苏北地区新收割高水分稻谷模拟短储发热试验*

王伟伟 朱 路 任 忠 钟丽莉 韦海和 季文雯

(上海海丰米业有限公司 224153)

稻谷是我国最主要的粮食作物,也是第一大农作物。江苏苏北地区作为省内稻谷主产区,总体呈现产量大、区域收储集中、晾晒难等特点。近年来随着稻谷收割机械化程度不断增加、沿海地区多雨天气、晾晒场地限制、劳动力成本增加等因素影响,新收割高水分稻谷直接进入烘干环节的趋势越发明显,高水分稻谷收购已成为许多粮食加工仓储企业无法回避的现状,虽然国家和行业大力扶持粮食烘干等产后服务产业,但仍不能彻底解决这一难题,高水分稻谷收购过程中品质下降成了迫在眉睫的难题,历年来专家学者对安全水分和偏高水分稻谷储藏方面的研究很多,但是针对新收割高水分稻谷短期存放品质变化的研究较少。

新收割的稻谷水分受局部气候、成熟度等因素影响,呈现较大的梯度差异,收割前期水分分布在24%～34%,收割后期降为18%～22%,收割后期的稻谷水分相对安全,不少企业已经针对这一水分区间的稻谷开展过实仓储藏试验,安全储藏期可达60 d左右,收购前期的稻谷水分高,实仓短储风险大,考虑到新收割的稻谷主要储存于晒场、运粮车厢、烘箱内,因此本文通过模拟这类储存环境开展相关品质变化研究。

我库每年秋冬季节新稻谷收购量超过10万吨,水分24%以上稻谷占比超过一半,高水分稻谷运粮车辆积压现象已是常态,积压时间较长,质量形势严峻。2022年秋粮收购期间,我库通过开展高水分稻谷模拟发热试验,初步总结了高水分稻谷(水分24%～34%)短期存放品质变化规律,对于帮助企业科学制定高水分粮收购方案,防范收购环节的坏粮事故以及降低高水分粮品质劣变速率等都具有一定指导意义,相关结论供大家参考。

1 试验材料

1.1 试验容器

用1 cm厚铁板制成长宽高分别为0.6 m、0.5 m、0.5 m的空心立方体容器,顶部做成活页翻盖,便于取样和密封试验,箱体面与面之间的焊接处需留缝隙但不超过2 mm,容器制作数量为6个。

1.2 试验样品

试验样品为江苏省盐城市大丰区上海农场周边2022年度田间新收割南粳9108稻谷,杂质控制在1%以内,超杂样品需进行处理,除水分外没有其他质量问题,按照24%、26%、28%、30%、32%、34%水分梯度选择6份试样用于试验,每份样品数量不少于100 kg。

1.3 试验仪器

1 m人工取样器、钟鼎式分样器、LTJM-160实验精米机、101-1-BS电热恒温鼓风干燥箱、JY10002电子天平、JJ124BC分析天平(感量0.0001 g)、粮温计、粮温仪、全自动脂肪酸值测定仪、食味计。

2 试验内容

2.1 样品装填

将准备好的样品均匀倒入对应试验容器中,填装过程中注意及时处理自动分级形成的杂质区,以免影响后续试验效果,样品统一装填至距离模拟仓顶部檐口5 cm处,6组样品装填完成时间间隔不超过2 h,确保基本同步开展试验对照,6组试验按照试样水分从低到高依次编号A、B、C、D、E、F。

2.2 粮温采集

由于实际生产过程中高水分短储多发生在晒场、运粮车厢、烘房烘箱等场所,因此本次模拟试验选择在检验室室外进行,每组试验均匀布插9根粮温计,试验开始后每6 h记录一次粮温,分析最高点粮温和平均粮温变化规律。

2.3 取样与检测

粮温采集时每间试验仓依据国标GB 5491《粮油扦样法》人工扦取试样各1.2 kg用于检测色泽、黄粒米、脂肪酸值、综合食味值等品质指标。

3 试验结果

3.1 最高粮温变化

如图1所示,24%～34%水分样品短储期间最高点粮温明显升高,尤其是12 h～24 h,且水分越高升温越明显,此后24 h～54 h升温幅度均放缓,在36 h～48 h达到最高温37.8℃,在54 h～66 h温度逐渐下降,并在66 h后基本稳定在26℃～29℃,符合粮食发热、高温、退热三步规律。

图1 不同水分试样最高粮温随短储时间的变化

3.2 平均粮温变化

如图2所示,各试样平均粮温在6 h～24 h期间迎来走势高峰,此后涨势逐渐趋缓,在54 h～60 h平均粮温达到最高点,66 h之后平均粮温下降,总体走势与最高点粮温变化走势接近。

图2 不同水分试样平均粮温随短储时间的变化

3.3 气味变化

如表1所示,高水分稻谷短期储存气味方面会经历正常、轻度霉味、重度霉味三个阶段,24%水分稻谷60 h内气味保持正常,之后逐渐出现轻度霉味,总体来说该水分安全短储时间较长,28%以下水分试样短储90 h不会出现重度霉味,而当水分达到32%以上时正常气味最多只能维持24 h～30 h,且在42 h即可能出现重度霉味,因此收购期需科学谨慎对待该水分区间的稻谷。

表1 不同水分试样气味随短储时间的变化情况

3.4 黄粒米含量变化

如图3所示,受高温高湿条件影响,随着储存时间的延长,各组试样黄粒米含量均明显增加,34%水分稻谷在暂存18 h后开始产生黄粒米,且黄粒米增长速度最快,以整体色泽暗黄为主要特征,24%水分的样品54 h检测到黄粒米,黄粒米增长缓慢,以局部水斑黄为主。

图3 不同试样黄粒米含量随短储时间的变化情况

3.5 脂肪酸值变化

由表2可知,高水分稻谷短储期间脂肪酸值含量明显升高,试样水分越高,脂肪酸值含量变化越大,26%以下水分含量的试样即使经过90 h短储,脂肪酸值变化仍较小。

表2 试验脂肪酸值对比

3.6 食味值变化

由图4可知,各试样米饭食味仪的综合值波动较大,这是由于该值是米饭色香味及物理性状的综合结果,因此个别指标的波动会直接影响综合值,但从整体食味值走势来看,高水分稻谷短储对其米饭蒸煮食味值有显著影响,30%～34%水分样品试验周期内食味值下降1.5～4.1的分值。

图4 不同试样米饭食味仪综合数值

4 结论

通过模拟试验初步证明,新收割的高水分稻谷经过在类似车厢、烘箱等半密闭空间短储后,一般会在短储12 h～24 h开始升温,持续时间2 d～3 d,期间各项品质指标会发生明显劣变,因此需重视高水分稻谷产后服务工作,合理安排粮食收割、烘干入库工作,减少高水分粮积压现象和积压时长。

5 不足与思考

5.1 模拟试验容器体积较小,导致发热点温度不高,最高温未达到40℃,而结合实际短储情况,我们发现部分实仓发热点最高温较模拟试验时高3℃～4℃,高温持续时间也比模拟试验时要长,主要由于车辆、烘箱等短储空间较大,粮堆散热效果差,“热心”保留时间更长,可以根据实际短储发热情况,制作模拟程度更高的实验容器。

5.2 除了试验容器以外,试验环境也是影响模拟发热试验的一项重要因素,低温低湿环境会延缓高水分粮发热进程,降低发热温度和效果,因此可以根据自身短储环境,适当控制和监测温湿度条件,开展适合自身特征的模拟试验,有条件的企业也可选择部分水分区间开展车厢、半密闭堆场等实仓试验,获取更准确的实践依据,同时做好应急处置准备工作。

5.3 试验过程中采用的普通钢制人工扦样器,扦样操作会导致粮堆内部热量部分散失,短时间内降低了粮温,对于整体发热试验有一定影响,后续试验应该根据试验容器规格特制微型扦样器具。