北方地区平房仓粳稻内环流控温技术试验

◎ 周钢霞

（辽宁省粮食科学研究所，辽宁 沈阳 110032）

粳稻是我国主要的口粮之一，也是我国粮食储备的主要品种之一，而且数量大，分布广，储藏时间2～3年。高大平房仓仓顶隔热效果较差，夏季粮堆表层升温较快，长时间处于“热皮冷心”的状态[1]。若采用常规储藏技术，在一个储藏周期内一般会导致粳稻水分减量1～2个百分点，储存品质、食用品质和加工品质也会出现明显下降，甚至不能适应口粮消费需求，造成一定的粮食资源浪费，并且严重影响粮食储备安全[2]。北方某粮库位于沈阳地区，地处低温高湿储粮区（即第三储粮生态区）和中温干燥储粮区（即第四储粮生态区）的分界线附近，属于北温带受季风影响的半湿润大陆性气候，冬冷夏暖，四季分明；冬季寒冷期长，降雪较少；夏季时间较短，雨量集中[3]。为提高粳稻储藏质量，对该粮库平房仓粳稻内环流控温技术的应用进行研究，以供参考[4-5]。

1 材料与方法

1.1 仓房基本情况

试验粮库3号仓为2001年建设的高大平房仓，单仓容量8 500 t。试验前，仓门处用15 cm厚硬质聚苯乙烯泡沫板隔热封堵，并用薄膜密封，仓窗内用10 cm厚硬质聚苯乙烯泡沫板隔热封堵并用薄膜密封。

1.2 储粮情况

3号仓房长60 m、宽33 m，装粮高度6 m，粮库于2017年12月进行粮食入仓工作。仓内散装储存了当地2017年产稻谷6 769 t，整仓扦样化验结果为入仓水分14.4%，脂肪酸值5.7 mg KOH/100 g，杂质1.0%，等级为3等。

1.3 试验材料

1.3.1 内环流装置

供试仓房安装6台YSWF7132型内环流风机，单台环流风机功率0.75 kW，进行双侧环流通风，环流风机吸风口连接仓房外墙的机械通风口，环流风机出风口连接环流管。

1.3.2 检测装置

供试仓房内安装了LC-6型粮情测控系统，用于采集粮堆温度和湿度数据。仓内测温点矩阵布点，分4层104根测温电缆共416个测温点。主要检测仪器有JQYX2000×1.9功能扦样器、HG101-2A电热鼓风干燥箱、JXFM110锤式旋风磨、YH3-THZ-98C振荡器和赛多利斯BSA223S-CW分析天平等。

1.4 试验方法

1.4.1 冬季保水通风降温

2018年1月18日至2月9日，在3号高大平房仓开展冬季保水通风降温技术应用实仓试验。此次通风降温利用南北仓墙上安装的6台额定功率1.1 kW的DWT-1型轴流风机进行上行吸出式通风，累计通风343 h，避开午间相对高温时段暂停通风累计185 h。此次通风，将全仓平均粮温由-3.6 ℃降至-8.3 ℃。

1.4.2 夏季小风量维持通风环流控温

2018年6月21日至8月30日，在3号高大平房仓开展了小风量维持通风环流控温技术应用实仓验证试验，利用研发的高大平房仓小风量维持通风环流均温系统，通过在系统的自动控制系统上设定仓温高于25 ℃启动、低于23 ℃关闭的运行模式，根据外温高低情况有选择的分批开启对称安装在南北仓墙6台保温型环流风机（额定功率0.75 kW），实施夏季粮堆“冷心”低温缓释控温技术，将粮堆“冷心”的冷量抽出送入仓内空间控制仓温和表层粮温。

1.4.3 试验检测内容

（1）仓内设点跟踪粮温、粮堆水分等变化。为准确掌握整仓粳稻水分及其均匀度情况，以及在储藏过程中水分变化情况，在入仓后和出仓前、通风作业前后以及每月（水分变化稳定后改为每季度，即每年1月、4月、7月和10月）中旬对整仓粳稻进行分区分层、逐层逐点进行扦样，每点取样量不少于1 kg，按照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016）规定的方法对每份样品测定水分。

（2）全仓取样跟踪品质变化。参照粮食水分检测的取样点，同时对粮食品质易变化的粮面、仓壁及底层附近的粳稻随机各扦取一份混合样品，按国际要求测定粳稻储存品质。粳稻入仓和出仓时，要进行一次全面分析；储存期间，每季度（1月、4月、7月和10月）中旬进行一次定期检测，如有特殊情况，及时检测分析。检测项目按《稻谷储存品质判定规则》（GB/T 20569—2006）中关于粳稻谷“宜存”指标的规定。

1.4.4 扦样方法

按350 m2左右面积分区，各区设中心、四角5个扦样检测点（两区界线上的两个点为共有点），粮堆边缘的点设在距边缘约0.5 m处。扦样层数设5层，上层和底层分别距底部和粮面0.2 m左右，其余3层分别为堆高的1/3、1/2和3/4处。

2 结果与分析

2.1 温度变化情况

冬季保水通风期间外温、仓温和各层平均粮温变化如图1所示。从图1可以看出，粮堆内部各层温度均保持在15 ℃以下，这说明冬季机械通风降温和春季隔热保冷措施取得了良好效果。

图1 外温、仓温及粮温变化情况图

夏季小风量维持通风环流控温试验期间各层平均粮温变化如图2所示。从图2可以看出，进入盛夏期后，开启了内环流系统均衡仓内温湿度，各层粮温并未因环境温度的迅速升高而变化，与储藏前期基本一致，上层粮温缓慢升高，至8月中旬达到最高点20 ℃。中层粮温出现波浪形逐渐升高的变化过程。下层粮温一直保持在15 ℃左右，粮温出现的变化幅度与幅差都相对较小。这充分说明内环流控温系统可以有效减缓外部高温环境对仓内各层粮温的影响。因此，内环流控温系统适用于大粮堆仓房，可以有效控制粮堆内部各层粮温的影响。

图2 粮温变化情况图

2.2 水分变化情况

试验期间水分变化如图3所示。从图3中可以看出，随着试验时间的延长，该仓粳稻的水分呈下降趋势，全仓粳稻平均水分降低幅度为0.2%，位于仓墙四周的粳稻水分下降比较明显。

图3 水分变化情况图

2.3 脂肪酸值变化情况

试验期间脂肪酸值变化如图4所示。从图4中可以看出，随着试验时间的延长，在表层、中心、四周和全仓样品的脂肪酸值均出现了不同程度的升高，但脂肪酸值变化均在0.2～0.7 mg KOH/100 g。由此可知，采用了小风量维持通风环流控温技术的试验仓，具有良好的控温效果，确保了粳稻在储藏期间品质不会发生明显变化，达到了粳稻保质储藏的目标。

2.4 能耗情况

2018年1月18日至2月9日，实仓试验利用电表实测总耗电1 848 kW·h，通风单位能耗仅为0.058 kW·h/（℃·t）。经扦样化验通风前全仓平均水分为14.4%，通风后全仓平均水分为14.2%，通风期间水分减量仅0.2个百分点，达到了保水通风降温的目的。

2018年6月21日至8月30日，技术试验环流控温系统累计开机作业时间为585 h，总电耗为2 615 kW·h，吨粮电耗为0.39 kW·h，折合单位吨粮费用约0.36元。

图4 脂肪酸值变化情况图

3 结论

充分利用东北地区独特的“冷湿”气候特点，使用内环流控温储粮技术后，仓内实现了全年低温储粮的目标，储粮品质变化较小，水分损耗均在0.5个百分点以内，确保粳稻在储藏期间长期处于低温或准低温储藏状态，避免了储藏期间出现品质劣变、等级下降的可能，确保轮换后的粳稻依然适应口粮消费需求。