儲(chǔ)糧數(shù)量對(duì)壓蓋技術(shù)應(yīng)用效果影響的研究

郭 續(xù)，張會(huì)民，王 宏，代子尚，趙欣欣

（1.中央儲(chǔ)備糧沈丘直屬庫(kù)有限公司，河南 周口 466315；2.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量檢測(cè)中心，鄭州 450001）

糧堆是一個(gè)相對(duì)密閉的生態(tài)環(huán)境，溫度是影響儲(chǔ)糧狀態(tài)的一個(gè)重要因素[1]。低溫可以有效抑制糧堆內(nèi)生命活動(dòng)，延緩糧食品質(zhì)劣變[2]。糧堆內(nèi)部溫度的變化受到多種因素的影響，如外界溫度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱密閉性、控溫技術(shù)、糧食水分、糧食籽粒的呼吸及糧堆內(nèi)部的生物活動(dòng)等[3]。其中糧面壓蓋技術(shù)是一種控溫技術(shù)，可以有效減少外界溫度對(duì)糧堆表層糧溫的影響，起到保持低溫和抑制蟲(chóng)霉滋生的效果[4]。

糧面壓蓋技術(shù)是利用稻殼、麻袋片、PEF 板、棉被、蛭石等材料對(duì)儲(chǔ)糧表面進(jìn)行壓蓋，起到隔熱密閉的作用，有利于保持糧食的低溫狀態(tài)，減少熏蒸藥劑的使用，從而達(dá)到良好的儲(chǔ)藏效果[5-6]。有研究表明使用PEF 高分子保溫板可以在夏季降低表層糧溫5.5 ℃[7]，使用壓蓋毯結(jié)合塑料膜可以降低表層糧溫2～3 ℃，覆鋁箔EPE 珍珠棉在儲(chǔ)糧中也有很好的隔熱保溫效果[8]。

倉(cāng)房的大小不一，在冬季蓄冷時(shí)儲(chǔ)蓄的冷源會(huì)有不同，同時(shí)在夏季受外界溫度的影響程度也會(huì)有所不同，而目前關(guān)于儲(chǔ)糧數(shù)量對(duì)壓蓋效果的研究還很少。因此選取不同大小的房式倉(cāng)，研究?jī)?chǔ)糧數(shù)量不同時(shí)使用壓蓋技術(shù)糧溫受到外溫影響的程度的差異，為壓蓋技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房

試驗(yàn)倉(cāng)房為中儲(chǔ)糧沈丘直屬庫(kù)1 號(hào)、7 號(hào)、43號(hào)、57 號(hào)房式倉(cāng)，且均已經(jīng)過(guò)氣密隔熱處理，具體倉(cāng)房信息見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)房信息

1.2 試驗(yàn)倉(cāng)內(nèi)小麥品質(zhì)

在試驗(yàn)開(kāi)始前，按照GB/T 29890—2013《糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范》內(nèi)規(guī)定的方式，分層選點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)小麥進(jìn)行扦樣，混樣后檢測(cè)品質(zhì)，具體如表2。

表2 試驗(yàn)小麥糧情

1.3 試驗(yàn)設(shè)備及方法

測(cè)溫系統(tǒng)采用V11.8x 智能測(cè)溫云平臺(tái)（河南西城電子科技公司），選擇在2021 年冬季通風(fēng)蓄冷結(jié)束后進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為2022 年3 月至2022 年9 月，每周一進(jìn)行糧溫測(cè)定，同時(shí)記錄氣溫、倉(cāng)溫、糧溫等數(shù)據(jù)。其中氣溫為每天上午9 時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)作為當(dāng)天溫度的平均值[14]，倉(cāng)溫監(jiān)測(cè)點(diǎn)為倉(cāng)房中央距離糧面1 m 的倉(cāng)房空間內(nèi)，糧溫分別監(jiān)測(cè)糧堆表層平均糧溫（距糧面30 cm），并記錄糧堆最低溫度與糧堆平均溫度。所有試驗(yàn)倉(cāng)房在2022 年初進(jìn)行通風(fēng)蓄冷降溫，達(dá)到平均糧溫不超過(guò)5 ℃，最高糧溫不超過(guò)10℃，符合壓蓋技術(shù)應(yīng)用要求。在夏季外溫較高的時(shí)間結(jié)合夜晚排積熱，輔助降低倉(cāng)溫。

試驗(yàn)期間由于蟲(chóng)害，1 號(hào)倉(cāng)與43 號(hào)倉(cāng)于7 月29日開(kāi)始熏蒸殺蟲(chóng)，7 號(hào)倉(cāng)于7 月8 日進(jìn)行熏蒸殺蟲(chóng)，熏蒸時(shí)間1 個(gè)月，57 號(hào)倉(cāng)至試驗(yàn)結(jié)束未發(fā)現(xiàn)害蟲(chóng)，達(dá)到了免熏蒸。熏蒸期間由于無(wú)法進(jìn)倉(cāng)，故沒(méi)有檢測(cè)到倉(cāng)溫?cái)?shù)據(jù)。

壓蓋材料選擇的是氣泡體復(fù)合保溫隔熱毯，又名低溫儲(chǔ)糧復(fù)合隔熱毯，是一種新型糧面隔熱材料糧面保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.029～0.030 W/(m·k)，厚度為5 mm。3 月在氣溫回升前對(duì)倉(cāng)房的門(mén)窗孔道進(jìn)行隔熱密閉處理，并使用隔熱毯對(duì)糧面進(jìn)行全面壓蓋。

2 結(jié)果與分析

2.1 倉(cāng)溫隨氣溫變化情況

由表3 可以看到，自試驗(yàn)開(kāi)始后隨著季節(jié)由春季轉(zhuǎn)到夏季，外溫也在不斷地變化，從試驗(yàn)開(kāi)始的9℃開(kāi)始不斷升高，試驗(yàn)截止時(shí)氣溫為27 ℃，高溫日期集中在7 月下旬與8 月上旬，最高氣溫發(fā)生在8月8 日，可達(dá)38 ℃，這也符合沈丘庫(kù)在豫東地區(qū)亞熱帶季風(fēng)氣候的情況。試驗(yàn)期間倉(cāng)溫隨著氣溫的變化而變化，以7 號(hào)倉(cāng)為例，試驗(yàn)期間倉(cāng)溫在10～33℃之間變化，且與氣溫的變化趨勢(shì)一致，但是受到倉(cāng)房隔熱設(shè)施的影響，倉(cāng)溫最高時(shí)會(huì)低于當(dāng)天氣溫2～6℃。4 個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)房之間倉(cāng)溫的變化差異不顯著，表明在倉(cāng)頂及門(mén)窗的密閉隔熱情況基本一致的情況下，倉(cāng)溫的變化不受到儲(chǔ)糧數(shù)量的影響。

表3 倉(cāng)溫隨氣溫變化情況 ℃

2.2 糧堆表層平均溫度變化對(duì)比

由表4 可以看到，在試驗(yàn)開(kāi)始至8 月15 日之間，各個(gè)試驗(yàn)倉(cāng)的糧堆表層平均溫度隨著時(shí)間的推移呈上升趨勢(shì)，之后隨著倉(cāng)溫下降而下降，相較于倉(cāng)溫在8 月8 日達(dá)到最高延遲了一周，且低于同一時(shí)期的倉(cāng)溫最高值1～6 ℃，表明使用壓蓋技術(shù)可以有效隔絕糧堆與倉(cāng)內(nèi)空間的熱交換，減少倉(cāng)溫對(duì)糧溫的影響。溫度上升期間7 號(hào)倉(cāng)、1 號(hào)倉(cāng)、43 號(hào)倉(cāng)、57號(hào)倉(cāng)的糧堆表層平均溫度分別上升了21 ℃、21 ℃、18 ℃、19 ℃，各試驗(yàn)倉(cāng)之間的差異不顯著，表明在倉(cāng)溫差異不顯著的情況下，使用壓蓋技術(shù)對(duì)糧堆表層溫度的控溫效果與儲(chǔ)糧數(shù)量無(wú)關(guān)。

表4 糧堆表層平均溫度變化對(duì)比 ℃

2.3 糧堆最低溫度變化對(duì)比

由表5 可以看到，在試驗(yàn)開(kāi)始前的通風(fēng)降溫可以將倉(cāng)房的最低溫度降到3±1 ℃。在5 月之前，由于外界溫度尚沒(méi)有大幅度升高且糧食是熱的不良導(dǎo)體，各試驗(yàn)倉(cāng)房的最低糧溫上升緩慢，2 個(gè)月的時(shí)間上升了3 ℃左右。隨后受到整體糧溫的影響，最低糧溫開(kāi)始逐步上升，至試驗(yàn)結(jié)束7 號(hào)倉(cāng)與1 號(hào)倉(cāng)的最低糧溫已經(jīng)上升到了15 ℃。試驗(yàn)期間7 號(hào)倉(cāng)、1 號(hào)倉(cāng)、43 號(hào)倉(cāng)、57 號(hào)倉(cāng)的最低糧溫分別上升了12℃、13 ℃、9 ℃、6 ℃，彼此之間差異顯著，且表現(xiàn)出儲(chǔ)糧數(shù)量越大，糧堆最低溫度的上升幅度最小。通過(guò)查閱糧情報(bào)表發(fā)現(xiàn)在夏季糧堆的最低溫度點(diǎn)都處于糧食的中下層，這與資料記載的夏季糧堆表現(xiàn)出“熱皮冷心”，最里層受到外界影響的程度最低保持一致[3]。

2.4 糧堆平均溫度變化對(duì)比

糧堆的平均溫度指的是糧堆內(nèi)所有測(cè)溫點(diǎn)的溫度平均值，更能反映出糧溫的整體高低。由表6 可以看到，在試驗(yàn)期間各試驗(yàn)倉(cāng)的平均糧均呈上升趨勢(shì)，升高值從12～18 ℃不等。在7 月之前各試驗(yàn)倉(cāng)之間的平均糧溫差異不顯著，氣溫在6 月中旬升高后，在7 月開(kāi)始對(duì)平均糧溫造成顯著影響，各試驗(yàn)倉(cāng)之間的差異逐漸顯著。至試驗(yàn)結(jié)束，7 號(hào)倉(cāng)的平均糧溫最高，為26 ℃，57 號(hào)倉(cāng)的平均糧溫最低，為20 ℃，表明儲(chǔ)糧數(shù)量大的倉(cāng)房在整體上能保持更低的平均糧溫，糧溫變化更慢。

表6 糧堆平均溫度變化對(duì)比 ℃

2.5 試驗(yàn)前后水分變化對(duì)比

由表7 可以看出，在試驗(yàn)前后糧堆的平均水分幾乎沒(méi)有變化，但是通過(guò)壓蓋后，糧堆的表層水分有所上升，平均增加0.1%，不同倉(cāng)容的倉(cāng)房之間差異不顯著。分析原因可能是在進(jìn)行糧面壓蓋以后，壓蓋毯隔絕了糧堆與倉(cāng)內(nèi)空間的濕熱交換，糧堆內(nèi)生命活動(dòng)、濕熱遷移等產(chǎn)生的水汽在到達(dá)糧堆表層后無(wú)法及時(shí)的向倉(cāng)內(nèi)空間散失而在糧堆表層聚集，從而造成表層糧食水分略微升高，而整個(gè)糧堆作為密閉的環(huán)境由于沒(méi)有與外界交換，故平均水分保持不變，也表明了使用壓蓋技術(shù)可以減少糧食儲(chǔ)藏期間的水分損失，具有控溫保水的效果。

表7 試驗(yàn)前后水分 %

3 結(jié)論與討論

（1）在儲(chǔ)存有小麥的倉(cāng)房中使用隔熱毯進(jìn)行糧面壓蓋能有效減少倉(cāng)溫對(duì)表層糧溫的影響，糧面表層溫度可以低于同一時(shí)期的倉(cāng)溫最高值1～6 ℃，不同儲(chǔ)糧數(shù)量之間的差異不顯著。

（2）使用壓蓋技術(shù)時(shí)，儲(chǔ)糧數(shù)量對(duì)糧堆的最低溫度與平均溫度影響較大。儲(chǔ)糧數(shù)量越大，糧堆的冷心越大，最低溫度與平均溫度的上升速度與幅度越慢，因此在使用壓蓋技術(shù)時(shí)可以考慮結(jié)合覆蓋塑料膜并使用膜下內(nèi)環(huán)流技術(shù)，可以有效利用冬天儲(chǔ)蓄的冷源，達(dá)到均衡糧溫的效果。

（3）使用壓蓋技術(shù)可以有效隔絕糧堆與外界環(huán)境的濕熱交換，防止糧堆內(nèi)水分散失，同時(shí)由于糧堆內(nèi)濕熱遷移等原因，可以小幅度提高表層糧食水分。

（4）儲(chǔ)糧數(shù)量大的倉(cāng)房更能保持低溫儲(chǔ)糧。外溫影響糧溫并不僅僅是通過(guò)影響倉(cāng)溫實(shí)現(xiàn)，還可以通過(guò)倉(cāng)墻、通風(fēng)口等部位影響糧溫，而倉(cāng)容越大的倉(cāng)房，除了倉(cāng)頂受熱面積更大外，倉(cāng)墻受到太陽(yáng)的照射面積也更大，因此整體受到外界的影響更大，但由于糧食是熱的不良導(dǎo)體，倉(cāng)內(nèi)依然可以保持冷心和較低的平均溫度。