趙德華 徐經杰 趙影 焦雁翔 楊盡國



【摘要】為研究不同倉型對國產大豆儲糧效果的影響,以便更好的利用現有倉儲設施達到科學儲糧、綠色儲糧的目的,選取北安直屬庫高大平房倉、磚圓倉、立筒倉群三種倉型中各4個貨位,分別儲存2013年產的質量指標及品質指標基本一致國產大豆,監控從入庫到出庫全過程品質變化情況及不同季節、不同倉型糧溫變化情況對比。試驗發現高大平方倉儲糧效果遠遠好于磚圓倉、立筒倉群,且立筒倉群已不再適用于長期保管大豆。
【關鍵詞】倉型;大豆;保管;儲存品質
倉房是糧食儲藏的基礎設施,受外界氣溫、陽光輻射、通風技術的應用效果等的影響,直接關系到儲糧效果,是決定糧食儲存品質的關鍵因素。因此,在外界條件相同的情況下,不同類型倉房對國產大豆儲存品質變化的影響不同。中央儲備糧北安直屬庫有限公司主要應用倉型有高大平方倉、磚圓倉、立筒倉群,均用于長期儲存國產大豆,大豆儲存輪換周期約為2~4年,有效利用地域優勢,發揮各倉型的優點進行綠色控溫儲糧是今后科技儲糧的重點工作。
北安直屬庫處于黑龍江省北部,屬于低溫高濕的儲糧生態區域,該地區全年15℃以上的時間約55~122d,年平均相對濕度60%,夏季最高氣溫38℃,冬季最低氣溫-40℃。該庫主要的科技儲糧措施包括機械通風、密閉儲藏、內環流控溫、單管通風、緩速通風等,通過綜合運用以上科技儲糧手段,目前直屬庫內所儲存的糧食質量得到了保障,有效減緩了儲存品質劣變速度,也基本達到了保質減損的目的。但由于不同倉型儲存條件的不同,部分倉房在應用科學保糧技術時存在一定局限,導致儲糧效果存在一定差異,需要根據不同倉型制定不同的保糧措施,以確保安全儲糧。
本文結合北安直屬庫實際,選取了正在應用的三種不同倉型,三種倉型的基本情況如表1所示。通過分析相同生產年限國產大豆,在收購入庫一靜態保管一銷售出庫一個儲糧周期內,各個階段的品質指標等數據,并總結糧食保管過程中應用的科學保糧措施,對不同倉型的儲糧效果進行綜合研究,為今后更好地針對不同倉型儲糧采取多種科學合理的管控措施提供理論基礎,從而達到科學儲糧、綠色儲糧的目的。
1試驗條件
1.1供試倉房
三種倉型基本情況介紹見表1。
1.2不同倉型風機的選用及風道的布置
高大平房倉:每倉設有6~8個通風口,風道設計為1機3道形式,春、秋季通風期間,采用離心風機上行壓入式通風,單臺風機功率為7.5kW,單臺通風量為10200m3/h。
磚圓倉:每倉設有2個通風口,風道設計為1機1道形式,秋季通風期間,采用離心風機上行壓入式通風,單臺風機功率為7.5kW,單臺通風量為10200m3/h;春季通風期間,使用倉頂布置的4個軸流風機,每個軸流風機以倉頂天窗為圓心,分別成90°夾角平均分布于倉頂四周,采用軸流風機吸出式通風,單臺風機功率為1.5kW,通風量為1100m3/h。
立筒倉群:一個倉群共24個貨位,每個貨位設有1個通風口入口,風道設計為十字交叉管道形式,秋季通風期間,采用離心風機上行壓入式通風,單臺風機功率為7.5kW,單臺通風量為10200m3/h;春季通風及日常糧情處理期間,使用單管風機處理,單臺風機功率為1.5kW,單臺通風量為1100m3/h,風機使用數量根據需通風糧堆面積具體布置。
1.3基礎設施配備
1.3.1高大平房倉
該倉型單個敖問倉容較大,倉頂部使用彩鋼夾巖棉進行隔熱處理,墻體由50cm磚混結構組成,跨度可達到25~30m,四面墻壁及地面鋪設塑料布,電子檢溫、機械通風設施齊全,門窗開啟、關閉功能良好,倉房整體配套設施齊全,綜合儲糧性能較好。
1.3.2磚圓倉
該倉房單個貨位倉容適中,倉房主體及倉頂都由50cm磚混結構,倉頂部采用發泡隔熱保溫處理,貨位整體形狀屬于筒式結構組成,電子檢溫、機械通風設施齊全,倉房主體配有固定式提升機,底部設置出糧口,倉窗關閉良好,倉房主體管道口相對較多,倉房整體配套設施齊全,綜合儲糧性能相對弱于高大平房倉配置,遠好于立筒倉群配置。
1.3.3立筒倉群
該倉房單個貨位倉容較小,倉房主體由50cm磚混結構組成,貨位頂部由水泥預制板搭建,立筒倉群倉頂使用彩鋼夾巖棉進行隔熱處理,貨位整體形狀屬于細長型筒式結構,電子檢溫、機械通風設施齊全,倉房主體配有固定式提升機,底部設置出糧口,倉窗密閉性能較差,倉房主體管道口相對較多。倉房配套設施老化,綜合儲糧性能較差。
1.4供試糧食
高大平房倉、磚圓倉、立筒倉群三種倉型均選取生產年度為2013年的大豆,每種倉型分別選4個貨位,通過加權平均得出入庫驗收時質量指標和品質指標。
以上各個貨位質量指標均符合國家三等以上標準,且入庫驗收時各項質量指標和品質指標相差較小,三種倉型的大豆入庫驗收質量的具體情況見表2。
2試驗方法及檢測結果
2.1日常保管
以上三個類型共計12個貨位的大豆在對比保管過程中,均根據大豆儲存技術要求和總結以往的保管經驗對各個貨位進行科學儲糧,保管過程中均未有發熱、霉變等引起大豆品質劣變的儲糧事故發生。
2.2通風控溫技術的應用
2.2.1秋冬季、春季通風控溫技術應用
高大平房倉:秋冬季機械通風降溫,通風后平均溫度控制在-2%~-8%;春季機械通風均溫,通風后平均溫度控制在-1℃~-5%。
磚圓倉:秋冬季機械通風降溫,通風后平均溫度控制在-2℃~-8%;春季緩式通風均溫,通風后平均溫度控制在0℃~-6%。
立筒倉群:秋冬季機械通風,通風后平均溫度控制在0℃~-6℃。春季單管風機通風處理,預防表層出現結露現象。每次通風作業要徹底,要避免“假冷”現象的出現或使糧堆中有較大溫差存在,預防反復結露情況發生。
2.2.2春、夏季靜態保管技術應用
春季密閉控溫:高大平房倉、磚圓倉在4月份左右,最高氣溫與糧溫接近時,對倉房進行隔熱密閉,減少外界環境因素對糧堆的影響,減緩糧溫波動,同時做好密切監測倉內糧溫、濕度和蟲情,保證儲糧安全。密閉時需要密閉門窗、管道等通風口,符合條件的磚圓倉可以進行糧面密閉壓蓋工作。立筒倉群氣密性不良,無法密閉。
高大平房倉夏季排積熱:夏季積溫較高可以利用夜晚溫度較低的天氣,采取開啟門窗、單管通風、人工翻攉、機械翻攉等措施,增加空氣流動,加快降低表層糧食溫度及水分,有效控制表層糧食積溫聚集,減緩表層糧溫上升趨勢。
磚圓倉夏季夜間排積熱:磚圓倉夏季選擇夜間10%~15℃的低溫晴好天氣進行軸流風機排積熱通風,利用糧堆內部冷源上移,破壞吸濕層,防止產生結露現象。
立筒倉群夏季排積熱:夏季積溫較高可以利用夜晚溫度較低的天氣,采取開啟倉窗、單管通風、人工翻攉等措施,增加空氣流動,加快降低表層糧食溫度及水分,有效控制表層糧食積溫,避免表層糧溫持續上升。
2.3不同倉房通風效果情況比較
高大平房倉:平方倉入倉時由于輸送機轉向可以時常調整,入倉過程中雜質聚集不明顯。通風管道布置為1機3道,糧堆高度在5~6m左右,通風期間風阻較小,有利于冬季通風蓄冷、春季通風均溫等工作,通風效果較好。
磚圓倉:入糧口固定,雜質區域集中,通風管道布置為1機1道,糧堆高度在11.5m左右,入糧口固定,入糧時糧食分層現象嚴重,中心點聚集雜質嚴重。通風期間由于雜質聚集、糧堆高度較高等原因,中間區域單位面積風阻相對其他區域較大,通風期間存有死角,需配合人工翻動或單管通風處理,通風效果較高大平方倉通風效果差。春季通風使用倉上軸流風機進行緩式通風,通風時長,通風后整體層級溫差較小,有效避免假冷現象發生,效果較好。
立筒倉群:入糧口固定,入糧時糧食分層現象嚴重,中心點聚集雜質嚴重,通風管道布置為十字交叉管道,單臺離心風機控制,糧堆高度在14m左右。通風期間由于雜質聚集、糧堆高度較高等原因,中間區域單位面積風阻較大,通風期間存有死角,需配合人工翻動或單管通風處理,通風效果差。春季通風主要是單管通風處理表層水分增大現象,預防表層結露現象產生。
2.4不同季節、不同倉型糧溫變化情況比較
由圖1可以看出,春季1-4月、秋冬季11-12月以上三種倉房在進行機械通風后,整體糧溫受外界溫度影響較大,平均糧溫相對下降較快。由于平房倉通風效果較好,整體糧溫下降較快。最高糧溫相對較低,磚圓倉、立筒倉群貨位通風阻力大,雜質區域較集中,存有通風死角,最高糧溫相對較高。但由于此期間外界溫度相對較低,以上三種倉型儲存溫度均滿足低溫儲糧,有效延緩大豆儲存期間品質劣變速度。
5月經過倉房密閉處理,平房倉、磚圓倉氣密性相對較好,平均糧溫有所上升,最高氣溫上升幅度相對平緩。由于立筒倉群氣密性差,表層糧溫受外界影響較大,最高糧溫受外界氣溫回升影響升高較快。
6-9月北安地區進入夏季,外界積溫相對較高,平方倉通過夜間開窗通風工作處理較好,最高氣溫、平均氣溫均控制在準低溫儲糧范圍內。磚圓倉利用夜間開啟倉上軸流風機排積熱處理,糧堆內冷源上移,有效減緩最高糧溫上升趨勢,整體糧溫得到有效控制。立筒倉群貨位氣密性不嚴,受倉房基礎結構條件限制,排積熱工作效率不高,受外界溫度變化影響較大,最高氣溫、平均氣溫升高顯著,對糧食儲存質量影響較大。
10月份進入秋季,外溫逐步下降,上述三類倉房平均糧溫、最高糧溫受外界溫度變化,影響成持續下降趨勢,均符合準低溫儲糧條件。
2.5大豆品質指標變化情況比較
大豆儲藏品質判斷依據是根據粗脂肪酸值和蛋白質溶解比率,為掌握長期儲藏期間大豆品質的變化,結合儲藏條件建立相應的大豆儲藏品質跟蹤制度,定期、定點扦樣和檢測品質是十分必要的。通過比較從入庫驗收、每年的秋普到出庫前各個時間段的品質指標,運用加權平均計算出各個倉型粗脂肪酸值和蛋白質溶解比率。
2.5.1不同倉型不同時間大豆粗脂肪酸值比較
從圖2中可以看出入庫驗收時三種倉型的粗脂肪酸值均為1.0mg/g,隨著保管時間的延長,上述三種倉型儲存的大豆粗脂肪酸值逐年增加。這是由于大豆含有豐富的油脂,在儲存過程中粗脂肪在水解酶的作用下,會發生水解作用,產生游離脂肪酸,造成大豆的粗脂肪酸值升高,且從粗脂肪酸值的變化幅度來看高大平房倉、磚圓倉、立筒倉群依次增大。由此說明,從大豆儲存品質中粗脂肪酸值來看,平房倉遠遠優于磚圓倉和立筒倉群。
2.5.2不同倉型不同時間大豆蛋白質溶解比率比較
從圖3中可以看出,入庫驗收時三種倉型的蛋白質溶解比率較接近。隨著保管時間的延長,高大平房倉、磚圓倉、立筒倉群儲存的大豆蛋白質溶解比率逐年下降;隨著儲存時間的延長,儲藏期間由于光照、溫濕度等條件影響下,蛋白質會發生變性、分解,使水溶性蛋白質含量降低,進而引起大豆的儲存品質下降。高大平房倉、磚圓倉、立筒倉群的蛋白質溶解比率依次增大,由此說明,從大豆儲存品質蛋白質溶解比率來看平房倉優于磚圓倉和立筒倉群。
3結論
通過上述數據分析得出,不同倉型儲糧效果以平房倉較好,磚圓倉次之,立筒倉群儲糧效果最差。
3.1平房倉
高大平方倉整體基礎配套設施較好,倉房主體孔洞較少,整體密閉、保溫、防潮效果較好,且入倉時雜質聚集較分散,不易形成通風死角。通風后效果較好,貨位上層糧面平坦空間較大,便于倉內開展平倉機、翻倉機等機械作業。上述綜合配套條件為安全儲糧提供可靠保證,從試驗結果分析,高大平房倉整體儲糧性能最佳。目前我庫平房倉正在開展倉房密閉改造工程、內環流控溫改造工程,待上述工程項目完工后,該倉型完全能滿足低溫儲糧要求,為延緩國產大豆儲存期間質量劣變提供基礎保障。平房倉在儲糧環節中也便于保管員日常檢查糧情,異常糧情機械處理效率較高,整體保管過程中用工成本可控,是綠色儲糧、科技儲糧的長期發展趨勢。
3.2磚圓倉
磚圓倉倉房主體配有提升機,底部設置出糧口,倉房出入庫機械化操作程度較高,單噸出入庫成本較低于平方倉,整體屬于快裝快卸型糧倉。但該倉房主體管道口相對較多,密封不嚴情況,倉房整體氣密性一般,倉頂卸糧口固定在中心位置,不可移動,入糧時易形成中間區域雜質聚集情況,在通風作業期間形成通風死角,且該區域為糧堆發熱、霉變、生蟲多發區域。糧面上層空間小,倉內糧情處理主要應用人工整理,異常糧情處理效率較低。上述綜合配套條件為安全儲糧提供可靠保證,從試驗結果來看,磚圓倉整體儲糧性能較好。在保管期間,由于磚圓倉單個貨位保管數量較少,按保管數量來衡量保管員工作任務,增加了保管員工作量,綜合考慮磚圓倉儲糧性能分數較平房倉要低,但遠高于立筒倉群。
3.3立簡倉群
該倉房建筑年限較久,整體貨位多,單個貨位儲存數量少,內徑小,屬于細長型貨位,雜質聚集嚴重,窗口密封不嚴,整體氣密性不良,受外溫變化影響較大,前期作為中轉倉型使用,在后期通過安裝糧情通風系統后作為長期儲糧倉房。由于當時倉房設計的局限性,通風改造后實際效果不理想,電子檢溫系統故障率較高,暫用手檢探子代替,倉內上層整體空間狹小,不利于開展機械保糧作業。立筒倉群在糧食出入庫期間單噸成本同磚圓倉相同,整個靜態保管期間單噸保管處理糧情費用高,且效果不明顯。季節轉換期間表層水分增高現象較明顯,需人工翻攉及單管通風處理,糧食表層品質劣變速度明顯。且立筒倉群單個貨位保管數量少,按保管數量來衡量保管員工作任務,給保管員日常保管工作帶來較大困難。從單噸儲糧成本、糧食質量控制情況進行綜合分析比較,該倉型已不適于現代大規模長期儲糧應用。
綜合以上三種倉型長期儲存國產大豆效果分析,包括品質指標變化情況、儲存成本、人工保管量等數據分析,高大平房倉效果最佳,磚圓倉效果一般,立筒倉群儲糧效果最差。