基于小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)的稻谷控溫儲(chǔ)藏技術(shù)研究

鄭剛 孫麗琴

[摘要]本研究充分利用遼寧的地理和氣候條件，在淺圓倉(cāng)開(kāi)展小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)稻谷控溫儲(chǔ)藏研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：應(yīng)用小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)技術(shù)能有效解決遼寧地區(qū)稻谷過(guò)夏儲(chǔ)藏期間糧堆表層糧溫較高的問(wèn)題，全倉(cāng)平均糧溫控制在15℃以內(nèi)，儲(chǔ)藏期間稻谷水分及脂肪酸值變化較小，延緩了稻谷品質(zhì)變化，達(dá)到了保質(zhì)減損的目的。

[關(guān)鍵詞]稻谷;控溫儲(chǔ)藏;緩速環(huán)流通風(fēng)

中圖分類號(hào)：TS212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

我國(guó)是稻谷生產(chǎn)大國(guó)，每年稻谷產(chǎn)量近2億t，2019年遼寧省稻谷產(chǎn)量為434.8萬(wàn)t[1]。作為重要的商品糧，稻谷儲(chǔ)藏?cái)?shù)量巨大，安全保質(zhì)儲(chǔ)藏任務(wù)艱巨。溫度是決定糧食儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的重要因素，稻谷儲(chǔ)藏對(duì)溫度較為敏感，具有不耐高溫、易黃變的特性，高溫會(huì)使稻谷脂肪酸值增加，引起品質(zhì)下降，特別是糧堆表層，這一問(wèn)題更加嚴(yán)重。因此，將糧溫控制在低溫狀態(tài)是有效減緩稻谷品質(zhì)下降的重要技術(shù)手段。

遼寧地區(qū)冬季低溫漫長(zhǎng)、夏季高溫短促，為低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏提供了得天獨(dú)厚的條件。內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)藏技術(shù)就是將環(huán)流和通風(fēng)技術(shù)有效結(jié)合，利用糧堆“冷心”儲(chǔ)存的冷源，在夏季高溫季節(jié)實(shí)施內(nèi)部環(huán)流，能降低倉(cāng)溫和糧堆表層糧溫，均衡糧堆溫度，控制有害生物發(fā)生發(fā)展，延緩品質(zhì)劣變，減少化學(xué)藥劑用量，是中儲(chǔ)糧總公司在北方地區(qū)重點(diǎn)推廣的技術(shù)之一[2]，能夠安全有效地保持北方粳稻品質(zhì)，可用于東北地區(qū)優(yōu)質(zhì)粳稻的綠色儲(chǔ)藏[3]。本文利用遼寧的地理和氣候特點(diǎn)，在淺圓倉(cāng)開(kāi)展小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)控溫儲(chǔ)藏試驗(yàn)，有效解決了遼寧地區(qū)稻谷過(guò)夏儲(chǔ)藏期間糧堆表層糧溫和倉(cāng)溫較高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏，延緩了稻谷品質(zhì)變化，對(duì)于東北三省及內(nèi)蒙古地區(qū)淺圓倉(cāng)稻谷儲(chǔ)藏具有一定的借鑒作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試倉(cāng)房情況

選擇中央儲(chǔ)備糧沈陽(yáng)直屬庫(kù)12號(hào)淺圓倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng)，單倉(cāng)直徑30m，檐高18m，裝糧線高度14.5m，倉(cāng)容量8 000t，氣密性良好。倉(cāng)房配備LC-6型糧情測(cè)控系統(tǒng)、機(jī)械通風(fēng)和環(huán)流熏蒸等設(shè)備。

1.1.2 緩速環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)

在12號(hào)淺圓倉(cāng)倉(cāng)壁外側(cè)對(duì)稱安裝2臺(tái)SCJNo4.5型混流通風(fēng)機(jī)進(jìn)行雙側(cè)緩速環(huán)流通風(fēng)，每臺(tái)環(huán)流風(fēng)機(jī)功率為3.0kW[4]，環(huán)流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與淺圓倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)口相連接，出風(fēng)口與環(huán)流管道一端連接，環(huán)流管道另一端通向淺圓倉(cāng)糧面上方1.5m空間（見(jiàn)圖1）。環(huán)流管道內(nèi)徑為160mm，材質(zhì)為供熱用無(wú)縫金屬鋼管（環(huán)流風(fēng)機(jī)、淺圓倉(cāng)通風(fēng)道和環(huán)流管外用阻燃級(jí)厚聚氨酯發(fā)泡保溫處理）。

1.1.3 供試糧食情況

供試用糧為沈陽(yáng)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)粳稻，入倉(cāng)時(shí)指標(biāo)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

LC-6型糧情測(cè)控系統(tǒng)：山東恒臺(tái)縣長(zhǎng)江國(guó)糧機(jī)械有限公司;LDQY-1700型多功能糧倉(cāng)深層扦樣器：北京同德創(chuàng)業(yè)科技有限公司;JXFM110型錘式旋風(fēng)磨：上海嘉定糧油儀器有限公司;ML203型電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;101-1EF型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海實(shí)驗(yàn)儀器廠;XQ-600型脂肪酸值測(cè)定儀：北京先驅(qū)威鋒技術(shù)開(kāi)發(fā)公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 緩速環(huán)流通風(fēng)

稻谷入庫(kù)后，充分利用冬季外界低溫低濕的環(huán)境條件，采用機(jī)械通風(fēng)的方式逐漸平衡糧堆溫濕度蓄儲(chǔ)冷源。夏季高溫季節(jié)利用環(huán)流風(fēng)機(jī)，將糧堆“冷心”的冷源送入淺圓倉(cāng)糧堆上方空間，降低倉(cāng)溫和糧堆表層糧溫，進(jìn)行控溫儲(chǔ)藏。根據(jù)倉(cāng)溫情況，環(huán)流風(fēng)機(jī)采用自動(dòng)運(yùn)行模式，當(dāng)倉(cāng)溫高于25℃時(shí)，環(huán)流風(fēng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行;當(dāng)倉(cāng)溫低于23℃時(shí)，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。2018年6月25日開(kāi)始至8月27日結(jié)束;2019年采用相同的流程，先冬季蓄冷再夏季環(huán)流，自7月2日開(kāi)始至9月4日環(huán)流通風(fēng)結(jié)束。試驗(yàn)期間，通過(guò)糧情測(cè)控系統(tǒng)定期（每周2～3次）檢測(cè)糧堆溫度。

1.3.2 扦樣方法

按照分區(qū)分層扦樣的原則，按“米”字形設(shè)置13個(gè)取樣點(diǎn)。邊緣設(shè)置8個(gè)取樣點(diǎn)，距離倉(cāng)內(nèi)壁1.0m處圍繞倉(cāng)中心均勻排列，中心設(shè)置1個(gè)取樣點(diǎn)，另外4個(gè)取樣點(diǎn)在邊緣和中心等距排列（見(jiàn)圖2）。根據(jù)糧堆深度設(shè)置5層，表層距糧面0.5m，其余各層等距排列，每層每點(diǎn)取樣不少于1kg，最后將每層13個(gè)點(diǎn)的樣品混合，扦取1kg作為每層的代表樣品進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)，每季度扦樣一次。

1.3.3 檢測(cè)方法

水分含量按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》（GB 5009.3—2016）方法測(cè)定;脂肪酸值按照《稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》（GB/T 20569—2006）方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 糧溫及倉(cāng)溫變化

經(jīng)過(guò)兩個(gè)儲(chǔ)糧夏季緩速環(huán)流通風(fēng)，通過(guò)糧情測(cè)控系統(tǒng)對(duì)倉(cāng)溫和糧堆溫度的監(jiān)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖3～圖4。每年進(jìn)入夏季高溫以后，受外溫輻射倉(cāng)溫持續(xù)升高，糧堆表層糧溫（圖3和圖4中的第一層）也隨之升高，經(jīng)過(guò)10d左右的小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)，表層糧溫開(kāi)始緩慢下降并逐漸趨于穩(wěn)定。由于內(nèi)環(huán)流通風(fēng)消耗糧堆冷源，其他各層糧溫也緩慢升高，全倉(cāng)糧食的平均溫度也在逐漸上升，但變化幅度都較小。整個(gè)夏季未出現(xiàn)糧堆局部發(fā)熱現(xiàn)象，糧堆表層糧溫未超過(guò)25℃，全倉(cāng)平均糧溫始終控制在15℃以下，達(dá)到了低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧的目的。

2.2 粳稻品質(zhì)變化

2.2.1 水分變化

經(jīng)過(guò)兩個(gè)儲(chǔ)存周期的跟蹤監(jiān)測(cè)，各糧層水分檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖5。由圖5可以看出，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，各糧層水分均呈下降趨勢(shì)，表層糧食水分下降幅度較大，降幅為0.4%，其余各糧層水分變化較小，降幅在0.2%以下。結(jié)果表明，使用小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)技術(shù)，儲(chǔ)藏過(guò)程中粳稻的水分丟失較小，起到了減損的作用。

2.2.2 脂肪酸值變化

一般來(lái)講稻谷的脂肪酸值隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)和儲(chǔ)藏溫度的升高而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)[5]。楊曉蓉等[6]的研究表明，儲(chǔ)藏溫度越高，稻谷脂肪酸值上升速度越快。經(jīng)過(guò)兩個(gè)儲(chǔ)藏周期，試驗(yàn)倉(cāng)稻谷糧堆各層的脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知，各層稻谷的脂肪酸值在整個(gè)儲(chǔ)藏周期內(nèi)的變化趨勢(shì)基本一致，都隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出規(guī)律性的上升趨勢(shì)。表層和中上層稻谷受外溫和倉(cāng)溫的持續(xù)影響較大，導(dǎo)致該層稻谷的脂肪酸值上升幅度比其他各層要大，但是總體上升較緩慢，兩個(gè)儲(chǔ)藏周期脂肪酸值變化幅度為1.1～2.6mgKOH/100g。由此可見(jiàn)，小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)可實(shí)現(xiàn)稻谷準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏，能有效減緩脂肪酸值升高，延緩稻谷品質(zhì)劣變。

2.3 能耗情況

第一個(gè)儲(chǔ)藏周期夏季環(huán)流通風(fēng)累計(jì)共842h，用電量5 053.0kW·h，日均用電量78.9kW·h，噸糧耗電量0.86kW·h/t;第二個(gè)儲(chǔ)藏周期夏季環(huán)流通風(fēng)累計(jì)共855h，用電量5 133.0kW·h，日均用電量79.0kW·h，噸糧耗電量0.87kW·h/t。按當(dāng)?shù)赜秒妰r(jià)格0.92元/kW·h計(jì)算，兩個(gè)儲(chǔ)藏周期夏季折合單位噸糧平均費(fèi)用約0.8元/t。

3 結(jié) 論

本文選取遼寧地區(qū)淺圓倉(cāng)進(jìn)行小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)稻谷控溫儲(chǔ)藏技術(shù)研究，結(jié)果表明，該技術(shù)能有效解決稻谷儲(chǔ)藏期間表層糧溫較高的問(wèn)題，全倉(cāng)平均糧溫始終控制在15℃以下，表層糧溫在25℃以下，達(dá)到了低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏的目的。兩個(gè)儲(chǔ)藏周期內(nèi)，整倉(cāng)稻谷水分下降0.3%，其中表層水分下降0.4%;脂肪酸值升高1.6mgKOH/100g，其中表層升高2.2mgKOH/100g。由此可知，采用該技術(shù)能降低稻谷水分丟失，有效延緩稻谷品質(zhì)劣變速度，實(shí)現(xiàn)保質(zhì)減損儲(chǔ)藏。同時(shí)，采用該技術(shù)的單位能耗也低于目前普遍采用空調(diào)控溫儲(chǔ)糧的單位能耗。綜上所述，基于小風(fēng)量緩速環(huán)流通風(fēng)的稻谷控溫儲(chǔ)藏技術(shù)行之有效、安全可靠，適用于東北三省及內(nèi)蒙古地區(qū)淺圓倉(cāng)稻谷儲(chǔ)藏。

參考文獻(xiàn)

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