高大平房倉內環(huán)流對小麥品質調控作用的研究

付強　劉宇昊　楊文棋　魏巍　陸玉卓　劉霞

[摘要]本文以天津貫莊國家糧食儲備庫的高大平房倉為試驗倉，采取內環(huán)流改造措施的高大平房倉和未進行內環(huán)流改造措施的高大平房倉對庫內小麥溫度、吸水率及其α-淀粉酶活性、總淀粉酶活性的相關的品質進行了研究。結果表明采取內環(huán)流改造的高大平房倉對小麥貯藏品質有著較好的調控作用。通過研究結果進行對比分析得出結論：內環(huán)流系統(tǒng)改造后，各層糧溫分別降低1℃、2.5℃、1.5℃，各層吸水率平均增加4.20%、5.62%、5.34%，還可以有效降低貯藏小麥的α-淀粉酶與總淀粉酶活性，從而使小麥的貯藏品質更加穩(wěn)定。采用內環(huán)流改造可以延長小麥儲藏的時間，有效控制小麥的各項品質的同時還可保證小麥穩(wěn)定性。

[關鍵詞]高大平房倉；小麥；內環(huán)流改造；淀粉品質

中圖分類號：TS205.9 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180313

我國具有龐大的人口基數(shù)，是世界上糧食儲藏和消費的大國之一，中國國土的13%是可用耕地，因此需要把工作重心放在糧食安全合理儲藏上。在糧食倉儲體系中，糧食儲藏溫度是影響糧食品質的主要原因之一。現(xiàn)今中國主要的糧食儲藏倉型是高大平房倉，1998年之后我國在各地分批建成的各類糧倉的數(shù)量大約有500個，新建倉庫容量約500億kg，高大平房倉占新倉庫的70%，圓倉、鋼筋直立倉庫等和占所有新倉庫30%。因此，如何安全高效地在大型倉庫儲藏糧食是中國乃至世界糧食安全的關鍵。

從目前情況來看，大量新型機械通風設備、糧食狀況測控系統(tǒng)和循環(huán)熏蒸系統(tǒng)已經安裝在各地大型儲糧糧倉中來緩解高溫儲糧對糧食造成的各種問題。在倉儲過程中隨著溫度逐漸上升，小麥中所含的α-淀粉酶活性和過氧化氫酶活性會有顯著下降，過氧化氫酶活性與小麥活力有密切關系。小麥中的過氧化氫酶降低時，小麥種子的發(fā)芽率下降，過高的溫度也會造成小麥品質劣變，對小麥的品質產生較大的損傷。

內環(huán)流調控儲糧技術是當倉內長時間受到夏季陽光照射，糧食表面溫度過高使其品質降低時，使用循環(huán)風扇將冷空氣循環(huán)送至保溫管內再輸送至糧倉內部，降低倉庫中的溫度、濕度和糧面溫度，從而實現(xiàn)低溫儲糧。

中國是全球小麥的生產和食用比例最大的國家，小麥也是我國糧食倉儲的主要糧種，其淀粉約占小麥粒重的75%。所以小麥淀粉的品質是決定小麥質量是否達標的重要因素，而小麥品質的變化是個不可逆的過程，它會隨著倉儲的時間以及條件因素而改變，不適宜的儲藏條件會加速小麥品質的下降，最終導致小麥的陳化。所以高大平房倉內環(huán)流改造對小麥儲藏過程進行降溫是十分關鍵的。

1材料與方法

1.1庫房與配套設備

1.1.1庫房情況

試驗倉為天津貫莊國家糧食儲備庫1號庫，對照庫為3號庫。1號庫和3號庫基本結構相同。墻體為凝土排架填充頁巖磚墻體，庫頂為彩鋼板，屋頂、地面、墻體防水防潮性能良好。

1號庫隔熱優(yōu)化改造主要是外墻采用50mm厚擠塑板作為保溫材料，在庫內加裝四臺T35-11NO.5.5式軸流風機并設置雙向、一機三道的地上籠通風道。

1.1.2庫房設備情況

庫房氣密性良好，具備環(huán)流熏蒸系統(tǒng)，可采用LM-KF-3608-V可控式PH3氣體發(fā)生器和鋼瓶施藥裝置，磷化氫檢測裝置進行環(huán)流熏蒸，也可采用整倉密閉糧面施藥熏蒸。采用WDR糧情檢測智能化控制平臺系統(tǒng)檢測糧溫、倉溫。

1.2材料

本次研究試驗所取糧食均為河北白硬麥，2016年12月以散裝形式入儲。取樣方法為每個庫中分三層取樣，每層設五個取樣點，其中包括東北角、東南角、西北角、西南角和中間點，共30個樣本點。

1.3儀器與設備

高速萬能粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；電子分析天平（精密度1/1000），PL203：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；高速臺式冷凍離心機，Centrifuge 5804R，Eppendoff AG；電熱鼓風干燥箱，DGG-101-2：天津市天宇實驗有限公司；紫外可見分光光度計，T6新世紀：北京普析通用儀器有限公司。

1.4指標測定方法

小麥吸水率采用用水浸漬再烘干減重的方法；α-淀粉酶與總淀粉酶活性測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法。

2結果與討論

2.1糧溫情況分析

糧食在儲藏時的品質會隨著時間的增加而降低，我們要對糧溫進行適當?shù)目刂普{節(jié)，盡可能降低糧食的溫度，但還要注意糧食在冷熱交界面發(fā)生結露現(xiàn)象，尤其要注意在夏季時糧食內部出現(xiàn)熱皮冷芯現(xiàn)象。劉傳云等的研究表明了在北方地區(qū)整個夏季使用內環(huán)流技術可以控制糧食表層平均糧溫不超過20%，且最高糧溫可以控制在25℃左右。如圖1所示，普通平房倉上、中、下層最高溫度分別達到25℃、15℃、12.5℃，內環(huán)流改造后的平房倉上、中、下層最高溫度分別達到24%、12.5℃、11℃，內環(huán)流改造后的平房倉內糧溫比起普通平房倉內糧溫有顯著降低，且溫度變化速率有所降低，并未出現(xiàn)溫度突然增加的現(xiàn)象。

2.2高大平房倉內環(huán)流改造對小麥儲藏后吸水率的調控效應

面粉的吸水率是指調制單位重量的面粉成面團所需的最大加水量，以%表示，它與面粉蛋白含量、面粉粒度等相關，面粉越細淀粉粒破壞吸水率越高，破損淀粉很大程度上影響著吸水率，其含量越小則吸水率減小，呈正相關。無損淀粉的吸水率大約是破損淀粉的0.285倍，而且較高的吸水率還可以提高面包饅頭等的出品率，很大程度上影響了面團的形成。圖2中A～C為1號庫與3號庫儲藏一年后上、中、下糧層五個取樣點吸水率比較，圖中表明了采取內環(huán)流改造措施的1號庫樣品小麥吸水率比未改造的3號庫更高，平均各層吸水率增加4.20%、5.62%、5.34%，綜合來看無論是1號庫還是3號庫都是越靠上層吸水率越低，且采取內環(huán)流改造措施之后的樣品小麥吸水率會小幅度增加，這樣有利于面包等的出品率，能夠形成更優(yōu)質的面團。

2.3高大平房倉內環(huán)流改造對小麥α-淀粉酶活性的影響

α-淀粉酶也叫“糊精化酶”，它可以隨機地從淀粉分子內部水解α-1，4糖苷鍵，對種子萌發(fā)和面團發(fā)酵都具有重要影響。余榮珍等的研究表明了在儲藏過程中α-淀粉酶活性會先下降，后緩慢回升，最后完全喪失活性。小麥淀粉酶的活性對小麥品質有著較大的影響，在小麥儲藏過程中當?shù)矸勖富钚栽黾泳蜁剐←湻€(wěn)定性降低。圖3中A～C是經內環(huán)流改造后的1號庫與未改造的3號庫在儲藏一年后的小麥α-淀粉酶活性的數(shù)值，圖中表明了采取內環(huán)流改造措施的1號庫α-淀粉酶活性比未改造的3號庫更低，其中各層α-淀粉酶活性平均降低12.41%、13.18%、24.04%，由α-淀粉酶活性低則穩(wěn)定性越高可知，控溫儲糧確實能夠大幅增加儲藏小麥的穩(wěn)定性，可以延長小麥的保藏時間且能夠減慢小麥品質劣變。

2.4高大平房倉內環(huán)流改造對小麥總淀粉酶活性的調控作用

總淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，余榮珍等的研究表明了在儲藏過程中總淀粉酶活性會先下降后回升，然后再下降，最后趨于平穩(wěn)不變且淀粉酶活性越高小麥穩(wěn)定性越差。圖4中A～C是經內環(huán)流改造后的1號庫與未改造的3號庫在儲藏一年后的小麥總淀粉酶活性的數(shù)值，圖中表明了采取內環(huán)流改造措施的1號庫總淀粉酶活性比未改造的3號庫更低，其中各層總淀粉酶活性平均降低16.57%、19.33%、16.38%，與圖2～圖3部分樣品點的α-淀粉酶活性降低幅度更大，但大致趨勢相同。

3結論

本文的實驗倉庫為天津貫莊國家糧食儲備庫的高大平房倉，研究內容為在采取內環(huán)流改造措施的高大平房倉和未進行內環(huán)流改造措施的高大平房倉中，對庫內溫度、糧食溫度、吸水率及其包括α-淀粉酶活性、總淀粉酶活性等的與淀粉相關的品質進行了研究，來解決普通高大平房倉中儲糧的各項品質。

內環(huán)流改造后的糧溫變化幅度變小，小麥可以在穩(wěn)定的環(huán)境下進行儲藏，各層糧溫分別降低1℃、2.5℃、1.5℃，且改造后的倉內小麥的吸水率比未改造的倉內小麥吸水率有明顯提高，各層吸水率平均增加4.20%、5.62%、5.34%，還可以有效降低儲藏小麥的α-淀粉酶與總淀粉酶活性，從而使小麥更加穩(wěn)定，其中各層α-淀粉酶活性平均降低12.41%、13.18%、24.04；總淀粉酶活性平均降低16.57%、19.33%、16.38%，采用內環(huán)流改造可以延長小麥儲藏的時間，有效的控制小麥的各項品質的同時還可保證小麥穩(wěn)定性。