淺圓倉不同深度大豆品質(zhì)變化研究

◎ 古爭艷，程 祥，盧冠強(qiáng)，胡衛(wèi)鋒

（1.中央儲(chǔ)備糧新鄭直屬庫有限公司，河南 新鄭 451100；2.河南工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450001）

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全世界每年因糧食霉變及蟲害等導(dǎo)致的糧食損失約為糧食產(chǎn)量的8%，大豆作為大宗油料經(jīng)濟(jì)作物，每年貿(mào)易量和儲(chǔ)備量都很大，大豆較其他谷物更容易發(fā)生貨損[1]，大豆霉變損失是其中重要的一部分。目前進(jìn)口大豆已成為我國油脂生產(chǎn)原料的主要來源，且進(jìn)口數(shù)量逐年增加，但其抗霉變特性相比于國產(chǎn)大豆明顯較低，因此霉菌成為危害進(jìn)口大豆安全儲(chǔ)藏的主要因素；有研究表明，大豆異黃酮具有抗真菌活性，霉菌會(huì)減少功能成分的相對(duì)含量，所以在大豆儲(chǔ)藏中要特別關(guān)注糧堆發(fā)熱霉變。要避免大豆因儲(chǔ)藏不善而貶值[2]，在進(jìn)口大豆儲(chǔ)藏過程中要積極采用科學(xué)儲(chǔ)糧方法，加強(qiáng)糧溫、水分和品質(zhì)檢查，防止糧堆出現(xiàn)發(fā)熱、結(jié)露、霉變和生蟲等異常糧情。淺圓倉保管大豆，由于中心卸料，自動(dòng)分級(jí)嚴(yán)重，雜質(zhì)分布不均勻，加上糧溫受倉內(nèi)不同位置影響分布不均勻，造成倉內(nèi)不同位置糧食品質(zhì)各不相同，本文旨在探究淺圓倉不同深度大豆樣品品質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)的差異，分析其變化規(guī)律，確定儲(chǔ)藏期間需要特別關(guān)注其變化的分布位置，指導(dǎo)糧情檢查和處理工作。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

石油醚、無水乙醇、酚酞指示劑、0.01 mol·L-1氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液，所用試劑均為分析純。

JFY-1/4分樣器（無錫穗邦科技有限公司）、QC-40-4數(shù)顯滴定器（德國普蘭德）、PM8188谷物水分快速測(cè)定儀（日本凱特）。

1.2 試驗(yàn)方法

水分含量使用谷物水分快速測(cè)定儀測(cè)得；雜質(zhì)率檢測(cè)參照GB/T 5494—2019；不完善粒率檢測(cè)參照GB 1352—2009；粗脂肪酸值測(cè)定參照GB 5009.229—2016。

1.3 扦樣點(diǎn)在整倉的分布情況

扦樣方法參照中央儲(chǔ)備糧油質(zhì)量檢查扦樣檢驗(yàn)管理辦法[3]。扦取中央儲(chǔ)備糧新鄭直屬庫12#淺圓倉的樣品，該倉儲(chǔ)藏2020年進(jìn)口美國大豆10 413 t，入庫質(zhì)量等級(jí)為四級(jí)，雜質(zhì)2.8%；確定扦樣深度為17 m，縱向第一個(gè)點(diǎn)為糧面下30 cm處，往下每隔1 m扦一個(gè)樣，縱向共扦18個(gè)樣，橫向按照中心（1個(gè)點(diǎn)）、半徑中（4個(gè)點(diǎn)）、外徑（距墻30 cm處4個(gè)點(diǎn)）分布，共9個(gè)扦樣點(diǎn)。如圖1所示，共扦取18×9=162個(gè)樣品。

圖1 扦樣點(diǎn)分布圖

2 結(jié)果與分析

2.1 水分含量檢測(cè)結(jié)果

糧食含水量的多少不僅反映糧食質(zhì)量的高低，而且是糧食能否安全儲(chǔ)藏的重要指標(biāo)，糧食含水量過高，會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)糧發(fā)熱、霉變，含水量過低則會(huì)影響糧食外觀、種用和食用品質(zhì)，因此，將糧食的水分控制在安全水分范圍之內(nèi)，是糧食安全儲(chǔ)藏的關(guān)鍵。本課題使用谷物水分快速測(cè)定儀對(duì)所有扦取樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示，表中1、2、3、4分別代表距離糧面0.3 m、1.3 m、2.3 m、3.3 m等，以此類推。

表1 不同深度水平上的水分含量對(duì)比表（單位：%）

從表1可以看出，12號(hào)倉各取樣點(diǎn)的大豆水分含量均低于13%，保證其水分符合大豆國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 1352—2009）的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，且均低于10%，低于儲(chǔ)存安全水分12.0%的要求[4]。

將A～I(xiàn)點(diǎn)按縱坐標(biāo)為水分含量，橫坐標(biāo)為不同深度繪制折線圖。由圖2可知，整體數(shù)據(jù)上較為混亂，不能產(chǎn)生有規(guī)律性的結(jié)論。

圖2 不同深度水平上的水分含量對(duì)比圖

因此，將整倉的9個(gè)點(diǎn)位按照距離中心點(diǎn)的距離分為3大部分，分別是中心點(diǎn)、距中心7.5 m、糧倉邊緣，將每個(gè)深度水平的中心點(diǎn)、距離中心7.5 m距離的4個(gè)點(diǎn)以及糧倉邊緣的4個(gè)點(diǎn)分別求其平均值，得到表2中的數(shù)據(jù)并繪制圖3。

表2 不同深度水平上的平均水分含量對(duì)比表（單位：%）

圖3 不同深度水平上的平均水分含量對(duì)比圖

從表2和圖3可以發(fā)現(xiàn)，糧倉表面和倉底水分是比較低的，且中心點(diǎn)的水分＞糧倉邊緣的水分＞距中心7.5 m的水分，原因可能與淺圓倉中心卸料口落料產(chǎn)生嚴(yán)重的自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象，形成中心重雜柱狀區(qū)和糧倉邊緣環(huán)狀輕雜區(qū)有關(guān)，因?yàn)殡s質(zhì)含水量高和帶菌量大，微生物呼吸旺盛產(chǎn)出水分多，造成糧食水分增加。

2.2 雜質(zhì)率檢測(cè)結(jié)果

糧油雜質(zhì)一般是指夾雜在糧油中既沒有食用價(jià)值而又影響糧油品質(zhì)的物質(zhì)或異種糧粒[5]，按照性質(zhì)可分為有機(jī)雜質(zhì)、無機(jī)雜質(zhì)和篩下物，有機(jī)雜質(zhì)一般指夾雜在糧油中無食用價(jià)值的糧油籽粒、異種糧粒、雜草種子、根莖葉等，一般特別顯眼但不會(huì)太多，無機(jī)雜質(zhì)一般是收割加工、儲(chǔ)存過程中混入的土、石頭、沙子等雜質(zhì)。糧油中混有雜質(zhì)不但降低食用價(jià)值，而且往往由于雜質(zhì)含水量高，存在大量微生物，容易引起儲(chǔ)糧發(fā)熱、霉變，影響儲(chǔ)糧安全。

按照雜質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所有樣品進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果作圖表，見表3、圖4。

表3 不同深度水平上的雜質(zhì)率對(duì)比表（單位：%）

圖4 不同深度水平上的雜質(zhì)率對(duì)比圖

由表3和圖4可以看出A點(diǎn)位于糧倉中心點(diǎn)，A點(diǎn)的雜質(zhì)率明顯高于其他位置。整體而言，糧面附近以及倉底附近的糧食雜質(zhì)率比其他深度水平上明顯更高。

同水分一樣，將上述數(shù)據(jù)分類整理，見表4和圖5。

表4 不同深度水平上的平均雜質(zhì)率對(duì)比表（單位：%）

圖5 不同深度水平上的平均雜質(zhì)率對(duì)比圖

從圖5中可以明顯看出，不同深度糧倉中心點(diǎn)處的雜質(zhì)率都明顯高于其他兩個(gè)位置，且在12～14 m處雜質(zhì)率達(dá)到了峰值，在距離糧面13～16 m處，雜質(zhì)率的變化較為復(fù)雜，在其他深度水平上雜質(zhì)率的變化趨于平緩或者基本無明顯變化。由于淺圓倉入倉自動(dòng)分級(jí)嚴(yán)重，中心區(qū)域雜質(zhì)聚集，雜質(zhì)率大不利于安全儲(chǔ)糧，所以保管工作中要特別關(guān)注中心區(qū)域尤其是峰值位置的溫度和濕度，避免發(fā)熱霉變、生蟲、結(jié)露的現(xiàn)象發(fā)生。此外中心點(diǎn)外其他8個(gè)點(diǎn)頂部和15～18 m的雜質(zhì)明顯高于2～14 m處的雜質(zhì)，同樣需要對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。

2.3 不完善粒率檢測(cè)

糧油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的不完善粒指標(biāo)，是指有蟲蝕、病斑、生芽、生霉、破損、凍傷、烘?zhèn)蛭词斓热毕?，但有食用價(jià)值的糧食、油料顆粒的統(tǒng)稱。大豆不完善粒包括未熟粒、破碎粒和損傷粒（蟲蝕粒、病斑粒、生芽粒、生霉粒、凍傷粒和熱損傷粒），其中未熟粒是指籽粒不飽滿，癟縮達(dá)粒面1/2及以上，或子葉青色部分達(dá)1/2及以上的顆粒，蟲蝕和病斑粒是被蟲蛀蝕或帶有病斑并傷及子葉的顆粒，生芽粒是芽或幼根突破表皮的顆粒，生霉粒是粒面生霉的顆粒，凍傷粒是因冰凍傷害籽粒透明或子葉僵硬呈暗綠色的顆粒，熱損傷粒是因受熱而引起子葉變色和損傷的顆粒，破碎粒是子葉破碎達(dá)本顆粒1/4及以上的顆粒。不完善率高的糧油不易保管，品質(zhì)容易劣變。

按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所有樣品進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果作圖表，如表5、圖6所示。

表5 不同深度水平上的不完善粒率對(duì)比表（單位：%）

圖6 不同深度水平上的不完善粒率對(duì)比圖

從圖6可以看出，在從糧面到糧面下的2～3 m左右，不完善粒率明顯呈下降趨勢(shì)，在接近糧倉底部時(shí)，不完善粒率呈上升趨勢(shì)，但從圖中看出不同扦樣點(diǎn)之間不同深度并沒有一致的變化趨勢(shì)。為探究其變化規(guī)律，將上述數(shù)據(jù)按橫向區(qū)域分類整理，結(jié)果見表6和圖7。

表6 不同深度水平上的平均不完善粒率對(duì)比表（單位：%）

圖7 不同深度水平上的平均不完善粒率對(duì)比圖

從圖7中可以看出，離糧面越近的不完善粒率越高，糧倉中心點(diǎn)處所取得的樣品在糧面以及倉底附近深度水平時(shí)，所檢測(cè)得到的不完善粒率明顯更高，可能同雜質(zhì)一樣受淺圓倉中心入糧自動(dòng)分級(jí)嚴(yán)重的影響，還有夏季表層和底部中心糧溫高的影響，使得不完善粒集中在底部和表層，中心區(qū)域主要是粉狀粕末等雜質(zhì)。

2.4 大豆粗脂肪酸值檢測(cè)

脂肪酸值是衡量糧食游離脂肪酸含量的指標(biāo)，游離脂肪酸是糧食及其加工制品中脂肪氧化分解或脂肪酶水解脂質(zhì)產(chǎn)生的，隨著糧食儲(chǔ)藏時(shí)間、儲(chǔ)藏環(huán)境溫度、濕度、加工方式的變化，糧食及其加工制品中游離脂肪酸的含量都會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)脂肪酸值的變化可以判斷儲(chǔ)存糧食的陳化程度，因此脂肪酸值是衡量糧食劣變過程的主要指標(biāo)。大豆粗脂肪酸值作為儲(chǔ)存品質(zhì)判定指標(biāo)之一，對(duì)于指導(dǎo)大豆出庫時(shí)間和評(píng)判品質(zhì)狀況有重要的指導(dǎo)意義，大豆宜存要求粗脂肪酸值小于3.5 mg·g-1。

按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所有樣品進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果作圖表，如表7、圖8所示。

表7 不同深度水平上的粗脂肪酸值對(duì)比表（單位：mg·g-1）

圖8 不同深度水平上的粗脂肪酸值對(duì)比圖

從圖8中看出，不同深度水平上的粗脂肪酸值變化并不明顯，且圖中折線之間無明顯一致性的變化趨勢(shì)，不能得出相關(guān)結(jié)論，因此，按照上述相同的方法整理數(shù)據(jù)得到表8和圖9。

表8 不同深度水平上的平均粗脂肪酸值對(duì)比表（單位：mg·g-1）

圖9 不同深度水平上的平均粗脂肪酸值對(duì)比圖

從圖9中可以看出，0～12 m深度區(qū)間內(nèi)糧倉中心點(diǎn)處的粗脂肪酸值要明顯高于距中心7.5 m以及糧倉邊緣處，主要與中心區(qū)域0～12 m水分較高有關(guān)（與前文水分分布規(guī)律一致）；深度較低的0～3 m區(qū)間，樣品的粗脂肪酸值隨著深度增加呈下降趨勢(shì)，可能與夏季表層溫度較內(nèi)部高有關(guān)。而糧倉邊緣處的粗脂肪酸值在深度為11～17 m時(shí)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，原因可能是11 m以上深度外墻受太陽輻射影響小，主要受糧溫影響和靠近倉底受地坪防潮性能影響，水分較高，糧食呼吸作用相對(duì)較強(qiáng)；但是整體而言，不同深度水平間的粗脂肪酸值變化并不明顯，無明顯性的規(guī)律。

3 結(jié)論

（1）不同深度大豆各品質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律：①糧倉表面和倉底水分比較低，且0～12 m深度明顯為中心點(diǎn)的水分＞糧倉邊緣的水分＞距中心7.5 m。②中心區(qū)域的雜質(zhì)率明顯高于其他各個(gè)點(diǎn)，且在12～14 m處雜質(zhì)率達(dá)到峰值。③糧倉中心點(diǎn)在糧面和倉底附近的不完善粒率明顯高于其他位置，尤其是糧面附近不完善粒特別高。④0～12 m深度糧倉中心點(diǎn)處的粗脂肪酸值要高于距中心7.5 m以及糧倉邊緣處，在深度較低0～3 m內(nèi)，粗脂肪酸值隨深度呈下降趨勢(shì)，糧倉邊緣處的脂肪酸值在深度11～17 m時(shí)呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)。

（2）因糧堆中心區(qū)域的0～12 m深度水分和脂肪酸值、12～14 m的雜質(zhì)、糧面和底部的不完善粒都較其他位置高，淺圓倉大豆保管過程中，要多關(guān)注糧堆中心處這些位置的糧溫和水分變化，另外中心區(qū)域往往也是通風(fēng)死角，保管工作中一旦發(fā)現(xiàn)異常發(fā)熱點(diǎn)，要取樣分析原因，再做針對(duì)性的處理。

（3）本課題只研究了當(dāng)下時(shí)間的不同深度大豆品質(zhì)對(duì)比，后續(xù)會(huì)繼續(xù)研究隨著時(shí)間的變化不同深度大豆的品質(zhì)變化，通過前后數(shù)據(jù)比對(duì)，會(huì)得到更為完整的結(jié)論。