体浓度的CO₂检测技术，有根据粮食或霉菌代谢过程中释放的挥发性代谢产物而发明的电子鼻检测技术。

1.1 粮温检测技术

在粮食储藏过程中，储粮受温湿度及其它因素的影响，可能出现发热、霉变等情况，特别是霉菌活动，在粮食发热过程中释放了大量的热量。粮堆是热的不良导体，会集聚热量导致粮堆温度的升高，借助粮堆温度检测的方法可以快捷地发现储粮的异常状态^[4]。

粮温检测技术由最初的温度计检测发展到电子传感器检测，并随着电子传感、计算机和网络技术的不断创新而不断发展。目前是中国大型粮仓主要采用的粮情监测方法，但是该方法也有些缺陷。一方面当温度传感器检测到粮堆温升时，粮食品质已经受到了生物活动的危害；此外偏离发热点的测温传感器不能灵敏地发现粮堆的异常温升，有国外学者提出，仓储粮食中的温度采样点间隔要小于0.5m，才可能及时发现小区域热点的存在^[5]；另一方面，粮堆表面等一些散热较快的部位，霉菌活动产生的热量会被及时消散，即使粮食已经霉变，粮温也不会上升，这样就不能准确反映粮仓内霉菌真实的活动情况。因此，粮温检测具有一定的滞后性，而且真实性和可靠性存在偏差。因此粮温检测需要搭配其他检测手段使用，或通过温度变化的趋势间接反映问题、发现问题，从而达到较好的预警效果。

1.2 二氧化碳检测

在常规储藏条件下，粮食处于休眠状态，呼吸强度较低，而霉菌的呼吸强度远比粮食本身的呼吸强度大上千倍甚至万倍^[6]。通过对粮堆中CO₂气体成分变化的检测，也可以掌握粮堆内微生物的活动状况，达到粮食监测的目的。

多年来，国内外有大量涉及微生物活动与 CO₂释放之间关系的研究，证明了微生物生长代谢与CO₂的释放速率有显著的相关性。Stroshine在1990年提出可以利用粮堆CO₂浓度变化作为判断储粮霉变发生程度^[7]；梁微^[8]等研究了粮堆中CO₂浓度与粮食带菌量的相关性，得出结论：在密闭条件下，当粮堆中CO₂浓度达到 5%时，霉变已经开始，此时应采取有效的措施，防止霉菌的进一步扩大；蔡静平等提出通过从粮堆内部经导气管将CO₂引出仓外，利用传感器实现仓外检测的储粮有害生物活动快速检测方法^[9]；S. Neethirajan等开发了一种使用聚苯胺硼酸导电聚合物作传感器导电区的CO₂传感器，对各浓度CO₂下的模拟粮堆表现出良好的灵敏度、恢复时间、敏感性、选择性和稳定性 ^[10]；程树峰等根据霉菌活动与CO₂含量的关系，采用电子传感元件开发出一种基于CO₂检测的粮情检测仪，认为此检测技术对于防控储粮霉变有显著的优势 ^[11]。这些检测方法的研究和应用为粮仓储粮霉菌危害的监测提供了技术和设备支持。

在应用方面，梁薇等^[12]采用CO₂检测技术证明在不同储藏状态下霉菌活动与霉菌CO₂释放量和粮食品质变化有显著的对应关系，能够提前预测储粮微生物的活动情况。耿旭等^[13]研究发现粮食自身及霉菌在不同生理阶段的CO₂释放量具有一定的差异特性，使粮堆中 CO₂的浓度变化呈“S”型曲线。虽然粮堆CO₂气体分析检测法是比较成熟的检测技术，且已经取得了许多研究成果，能够真实地反映粮堆内气体成分的变化，但是对霉变发生部位判定的研究现在还不够深入准确。

1.3 电子鼻检测技术

粮食依据品种的不同均有其自身固有的气味，电子鼻检测技术就是一类通过模仿哺乳动物嗅觉来对环境中气味进行鉴别的装置。