华东地区准低温储粮技术探究

2022-02-13张学娣闫晓松戴云松

现代食品 2022年24期

◎ 张学娣，闫晓松，陆峰，戴云松

（中央储备粮镇江直属库有限公司，江苏镇江 212000）

华东地区位于亚洲大陆东岸中纬度地带，属东亚季风气候区，处在亚热带和温暖带的气候过渡地带，属第五储粮区（中温高湿），基本气候特点为夏季高温、雨热同季、湿度偏高。资料显示，平房仓屋面是外界热量传入仓内的主要途径，约占80%，屋面传入热量比仓墙传入热量高出16 倍多[1]。普通平房仓屋顶传热系数为0.12 ～0.21 W·m-2·K-1，准低温平房仓屋顶传热系数为0.025 W·m-2·K-1。准低温（15 ～20 ℃）储粮是现代储藏技术较常用的一种方法，通过控制温度这一物理因素，使粮食处于一定的低温状态，它能抑制粮食的呼吸强度，进而有效限制粮堆生物体的生命活力，延缓陈化，保持品质，控制虫、霉的危害，降低储粮损耗，使粮油安全度夏；同时它可以少用或不用化学药剂防止储粮害虫，减少药剂对粮食的污染，保证食用安全[2-3]。

本试验将大豆分别储存在准低温平房仓和普通平房仓内，进行一个储存周期的储粮试验，对比相关的储粮数据，分析准低温仓储粮的优势，为准低温仓在华东地区的推广应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

准低温平房仓为试验仓，普通平房仓为对照仓，试验仓房和对照仓房均具备相同且完整的电子测温、机械通风、空调控温、环流熏蒸等基础设施。两个仓房用的大豆是同一产地、同一批次，粮食质量良好。具体原粮质量情况如表1 所示。

表1 各仓原粮质量情况统计表

1.2 试验方法

试验选取江苏南部地区一准低温平房仓为试验仓房，任意一普通平房仓为对照仓房，进行一个储存周期的储粮试验，两组储粮工艺主要差别如下。

（1）准低温仓房密闭保温隔热、防潮防漏性能较普通仓房好。

（2）入库过程中，准低温仓房和普通仓房对杂质都进行分散转移，防止杂质聚集。

（3）在空调控温过程中准低温仓开启时间较早而且是除湿模式，普通仓房开启空调控温较晚，主要是控制仓温。

（4）日常管理方面，准低温平房仓在机械通风后及时对地笼口位置安装保温隔热板，有效降低地笼口位置内外热交换，起到良好的保温隔热密闭效果。

（5）在粮情检查过程中，入仓检查粮情时及时关闭仓房粮情检查门，避免仓内外空气通过仓顶粮情检查门进行对流，确保仓内温湿度稳定；在季节转换时节，及时组织工人对仓内靠墙位置的粮面进行翻动，防止粮堆四周靠墙位置出现结露、生霉等现象。

2 结果与分析

2.1 仓温变化情况

仓温的变化主要受外温、粮温和仓房保温密闭隔热性能影响。本试验每周对两个试验仓房的仓温进行数据采集，仓温采集数据从粮食入仓到粮食出库，具体仓温变化如图1 所示。从整个曲线图可以看出，试验用的准低温仓的仓温波动幅度较小，受外界温度变化影响小；普通平房仓的仓温随着外温的变化而变化，受外温变化影响而波动较大。主要原因在于普通仓房开启空调时间较晚，开启空调控温时，仓温和表层粮温已有所升高，故空调设定的出风温度相对略高。普通平房仓在开启空调控温期间，仓温保持在23 ℃左右，而准低温仓的仓温保持在16 ℃左右。

图1 各仓仓温随时间变化趋势图

2.2 粮温变化情况

粮温的变化主要受外温和仓房保温密闭隔热性能影响。大豆在入库后及时进行冬季通风降温，春季保温密闭隔热，夏季空调控温，具体粮温变化如图2所示。从两个仓的平均粮温看出，准低温仓平均粮温始终在15 ℃左右，随着储存时间的延长，粮温增长缓慢，主要是因为准低温仓房保温密闭隔热性能相对较好，平均粮温受外温影响小；普通平房仓的平均粮温随着外温的变化而变化，波动范围较大，主要是因为普通平房仓保温密闭隔热性能相对较差，夏季粮温受外温影响较大，升温相对明显。

图2 各仓粮食平均粮温随时间变化趋势图

2.3 机械通风作业情况

为提升粮食储藏安全稳定性，在冬季适时对仓内粮食进行机械通风，既能够对粮食进行均温，为粮食安全度夏提供必要保障，又能减缓粮堆自主呼吸，抑制微生物的生长和繁殖，防止粮食出现品质劣变。本试验准低温平房仓和普通平房仓在冬季均对仓内粮堆进行机械通风，具体通风数据如表2 所示。

表2 各仓通风情况统计表

准低温仓用4 台7.5 kW 风机及时进行机械通风均衡粮温，通风60 h，粮温由18.2 ℃降至9.3 ℃，单吨能耗为0.58（kW·h）·t-1，该仓在整个储存周期只进行了一次机械通风降温作业。普通平房仓在整个储存周期过程中用4 台3.0 kW 风机进行两次机械通风，第一次在大豆入库结束后，通过机械通风作业进行均温，通风112 h，粮温由12.8 ℃降至6.2 ℃，第二次机械通风降温共计用时78 h，粮温由20.0 ℃降至5.0 ℃，两次通风共计用时190 h，单吨能耗为0.74（kW·h）·t-1。从机械通风能耗来看，准低温仓房储粮通风时间短、能耗低，更具有储粮优势。

2.4 空调控温作业情况

为确保粮食储藏安全，达到粮食安全度夏和长期储藏的目的，炎热夏季需要通过空调控温延缓仓温上升速度，减缓仓温对粮温的影响。本试验准低温平房仓和普通平房仓在夏季均对储粮仓房进行空调控温作业，具体控温数据如表3 所示。从控温能耗分析，普通平房仓采用4 台2.057 kW 的空调进行控温，控温设定温度为22 ℃，储存周期控温总时长3 648 h，单位能耗9.73（kW·h）·t-1；准低温仓采用2 台2.26 kW 的空调进行控温，控温设定温度16 ℃，储存周期控温总时长5 643 h，单位能耗8.26（kW·h）·t-1。普通平房仓保温密闭隔热性能差，开启空调控温较晚，此时仓温和表层粮温较高，空调开启后需要将较高的仓温和表层粮温降至22 ℃左右，导致耗电量较大，吨粮费用较高。

表3 各仓空调控温情况统计表

由此可以总结出，准低温仓保温密闭隔热性能相对于普通平房仓而言更具有优势，仓温受外温影响小，普通仓房保温密闭隔热性能相对准低温仓而言较差，仓温受外温影响较大。

2.5 虫害情况

大多数储粮害虫的生长繁殖有一定的温度范围，一般来说，储粮害虫最适宜生长温度为25 ～35 ℃，极限低温为17 ℃，如果将温度控制在17 ℃（最好15 ℃）以下，储粮害虫将不能进行繁殖；当温度降到5 ～10 ℃，储粮害虫就会出现冷晕，此时即使不能使其快速死亡，也可以使害虫不能活动而阻止其取食，使其饥饿衰竭死亡[4]。在夏季高温季节对两个仓进行虫情检查，情况如表4 所示。普通仓房在夏季高温时段，仓温和表层粮温较高，此时害虫活动频繁，通过虫害检查发现粮食中存在蛾类、锈赤扁谷盗等主要储粮害虫（6 ～7 头/kg），虫粮等级为一般虫粮，为达到“四无”粮仓的要求，确保储粮安全，在储存周期共进行了2 次熏蒸杀虫作业，虫害防治吨粮费用0.75 元/t。准低温仓在整个储存周期平均粮温在15 ℃以下，能有效控制害虫滋生繁衍，抑制害虫生长，没有进行熏蒸作业，节约了害虫防治费用，实现了绿色储粮的目标。

表4 各仓虫害情况统计表

2.6 水分变化情况

大豆水分变化主要是受机械通风、大豆自主呼吸以及异常粮情的影响，试验大豆入库时质量良好，水分均在安全储存水分以下，从粮食入库到出库共进行6 次水分含量跟踪检测，具体水分变化如图3 所示。从水分含量变化情况来看，准低温平房仓粮食只有一次大的降水，水分从11.0%降到10.8%。普通仓房粮食有两次大的降水，第一次降水是从11.2%降到10.7%，第二次降水是从10.7%降到10.4%，这与机械通风次数相吻合，也表明粮食水分减少主要是受机械通风影响。

图3 各仓粮食水分含量变化趋势图

2.7 粗脂肪酸值变化情况

大豆粗脂肪酸值的变化主要是受粮温和粮食含水量的影响。试验大豆入仓时质量良好，从粮食入仓后到出库结束，共进行6 次脂肪酸含量跟踪检测，具体脂肪酸含量变化如图4 所示。从曲线图可以看出，准低温仓的大豆粗脂肪酸值增长较慢，从入库时的1.3 mg·g-1（以KOH 计）增长到出库时的1.6 mg·g-1，粗脂肪酸值增加0.3 mg·g-1；普通平房仓的大豆粗脂肪酸值增长较快，从入库时的1.2 mg·g-1增长到出库时的1.9 mg·g-1，粗脂肪酸值增加0.7 mg·g-1。主要是因为普通平房仓粮温较准低温仓高，在高温条件下脂肪酶的活性高，促使大豆在储存过程中粗脂肪氧化和水解速度加快，产生大量的游离脂肪酸，进而导致普通平房仓粮食粗脂肪酸值偏高[5]。从最终数据来看，普通仓粗脂肪酸值增长量较准低温仓高0.4 mg·g-1。因此，控制好粮温能有效减缓大豆粗脂肪酸值的增长速度，在保证粮食品质的同时延长大豆的保存期。

图4 各仓粮食粗脂肪酸值变化趋势图

2.8 储存损耗情况

大豆储存损耗主要是大豆在储存过程中发生虫害、霉变及水分散失等，导致大豆储存数量减少。试验跟踪两个仓的粮食储存损耗，具体粮食损耗数量如表5 所示。从两个仓的粮食损耗数据来看，准低温仓房粮食损耗率较小，为0.24%，普通平房仓粮食损耗率达到0.96%。普通仓房损耗大的主要原因是普通仓房机械通风次数多，粮食水分损失多，另外就是夏季高温导致粮食异常粮情多发，粮情处理导致粮食损耗比较大。从经济效益角度分析，2021年我国进口大豆9 645 万t，按照准低温仓储存损耗计算，2021年进口大豆储存将产生69.44 万t 损耗，按照市场价进口大豆4 000 元/t 计算，相对于普通仓房可挽回经济损失277 776 万元。由此可见，准低温储粮更加符合当前提倡的“低损失、低成本、高质量、高效益”储粮要求。