吊頂倉與未吊頂倉房儲藏玉米效果研究

康 波，劉 洋，曹 悅，郭恒和

（1.中央儲備糧鶴壁直屬庫有限公司，河南 鶴壁 458000；2.鶴壁市農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心，河南 鶴壁 458000；3.?？h市場監(jiān)督管理局，河南 鶴壁 458000）

玉米是全球消耗量最大的糧食作物之一，總產(chǎn)量和單位產(chǎn)量均較高，且玉米種植面積逐年上升，總產(chǎn)量已達(dá)10 億t。我國作為全球第二大玉米生產(chǎn)及消費(fèi)國，其產(chǎn)量占據(jù)全球較大比例[1]。玉米營養(yǎng)價值較高，玉米胚部約占籽粒體積的1/3，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，易酸敗、發(fā)熱、霉變和感染蟲害，與其他品種糧食相比，容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，因此對儲藏溫度等要求較高[2-3]。玉米在高溫情況下易發(fā)生品質(zhì)變化，尤其夏季高溫多雨潮濕，易出現(xiàn)“亂溫”等情況，儲藏不穩(wěn)定性增加，保管難度增大[4]。

經(jīng)研究，當(dāng)玉米長期處于低溫或準(zhǔn)低溫環(huán)境時，玉米發(fā)熱、生霉、生蟲的概率會大幅降低，脂肪酸值上升速度會大幅減緩，玉米食用價值和營養(yǎng)價值都能得到有效保障[5]。我國目前儲藏玉米的倉房條件較為簡陋，為玉米儲藏的安全性帶來極大隱患，也給倉儲保管人員的工作帶來一定的挑戰(zhàn)。因此，依據(jù)玉米獨(dú)特的品質(zhì)屬性，從儲藏安全性和品質(zhì)方面出發(fā)，探究更為優(yōu)異的倉房條件和儲糧技術(shù)以確保玉米糧情穩(wěn)定尤為重要。

綜上，做好玉米倉房的保溫隔熱及密閉工作至關(guān)重要?；诖?，本文對倉型、倉容、儲藏品種一致，吊頂倉與未吊頂倉的兩個倉房進(jìn)行數(shù)據(jù)測量和糧情分析，觀察玉米溫度、水分、生霉粒、脂肪酸值以及衛(wèi)生指標(biāo)變化情況，同時通過對比兩倉空調(diào)耗電情況，探究吊頂倉房與未吊頂倉房的隔熱性能和儲糧效果，從而綜合分析采用倉房吊頂儲藏玉米的控溫效果、控溫能耗、儲藏品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益，探究玉米準(zhǔn)低溫儲藏的最佳條件和手段。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

入庫時的玉米質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)信息見表1。

表1 入庫時的玉米質(zhì)量指標(biāo)表

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004N 型分析天平，濟(jì)南賽暢科學(xué)儀器有限公司；101-A 型干燥箱，上海亞明熱處理設(shè)備公司；PM-8188 型水分測量儀，吉林塞亞斯科技有限公司；JXFM 110 超級電動粉碎機(jī)（錘式旋風(fēng)磨），杭州大吉光電儀器有限公司；真菌毒素快速定量檢測系統(tǒng)，中檢環(huán)貿(mào)生物技術(shù)（北京）有限公司。

1.3 倉房條件

本實(shí)驗(yàn)選取東庫區(qū)1 號倉、7 號倉倉房，倉型均為高大平房倉，屋頂為T 型板，屋架為拱形板，大小為60 m×27 m×6 m（長×寬×高），單倉容量為7 600 t，倉門、倉窗均為新型隔熱密閉門窗，東1 號倉倉內(nèi)采用PEF 板隔熱吊頂，東7 號倉房未做隔熱處理。兩個倉房均采用空調(diào)控溫儲糧技術(shù)，1 號倉在倉外安裝掛機(jī)式空調(diào)4 臺，供冷方式為渦旋式，單臺風(fēng)量為4 000 m3·h-1，功率為5.5 kW；7 號倉在倉外安裝掛機(jī)式空調(diào)5 臺，供冷方式為渦旋式，單臺風(fēng)量為4 000 m3·h-1，功率為5.5 kW。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

（1）倉溫、糧溫的測定。參考康波等[7]的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行糧溫和倉溫的測定。糧溫和倉溫采用在線檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測，氣溫為大氣溫度。

（2）色澤、氣味的測定。玉米的色澤、氣味依據(jù)《糧油檢驗(yàn) 糧食、油料的色澤、氣味、口味鑒定》（GB/T 5492—2008）進(jìn)行測定。

（3）水分含量的測定。水分含量按照《糧食、油料水分兩次烘干測定法》（GB/T 20264—2006）進(jìn)行測定。

（4）脂肪酸值的測定。脂肪酸值參照《玉米儲存品質(zhì)判定規(guī)則》（GB/T 20570—2015 ）附錄A 進(jìn)行測定。

（5）品嘗評分值的測定。品嘗評分值按照《玉米儲存品質(zhì)判定規(guī)則》（GB/T 20570—2006）附錄B進(jìn)行測定。

（6）真菌毒素的測定。脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1的測定分別參照《糧油檢驗(yàn) 糧食中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇測定 膠體金快速定量法》（LS/T 6113—2015）、《糧食檢驗(yàn) 糧食中玉米赤霉烯酮測定 膠體金快速定量法》（LS/T 6112—2015）、《糧油檢驗(yàn) 糧食中黃曲霉毒素B1測定 膠體金快速定量法》（LS/T 6111—2015）中試驗(yàn)方法進(jìn)行測定。

上述指標(biāo)均為糧食儲存1 年內(nèi)，每月中旬進(jìn)行取樣測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0 軟件分析，采用Origin 8.6軟件繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 倉溫、糧溫變化情況

1 號倉和7 號倉的倉溫、平均糧溫變化趨勢如圖1所示。1 號吊頂倉進(jìn)行了架空隔熱改造，倉溫基本保持在25 ℃以下，平均糧溫低于18 ℃，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)低溫儲糧；未吊頂?shù)? 號倉倉溫和平均糧溫受外界氣溫影響較大，在溫度較高的夏季，倉溫隨外界溫度升高而上升，平均糧溫基本能夠保持在20 ℃，比1 號倉平均糧溫約高2 ℃。由此可見，通過倉房頂部架空吊頂，可有效減緩倉房內(nèi)外的濕熱傳遞，提高倉房的隔熱保冷性能，有利于保證倉房內(nèi)部糧溫、倉溫的相對穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)低溫玉米儲藏效果[6-7]。

圖1 1 號倉和7 號倉溫度變化情況圖

2.2 玉米的色澤、氣味變化情況

玉米本身具有金黃的色澤和固有的清香，入倉時兩倉房的玉米色澤氣味均正常。在儲藏過程中，進(jìn)行色澤和氣味的判定，所有結(jié)果均顯示色澤、氣味正常，品質(zhì)宜存。

2.3 玉米的水分含量變化情況

含水量是玉米儲藏穩(wěn)定性的重要影響因素。玉米籽粒水分含量與呼吸強(qiáng)度呈正相關(guān)，水分含量高時微生物極易繁殖，尤其是水分分布不均勻的玉米在散存時容易局部發(fā)熱，進(jìn)而霉變，脂肪酸值升高，影響玉米的食用品質(zhì)，這也是目前玉米安全儲存的難點(diǎn)。李興巖等[8]、趙旭等[9]的研究均表明偏高水分在貯藏期間極易出現(xiàn)產(chǎn)熱、生蟲、發(fā)霉等造成品質(zhì)嚴(yán)重下降的不良現(xiàn)象，水分過低則會導(dǎo)致玉米易碎，破碎粒增加，給儲存單位帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此有必要以保證出糧品質(zhì)為前提，降低玉米水分損耗。如圖2 所示，1 號倉和7 號倉儲存的玉米在入倉時水分含量均在14%左右，在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，1 號倉的平均水分含量為13.6%，而7 號倉的平均水分含量為13.3%；較1 號倉而言，7 號倉的玉米水分變化幅度較大，水分損耗增加了0.3 個百分點(diǎn)。這表明吊頂后倉房能夠在一定程度上減少水分的損耗，進(jìn)而提高糧庫的儲糧效益。

2.4 玉米脂肪酸值的變化情況

通常用玉米所含脂肪酸值評價玉米品質(zhì)。眾所周知，玉米尤其是玉米籽粒中有一定量的脂肪存在，大多集中在玉米胚部，且脂肪不穩(wěn)定，特別是不飽和脂肪酸，在環(huán)境因素的影響下，極易發(fā)生脂肪酸敗，氧化和水解產(chǎn)生脂肪酸[10-11]。玉米中游離脂肪酸來源包括：玉米中所含脂肪發(fā)生氧化作用，生成醛酮類過氧化物；微生物會產(chǎn)生某些水解酶，使玉米中脂肪發(fā)生水解酸敗。研究表明，谷物中的脂肪酸值增加會導(dǎo)致淀粉糊化所需溫度升高，淀粉顆粒不易破碎，導(dǎo)致谷物制品黏度下降，硬度增大，不易消化[12]。通過測定玉米中脂肪酸值能夠明確玉米品質(zhì)的變化。

兩個實(shí)驗(yàn)倉玉米的脂肪酸值變化趨勢如圖3 所示，脂肪酸值隨儲存時間的延長出現(xiàn)了一定程度的增大，但整體較為穩(wěn)定，均為宜存品質(zhì)。理論上脂肪酸值上升速率與水分含量成正比，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中7 號倉的脂肪酸值上升更為明顯，這可能是因?yàn)榈蹴敽髠}房空間減小，密閉性增強(qiáng)，在一定程度上抑制了微生物的生命活動。故可以認(rèn)為在控制糧食脂肪酸值變化幅度上密閉性好的倉房效果更佳，吊頂倉的儲糧效果更優(yōu)。

2.5 生霉粒及玉米品嘗評分值的變化情況

由表2 可以看出，在儲存期間，兩倉玉米的品嘗評分值均穩(wěn)定在76 分左右，未發(fā)生明顯品質(zhì)劣變。從生霉粒來看，1 號倉的生霉粒在1.3%左右，7 號倉生霉粒在1.6%左右，均分布在表皮，這也與入倉前收獲玉米及玉米脫粒環(huán)節(jié)的保存有關(guān)。兩實(shí)驗(yàn)倉房的玉米品質(zhì)均為宜存品質(zhì)，沒有明顯差別。

2.6 玉米真菌毒素的變化情況

真菌毒素是較難控制的污染源，可在干燥、處理、加工被感染谷物的過程中直接暴露于人體，甚至通過加工和熟食傳播給人類和動物[13-14]。我國明確規(guī)定了真菌毒素的限量標(biāo)準(zhǔn)，對于直屬企業(yè)而言，利用真菌毒素快檢儀檢驗(yàn)入庫糧食真菌毒素含量可有效保證收購糧食符合國家衛(wèi)生指標(biāo)要求。本文分別對定期扦取的玉米樣品進(jìn)行分析，測定脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素B1含量，結(jié)果如圖4～圖6所示。實(shí)驗(yàn)期間，1 號倉與7 號倉抽檢樣品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量的最大值均為650 μg·kg-1，玉米赤霉烯酮的最大含量分別為26 μg·kg-1和27 μg·kg-1，黃曲霉毒素B1的最大含量分別為3 μg·kg-1和4 μg·kg-1，兩個倉的3 項真菌毒素指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)。從檢驗(yàn)情況看，1 號倉與7 號倉玉米的3 項真菌毒素指標(biāo)變化幅度不大，且具有近似的變化趨勢，說明使用內(nèi)環(huán)流和空調(diào)控溫技術(shù)的高大平房倉儲存的玉米真菌毒素指標(biāo)整體穩(wěn)定[15]。

圖4 玉米脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量圖

圖5 玉米赤霉烯酮含量圖

圖6 玉米黃曲霉毒素B1 含量圖

2.7 空調(diào)控溫運(yùn)行能耗及效益分析

夏季倉外溫度升高，倉溫也隨之升高。為延緩倉溫及糧溫上升，本實(shí)驗(yàn)從2022 年5 月26 日開始，每天開啟兩個倉房的空調(diào)進(jìn)行制冷，當(dāng)倉內(nèi)溫度穩(wěn)定在25 ℃左右時應(yīng)及時關(guān)閉空調(diào)。從表3 可以看出，1 號倉空調(diào)開啟時間為540 h，7 號倉為596 h，1 號倉的總費(fèi)用比7 號倉低3 360 元，折合噸量費(fèi)用節(jié)省了37.9%。由此可見，使用倉房吊頂技術(shù)可大幅降低空調(diào)運(yùn)行成本，降本增效明顯。

表3 空調(diào)控溫費(fèi)用情況表

3 結(jié)論

通過對未吊頂倉與吊頂倉儲玉米的儲糧效果和經(jīng)濟(jì)性對比，發(fā)現(xiàn)兩個倉房均能保證玉米在度夏期間的準(zhǔn)低溫儲糧要求。但倉內(nèi)采用吊頂措施后，倉內(nèi)糧堆上方空間減小，倉房整體氣密性增強(qiáng)，可以有效縮短空調(diào)開啟時長，降低用電成本，還能全面提升倉房的隔熱能力，可最大程度進(jìn)行隔熱保溫[16-18]。從節(jié)能減耗和玉米品質(zhì)變化兩方面綜合考慮，吊頂倉經(jīng)濟(jì)效益更高，更容易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)低溫儲藏，還能有效降低倉儲成本，可為糧食存儲企業(yè)探索更加經(jīng)濟(jì)有效的儲糧方式提供參考價值。