基于小風量緩速環流通風的稻谷控溫儲藏技術研究

鄭剛 孫麗琴

[摘要]本研究充分利用遼寧的地理和氣候條件，在淺圓倉開展小風量緩速環流通風稻谷控溫儲藏研究。試驗結果表明：應用小風量緩速環流通風技術能有效解決遼寧地區稻谷過夏儲藏期間糧堆表層糧溫較高的問題，全倉平均糧溫控制在15℃以內，儲藏期間稻谷水分及脂肪酸值變化較小，延緩了稻谷品質變化，達到了保質減損的目的。

[關鍵詞]稻谷;控溫儲藏;緩速環流通風

中圖分類號：TS212 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

我國是稻谷生產大國，每年稻谷產量近2億t，2019年遼寧省稻谷產量為434.8萬t[1]。作為重要的商品糧，稻谷儲藏數量巨大，安全保質儲藏任務艱巨。溫度是決定糧食儲藏穩定性的重要因素，稻谷儲藏對溫度較為敏感，具有不耐高溫、易黃變的特性，高溫會使稻谷脂肪酸值增加，引起品質下降，特別是糧堆表層，這一問題更加嚴重。因此，將糧溫控制在低溫狀態是有效減緩稻谷品質下降的重要技術手段。

遼寧地區冬季低溫漫長、夏季高溫短促，為低溫或準低溫儲藏提供了得天獨厚的條件。內環流控溫儲藏技術就是將環流和通風技術有效結合，利用糧堆“冷心”儲存的冷源，在夏季高溫季節實施內部環流，能降低倉溫和糧堆表層糧溫，均衡糧堆溫度，控制有害生物發生發展，延緩品質劣變，減少化學藥劑用量，是中儲糧總公司在北方地區重點推廣的技術之一[2]，能夠安全有效地保持北方粳稻品質，可用于東北地區優質粳稻的綠色儲藏[3]。本文利用遼寧的地理和氣候特點，在淺圓倉開展小風量緩速環流通風控溫儲藏試驗，有效解決了遼寧地區稻谷過夏儲藏期間糧堆表層糧溫和倉溫較高的問題，實現了低溫或準低溫儲藏，延緩了稻谷品質變化，對于東北三省及內蒙古地區淺圓倉稻谷儲藏具有一定的借鑒作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試倉房情況

選擇中央儲備糧沈陽直屬庫12號淺圓倉為試驗倉，單倉直徑30m，檐高18m，裝糧線高度14.5m，倉容量8 000t，氣密性良好。倉房配備LC-6型糧情測控系統、機械通風和環流熏蒸等設備。

1.1.2 緩速環流通風系統

在12號淺圓倉倉壁外側對稱安裝2臺SCJNo4.5型混流通風機進行雙側緩速環流通風，每臺環流風機功率為3.0kW[4]，環流風機進風口與淺圓倉機械通風口相連接，出風口與環流管道一端連接，環流管道另一端通向淺圓倉糧面上方1.5m空間（見圖1）。環流管道內徑為160mm，材質為供熱用無縫金屬鋼管（環流風機、淺圓倉通風道和環流管外用阻燃級厚聚氨酯發泡保溫處理）。

1.1.3 供試糧食情況

供試用糧為沈陽當地產粳稻，入倉時指標見表1。

1.2 試驗儀器與設備

LC-6型糧情測控系統：山東恒臺縣長江國糧機械有限公司;LDQY-1700型多功能糧倉深層扦樣器：北京同德創業科技有限公司;JXFM110型錘式旋風磨：上海嘉定糧油儀器有限公司;ML203型電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;101-1EF型電熱鼓風干燥箱：上海實驗儀器廠;XQ-600型脂肪酸值測定儀：北京先驅威鋒技術開發公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 緩速環流通風

稻谷入庫后，充分利用冬季外界低溫低濕的環境條件，采用機械通風的方式逐漸平衡糧堆溫濕度蓄儲冷源。夏季高溫季節利用環流風機，將糧堆“冷心”的冷源送入淺圓倉糧堆上方空間，降低倉溫和糧堆表層糧溫，進行控溫儲藏。根據倉溫情況，環流風機采用自動運行模式，當倉溫高于25℃時，環流風機啟動運行;當倉溫低于23℃時，風機停止運行。2018年6月25日開始至8月27日結束;2019年采用相同的流程，先冬季蓄冷再夏季環流，自7月2日開始至9月4日環流通風結束。試驗期間，通過糧情測控系統定期（每周2～3次）檢測糧堆溫度。

1.3.2 扦樣方法

按照分區分層扦樣的原則，按“米”字形設置13個取樣點。邊緣設置8個取樣點，距離倉內壁1.0m處圍繞倉中心均勻排列，中心設置1個取樣點，另外4個取樣點在邊緣和中心等距排列（見圖2）。根據糧堆深度設置5層，表層距糧面0.5m，其余各層等距排列，每層每點取樣不少于1kg，最后將每層13個點的樣品混合，扦取1kg作為每層的代表樣品進行品質指標檢測，每季度扦樣一次。

1.3.3 檢測方法

水分含量按照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）方法測定;脂肪酸值按照《稻谷儲存品質判定規則》（GB/T 20569—2006）方法測定。

2 結果與分析

2.1 糧溫及倉溫變化

經過兩個儲糧夏季緩速環流通風，通過糧情測控系統對倉溫和糧堆溫度的監測，結果見圖3～圖4。每年進入夏季高溫以后，受外溫輻射倉溫持續升高，糧堆表層糧溫（圖3和圖4中的第一層）也隨之升高，經過10d左右的小風量緩速環流通風，表層糧溫開始緩慢下降并逐漸趨于穩定。由于內環流通風消耗糧堆冷源，其他各層糧溫也緩慢升高，全倉糧食的平均溫度也在逐漸上升，但變化幅度都較小。整個夏季未出現糧堆局部發熱現象，糧堆表層糧溫未超過25℃，全倉平均糧溫始終控制在15℃以下，達到了低溫或準低溫儲糧的目的。

2.2 粳稻品質變化

2.2.1 水分變化

經過兩個儲存周期的跟蹤監測，各糧層水分檢測數據見圖5。由圖5可以看出，隨著儲存時間的延長，各糧層水分均呈下降趨勢，表層糧食水分下降幅度較大，降幅為0.4%，其余各糧層水分變化較小，降幅在0.2%以下。結果表明，使用小風量緩速環流通風技術，儲藏過程中粳稻的水分丟失較小，起到了減損的作用。

2.2.2 脂肪酸值變化

一般來講稻谷的脂肪酸值隨著儲藏時間的延長和儲藏溫度的升高而呈現上升趨勢[5]。楊曉蓉等[6]的研究表明，儲藏溫度越高，稻谷脂肪酸值上升速度越快。經過兩個儲藏周期，試驗倉稻谷糧堆各層的脂肪酸值檢測結果見圖6。由圖6可知，各層稻谷的脂肪酸值在整個儲藏周期內的變化趨勢基本一致，都隨著儲藏時間的延長呈現出規律性的上升趨勢。表層和中上層稻谷受外溫和倉溫的持續影響較大，導致該層稻谷的脂肪酸值上升幅度比其他各層要大，但是總體上升較緩慢，兩個儲藏周期脂肪酸值變化幅度為1.1～2.6mgKOH/100g。由此可見，小風量緩速環流通風可實現稻谷準低溫儲藏，能有效減緩脂肪酸值升高，延緩稻谷品質劣變。

2.3 能耗情況

第一個儲藏周期夏季環流通風累計共842h，用電量5 053.0kW·h，日均用電量78.9kW·h，噸糧耗電量0.86kW·h/t;第二個儲藏周期夏季環流通風累計共855h，用電量5 133.0kW·h，日均用電量79.0kW·h，噸糧耗電量0.87kW·h/t。按當地用電價格0.92元/kW·h計算，兩個儲藏周期夏季折合單位噸糧平均費用約0.8元/t。

3 結 論

本文選取遼寧地區淺圓倉進行小風量緩速環流通風稻谷控溫儲藏技術研究，結果表明，該技術能有效解決稻谷儲藏期間表層糧溫較高的問題，全倉平均糧溫始終控制在15℃以下，表層糧溫在25℃以下，達到了低溫或準低溫儲藏的目的。兩個儲藏周期內，整倉稻谷水分下降0.3%，其中表層水分下降0.4%;脂肪酸值升高1.6mgKOH/100g，其中表層升高2.2mgKOH/100g。由此可知，采用該技術能降低稻谷水分丟失，有效延緩稻谷品質劣變速度，實現保質減損儲藏。同時，采用該技術的單位能耗也低于目前普遍采用空調控溫儲糧的單位能耗。綜上所述，基于小風量緩速環流通風的稻谷控溫儲藏技術行之有效、安全可靠，適用于東北三省及內蒙古地區淺圓倉稻谷儲藏。

參考文獻

[1]遼寧省統計局，國家統計局遼寧調查總隊.遼寧統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2019.

[2]許發兵.高大平房倉內環流控溫試驗[J].糧油倉儲科技通訊，2017， 33（4）：23-29+32.

[3]祁智慧，張海洋，張正毅，等.吉林高大平房倉內環流控溫稻谷儲藏效果評價[J].糧油食品科技，2019，27（3）：60-65.

[4]中國儲備糧管理總公司.內環流控溫儲糧技術標準：Q/ZCL T23—2017[S].北京：中國儲備糧管理總公司，2017.

[5]葉霞，李學剛，張毅，等.稻谷中游離脂肪酸與脂肪酶活力的相關性[J].西南農業大學學報，2004（1）：75-77.

[6]楊曉蓉，周建新，姚明蘭，等.不同儲藏條件下稻谷脂肪酸值變化和霉變相關性的研究[J].糧食儲藏，2006（5）：49-52.