穀物的品質

張學義

前　　言

　　影響穀物品質的因素遠比我們所想像的還複雜。我們可追朔自穀物品種的選育、農民的耕種方式、氣候雨量、施肥、除草、收割時機、收割機的操作、穀物的篩選、烘乾、儲存、通風、翻倉、燻蒸、進料、出料、運輸等等，無一不與穀物品質有著極大的相關。

　　我國每年進口飼料穀物約五百萬噸，如再加上黃豆與小麥，則將近八百萬噸，價值約 14 億美金，因此對於穀物的品質實不容忽視。

一、品種與穀物的品質

　　通常，穀物的主要經濟性狀和它的產量常常呈反比的關係。以玉米來說，蛋白質和澱粉的含量與產量呈反比；以黃豆來說，蛋白質的含量和產量呈反比；以小麥來說，也是蛋白質的含量和產量呈反比。站在植物育種的立場，目標是訂在提高產量，增加對病蟲害的抵抗能力，或是滿足外觀的喜好，如此一來，似乎與其他的經濟性狀背道而馳。

　　試以玉米來比較，大部份的育種家們最重視產量的提高。進一步地，希望所育出來的品種便於利用機器設備來採收。例如成熟期一致，或玉米穗著生的高度一致，或玉米穗、玉米粒的大小一致。結果，其他有關品質的因素難免就會被忽略了。因此，近來在美國的植物育種家們，特別注重穀物經濟性狀的增強。在這一方面植物育種家們有很大的空間可以發揮。問題是跟這些經濟性狀有關的基因常常不只是一個，要改變由一、兩個基因所影響的性狀比較容易，但要改變由多個基因所影響的性狀則困難得多。更複雜的是，一個性狀的改變常常會導致另一個性狀出乎意料之外的發生變異。

　　一個作物的新品系之選育到許可上市前後約需花費 9 到 12 年的時間。例如說假設現在擬訂計劃要培育出一個新的品系，則最快也要等到本世紀末才有可能將該新品系的種籽上市。

　　植物育種家之所以會注重作物的產量，而不注重蛋白質的含量或油脂的含量，是因為在市場上交易時，計價方式只顧及穀物的重量而不管它的蛋白質含量。因此縱使植物育種家設法提高穀物的蛋白質或脂肪的含量，他所得到的好處，遠少於他設法提高作物的產量，耐病性或易收穫性。

　　由於受到市場上交易制度所左右，因此育種家們不得不重視市場上的需求。例如說，如果育種家們育成了一個玉米的新品系，它含有很高的蛋白質，但是產量不高，結果很可能是它在市場上根本就沒有農民願意買來種。

二、水分與穀物的品質

　　穀物是一個活的有機體，在它的生命期之後，它也會死亡。在穀物採收之後，所進行的乾燥、儲存、各種處理方式、搬運等等，都不能再增進它的品質。雖然每一項操作都是獨立的運作，但是每一項操作的方式都會影響到另一項操作的運作。例如說，如果玉米採收得太早，它的水分含量還沒降到適當的百分比，則採收時破裂顆粒的百分比會增加，而且還必須經過比較長時間的乾燥。同樣地，如果乾燥得不適當，也會增加破裂顆粒的百分比，而且會有不均勻的水分含量。更進一步地，水分含量、水分均勻度、破裂顆粒的百分比及粉塵的含量也會影響到玉米的儲存性。因此，從採收這一步驟起，每一步驟是否做得適當，都跟玉米的品質有很大的相關。

　　在大型的耕種農場裡，穀物的採收是以聯合收割機操作，因此收穫時穀物的水分含量，會影響到穀物顆粒破損的數量。而且收割之後，如果水分含量太高，也將不利於穀物的儲存，因此收割後的穀物，如果水分含量太高，則必須先予以乾燥。

　　以玉米為例，通常收割時水分含量約為 20%至 30%，因此必須先乾燥至 14%至 15%的水分含量。至於小麥或黃豆，其收割時的水分含量通常比玉米的水分含量為低。在美國，有些地區的農民則任其穀物在田野裡乾燥到安全程度才採收。在這種天然乾燥的方式之下，可以省掉人工以機械乾燥的手續。

　　乾燥的過程對於穀物品質的影響很大，而且比其他操作過程的影響更大。如果希望能生產出最佳品質的穀物，則乾燥設備的選擇與乾燥手續都必須非常用心。在美國所使用的乾燥機大都是連續式 ( Continuous–flow )、攜帶式 ( Portable  batch ) 和分批式 ( Batch–in–bin )。在乾燥的過程中，如操作不當，則玉米或黃豆的破裂顆粒會增加，而小麥則碾製的品質會降低。通常小麥和黃豆在採收後較少再經人工乾燥的手續。

　　在乾燥的過程中，會影響穀物品質的因素，是乾燥機內空氣的溫度、穀物的流動速度和熱空氣的流通速率。一般的乾燥機可以調整上述的前兩項，有些乾燥機則上述三項都可以調整。

　　在美國，所採收的玉米至少有 80%是在農場上由農民自行乾燥，美國農場上所採用的乾燥機有穀倉式 ( Bin  dryer )、非穀倉式 ( Non–bin  dryer ) 和複合式 ( Combination   dryer )。穀倉式乾燥機的容量較低，溫度也較低，因此可以處理出品質比較優異的穀物。非穀倉式乾燥機的容量較大，溫度也較高，因此如果操作不當，則穀物會過熱或過乾，而使穀物的品質變差。複合式乾燥機則兼具上述兩種乾燥機的優點。

　　通常農民把穀物賣給產地穀倉 ( Country  Elevator )，然後穀物經由河邊穀倉 ( Terminal  Elevator )、港口穀倉 ( Port  Elevator ) 而出口。這些穀倉所用的乾燥機有交流式 ( Crossflow  dryer )、協力式 ( Concurrent–flow  dryer ) 和混合式 ( Mixed–flow  dryer ) 三種。如果與農場上所用的乾燥機相比，則這一類的乾燥機容量較大，溫度較高。在美國以交流式的乾燥機用的最多，其他穀物出口國家則以混合式乾燥機用的最多。性能則以協力式乾燥機最好，不過購置費用較高。

　　穀倉內的濕度與濕度分佈的均勻性，也會影響到穀物的品質。水份、溫度與相對濕度之間的交互作用，會促使黴菌的滋長，增加穀物中昆蟲的活動而使穀物的品質變差。相對濕度增加時，穀物中的水分含量也會跟著增加。當相對濕度為 65%時，穀物中的均衡水分含量即達到支持黴菌滋長的程度。不過不同的穀物有個別的均衡水分含量。因此儲存玉米的最適濕度和黃豆、小麥的最適儲存濕度並不一樣。請參考圖 1：

　　燻蒸劑常被用來防止穀倉中昆蟲的滋長。當穀倉內的穀物有較高的水分含量時，會耗用較多的燻蒸劑，亦即燻蒸劑的用量必須提高。

　　為了控制水分含量、溫度與濕度之交互作用的結果，我們常用通風設備，將穀物裝進穀倉的設備與裝倉的方法也會影響到通風設備的成果。例如以管道將穀物自穀倉上面的入口往穀倉中心傾瀉而下時，比較輕的穀物或夾雜物偏向於推積在中間，形成一圓錐狀；而比較重的穀物則流向四周，如此將會妨礙通風設備的氣流在穀倉內的流通，而促進黴菌的滋長。

　　穀倉裡的穀物水分含量如不均勻也會導致某些部位的穀物容易損壞。通常穀倉內穀物的水分與溫度並不見得都是一致的，由於穀倉內不同部位的溫度有所不同，而使得水分也會隨著溫度的差異而轉移，並有凝聚水的現象出現，請參考圖 2。

　　這種水分移轉的現象會導致本來絕不應損壞的穀物卻發生損壞的現象。在寒冷的環境之下儲存的穀物到了春天天氣變為暖和時，即是穀物容易損壞之時。穀物從寒冷的地方運送到溫熱的地方也會有這種現象。

三、破裂顆粒與穀物的品質

　　穀物在採收時，難免會有裂開或破裂的現象。尤其是當穀物特別濕或特別乾的時候。如果穀物的水分含量尚高時就予以採收，此時穀物的顆粒比較柔軟，容易因受外力而變形。而且濕的穀物必須用較大的力量才能脫粒，因此濕的穀物比乾的穀物更易破損。

　　田野中的雜草與穀粒的輕重也會使得聯合收割機帶進太多的夾雜物。以小麥來說，如果割得太低，則可能帶進一些泥土。通常泥塊會從聯合收割機的後面排出，回落田野中，但如泥塊的大小和穀物差不多，則會與穀物一起通過篩網而被送進穀倉中。

　　在採收的過程中，比較大的東西 ( 例如植株的莖或葉片 ) 和比較小的東西 ( 例如沙與土 ) 都會被分離出來。但如遇到斜坡地形，則分離的效果較差，也會使應被分離出來的夾雜物混在穀物裡。

　　田野中雜草的種類與數量也會影響聯合收割機分離雜質的效果。雜草的防治對於種小麥的農民來說也是令人頭痛的問題。在溫濕的地區，雜草滋長得很快；雜草不但會使得穀物的產量減低，也會使得穀物裡的夾雜物增加。由於小麥的顆粒遠較黃豆、玉米為小，使得雜草的種籽容易混雜在小麥裡。

　　以熱風進行快速乾燥時容易造成裂紋，乾燥本身不會造成穀物的破裂，但將使穀物在乾燥後的操作時容易造成破裂。在乾燥之前如將穀物先予清理，拿掉夾雜物，則能增進乾燥機的效率。原因如下：

　　熱風的流通會比較暢順，穀物的濕度會比較均勻。

　　穀物在放入穀倉之前如預先清理，則可減少穀物因長黴或生蟲而使品質變差。但是穀物的清理過程也會增加穀物儲存的成本，因此有必要尋求出最經濟有效的做法。

飼料營養雜誌第七冊合訂本

1990年第1期至1990年第6期

九○年．第四期 ( 80 ~ 84 )

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