高大平房仓空调控温结合氮气气调对小麦品质的影响*

韩 哲 卫 娟

(中央储备粮舟山直属库有限公司 316000)

小麦在我国种植量和产量较大，是我国的主要储粮品种之一，其安全储存关系着国家粮食安全和国计民生。小麦在度夏期间，容易受到外界环境变化的影响，导致其品质降低。空调控温技术，即夏季采用空调控温以降低表层粮温和仓温，已被许多研究证实是延缓粮食在度夏期间由于温度升高导致粮食劣变的一种有效方法[1]。此外，氮气气调储粮作为一种绿色储粮方式，将氮气充入粮堆替代化学药剂杀虫，在我国尤其是南方高温高湿地区也得到了广泛应用[2]。

目前在小麦储藏中仍多应用单一的空调控温技术或氮气气调技术。李玮敏[3]等人研究发现高大平房仓空调控温可以有效延缓表层小麦的发芽率和面筋吸水率下降速度；黄信[4]等人研究发现在度夏期间浅圆仓气调相比常规储藏方式，能显著延缓小麦的品质劣变趋势。而对于在空调控温基础上应用氮气气调技术的研究较少，因此本试验选取高大平房仓储藏小麦作为研究对象，研究空调控温结合氮气气调对小麦品质的影响。

1 材料与方法

1.1 仓房基本信息

选取我库5、6、7、8号4个仓房为试验仓，其中5、6号仓房长27 m、宽21 m、高8 m，7、8号仓房长54 m、宽21 m、高8 m。4个仓均为高大平房仓，仓房隔热密闭性能良好，储粮设施设备齐全，满足粮食正常储藏需求。4个仓房储存粮食品种均为国产小麦，2017年入库后仓内散存。

1.2 仪器与设备

制氮设备：大连产；恒温干燥箱：上海产；分析天平：上海产；容重器：台州产；面筋测定仪：杭州产；真菌毒素快速检测仪：北京产。

1.3 试验方法

试验时间为2019年1月～9月。试验中4个仓房粮食均在度夏期间应用空调控温技术，在6号和8号仓房增加氮气气调，充氮时间为4个月。

1.3.1 操作方法

1.3.1.1 仓房准备 做好粮面、门窗、通风口以及各处孔洞的密封处理。采用单面密闭的方式密封粮堆，覆盖薄膜材质为茂金丝，确保薄膜无破损、缝洞。

1.3.1.2 布置氮气浓度检测系统 布置氮气浓度检测点和粮情检测系统，系统要稳定可靠。在粮面密闭前，预先埋设测气点，1～9号测气点位于仓房对角线上，1～3号点距两墙体3 m，7～9号点距两墙体7 m；1、4、7号点位于粮堆堆高3/4处；2、5、8号点位于堆高1/2处；3、6、9号点位于堆高1/4处；10号点位于气囊空间中部，气体取样管为管径4 mm的空压软管。

1.3.1.3 气密性检测 根据《粮油储藏技术规范》(GB/T 29890-2013)和《粮油储藏平房仓气密性要求》(GB/T 25229-2010)的规定检测仓房气密性。本试验为平房仓膜下气调，实仓气密性-300 Pa升至-150 Pa的半衰期不小于 300 s，试验可顺利开展。

1.3.2 品质指标测定

害虫测定：参考标准GB/T 29890-2013。

水分含量：参考标准GB/T 5009.3-2016第一法。

面筋吸水率：参考标准GB/T 20571-2006(6.2)、GB/T 5506.2(4)-2008。

容重：参考标准GB/T 5498-2013。

呕吐毒素：参考标准LS/T 6113-2015。

1.4 数据处理

采用SPSS进行数据分析，不同字母表示在0.05水平上存在显著性差异；采用Origin 95进行绘图。

2 结果与分析

2.1 小麦储藏过程中虫害变化情况

小麦在4个仓房储存过程中的害虫数量变化如图1所示。在1月～3月的储藏期间4个仓房小麦的害虫数量均略增加。3月后，未进行氮气气调的5号和7号仓小麦的害虫数量持续显著增加，而进行氮气气调的6号和8号仓小麦的害虫数量开始不断下降，储存至9月时几乎未检测到害虫。以上分析表明，氮气气调能显著抑制小麦储藏过程中的害虫繁殖。害虫的正常呼吸作用在低氧环境中会受到阻碍，从而导致害虫死亡或者生长停滞[5]。

图1 不同储存时间小麦的虫害数量

2.2 小麦储藏过程中水分含量变化情况

经过一年多的储藏，5、6、7、8号仓小麦的水分含量已经分别降至11.5%、11.5%、11.7%和11.6%，此后小麦在4个仓房储存过程中的水分含量变化如表1所示。随着储存时间的增加，4个仓房小麦的水分含量均呈现下降的趋势。在储存9个月后，5、6、7、8号仓小麦的水分含量分别降至11.1%、11.3%、11.3%和11.3%。储藏环境的水分气压与小麦内部的水分气压不平衡时发生水分置换引起小麦水分含量的变化，其中6号和8号仓分别降低了0.2个百分点和0.3个百分点，5号和7号仓分别降低0.4个百分点和0.4个百分点，这表明空调控温结合氮气气调有减少小麦水分散失的作用，但效果并不十分显著，这与杨绍明[6]等人的研究结果相似。

表1 不同储存时间小麦的水分含量 (单位：%)

2.3 小麦储藏过程中容重变化情况

容重即单位体积小麦的重量，是小麦籽粒的形状结构、胚乳质地的综合质量指标[7]。4个仓储藏期间小麦的容重变化如表2所示。表2中可以看出，4个仓房小麦的容重均随着储存时间的增加而降低，储存9个月后，5、6、7、8号仓小麦的容重平均分别下降了8 g/L、6 g/L、8 g/L和5 g/L，表明储存过程中小麦的营养物质损失，品质降低。小麦储藏过程中水分及胚乳质地的改变均会使小麦籽粒重量发生轻微变化从而影响容重[6]。氮气气调的6号和8号仓小麦容重的降低程度略低于5号和7号仓，这也表明基于空调控温下，应用氮气气调可减缓小麦的容重损失。

表2 不同储存时间小麦的容重 (单位：g/L)

2.4 小麦储藏过程中面筋吸水率变化情况

4个仓房储粮过程中小麦的面筋吸水率如图2所示。由图2可以看出，小麦储藏过程中面筋吸水率在整体上呈现下降趋势，到9月末，4个仓房小麦面筋吸水率分别从212%、211%、206%、203%下降至198%、204%、199%、198%，表明小麦储藏过程中面筋品质在一定程度下降，这是由于构成小麦面筋的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白的比例发生了改变而造成的[8]。此外，6、8号仓的降低程度稍低于5、7号仓，这表明氮气气调有助于延缓小麦在储藏期间的品质劣变。

图2 不同储存时间小麦的面筋吸水率

2.5 小麦储藏过程中色泽、气味变化情况

储藏期间无论是否应用氮气气调，所有仓房小麦样品的色泽和气味指标均为正常，这也说明小麦作为一种耐储作物，在正常的储藏方式下，不会引起其外观发生明显改变。

2.6 小麦储藏过程中呕吐毒素变化情况

4个仓房储粮过程中小麦的呕吐毒素含量变化如表3所示。由表3可以看出，4个仓房小麦在储藏期间呕吐毒素均未明显变化，这可能与脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐毒素)具有极强的抗高压、耐高温的特点有关[9]。且应用氮气气调的6、8号仓与仅空调控温的5、7号仓相比，其呕吐毒素含量也未发生显著变化，这表明氮气气调对小麦呕吐毒素含量无显著影响。

表3 不同储存时间小麦的呕吐毒素含量 (单位：μg/kg)

3 结论

空调控温结合氮气气调可显著降低小麦在储存期间的害虫数量。

空调控温结合氮气气调可延缓小麦在储存期间水分、容重以及面筋吸水率的降低程度，即空调控温结合氮气气调有延缓小麦在储存期间的品质劣变效果。

空调控温结合氮气气调对小麦的色泽气味以及呕吐毒素含量无显著影响。