近些年来,在储藏和干燥作业中,粮食损伤问题颇为突出,造成了谷物的大量浪费和品质下降,严重制约着我国粮食产业的发展。本文以龙洋、准两优、垫江、中加早等四个稻谷品种为主要研究材料,通过以水分吸附解吸理论和玻璃化转变理论为基础,利用爆腰率和爆腰指数以及生物染色法对裂纹进行量化和检测,探究吸湿膨胀系数和玻璃化转变温度这两个热物性参数分别在稻谷的储藏和干燥过程中的变化规律以及对稻谷裂纹的形成和扩展的影响。主要研究内容和结果为:1.通过对稻谷和糙米经吸附解吸达到平衡的单籽粒长度、宽度和体积随含水率的变化规律进行研究,并计算得出了线性吸湿膨胀系数和体积吸湿膨胀系数,分析其变化规律。结果表明:样品平衡后单籽粒的长度、宽度和体积与其含水率是线性相关的,含水率越高,单籽粒的长度、宽度和体积就越大,反之,则越小;单籽粒的长度与含水率的线性相关性最好,宽度与含水率的线性相关性次之,体积与含水率的线性相关性最差;与稻谷相比,平衡后糙米的长度、宽度和体积与含水率的线性相关性更好;正常水分样品达到平衡后的体积与含水率的线性相关性比高水分样品的好;同一品种的糙米的吸湿膨胀系数大于稻谷的吸湿膨胀系数。2.通过灯箱法观测经过吸附解吸达到平衡后的稻谷和糙米样品籽粒的裂纹,以爆腰率和爆腰指数对裂纹进行定性和定量分析,并与平衡含水率建立函数关系,从水分的吸附解吸和吸湿膨胀的理论角度对裂纹的形成和扩展原因进行解释。结果表明:高水分的稻谷和糙米达到平衡后其含水率越高,爆腰率越低,而正常水分的稻谷和糙米的含水率与进样前的含水率越接近爆腰率越低,相同含水率下同一品种的糙米的爆腰率大于稻谷的爆腰率;高水分稻谷和糙米达到平衡水分后基本上符合含水率越高,龟裂率越低的变化规律,而正常水分的稻谷和糙米基本上符合含水率与进样前的含水率越接近龟裂率越低的变化规律;正常水分和高水分龙洋糙米、正常水分准两优稻谷的双裂率与高水分龙洋稻谷、正常水分准两优稻谷和糙米的单裂率基本上符合上述变化规律。3.通过利用差示扫描量热仪对不同含水率稻谷的玻璃化转变温度进行测量,探究稻谷含水率与玻璃化转变温度的函数关系,并运用相应的回归方程进行拟合,分析含水率与玻璃化转变温度的变化规律。结果表明:随着稻谷湿基含水率的升高,其玻璃化转变温度逐渐降低。在对准两优和垫江这两种稻谷进行干燥时,可以将干燥温度控制在39℃以下进行连续干燥,也可以采取变温干燥的方式,使干燥温度始终低于当前含水率下所对应的玻璃化转变温度,使稻谷始终保持在玻璃态,这样可有效抑制裂纹的产生,使整米率得以保障;不同薄层干燥温度的稻谷在同一含水率下的玻璃化转变温度是不同的,准两优稻谷在干燥温度为55℃时的玻璃化转变温度最低,在65℃时的玻璃化转变温度最高,垫江稻谷在干燥温度为60℃时的玻璃化转变温度最低,在70℃时的玻璃化转变温度最高;准两优稻谷和垫江稻谷的玻璃化转变温度与含水率的函数关系曲线的最佳拟合方程分别是线性方程和幂函数曲线方程。4.通过利用固绿FCF染色法对薄层干燥后手工去壳的稻谷进行染色实验,得出薄层干燥曲线的变化规律以及洗脱上清液吸光度值与稻谷含水率的函数关系,将吸光度值与裂纹联系起来,探究含水率与裂纹的关系,并从玻璃化转变的角度对干燥裂纹的形成和扩展机理进行解释。结果表明:从整体上来看,在同一时刻,稻谷的干燥温度越低,其含水率就越高,稻谷的含水率与干燥时间的函数关系符合指数曲线方程,干燥温度的升高,有效缩短了达到安全水分含量所需要的时间,提高了干燥效率;随着稻谷湿基含水率的增加,染色洗脱后上清液的吸光度值随之降低,稻谷吸光度值会随着裂纹率和破碎率的升高而增大;三个品种稻谷的染色洗脱后上清液的吸光度值与含水率的关系曲线的最佳拟合方程是幂函数曲线方程;三个品种的稻谷在干燥过程中都发生了玻璃化转变,产生了裂纹甚至破碎,固绿FCF染色法可作为一种快速检测和量化稻谷裂纹及破碎的方法。本文的创新点包括:(1)测定并分析了稻谷和糙米的吸湿膨胀系数。(2)利用固绿FCF染色法对稻谷裂纹进行快速检测。