淺談大豆的儲藏（一）*

吳 瓊，李 巖，張來林*

（1.河南工業大學糧油食品學院，鄭州 450001；2.中央儲備糧漳州直屬庫有限公司，福建 漳州 363105）

隨著科技進步和社會發展，國民生活質量穩步提高，生活水平的提高對食用油和蛋白的需求急劇增加，而肉蛋奶魚等動物蛋白需要大量的豆粕原料，使我國成為世界上最大的大豆消費國。據統計，我國每年大豆消費量1億t以上，2019年國產大豆產量1 810萬 t、進口大豆8 851萬 t。

大豆作為一種食用、油用和飼用兼得的經濟作物，也是我國戰略儲備糧種之一，其富含蛋白質和脂肪，儲藏穩定性低；特別是夏季高溫及秋季多雨季節入倉，進一步加劇了大豆的儲存不穩定性。因此，了解大豆的分類、儲藏特性及其對儲藏設施和配套倉儲設備的要求，對做好大豆安全儲藏和維護國家糧油市場穩定有著極其重要的意義[1-3]。

1 大豆的形態和分類

大豆起源于我國，已有5 000多年的栽培史，是現有栽培作物中蛋白質含量較高的一種，含有約40%的蛋白質、18%～20%的脂肪，并含有較多磷脂（約2%），是一種含油量較低的油料。

大豆為典型的雙子葉無胚乳種子，成熟的大豆種子只有種皮和胚兩部分，胚內富含蛋白質和脂肪，可以食用和榨油，且榨油后的副產品豆粕是我國養殖行業優質和穩定的蛋白來源。根據粒型，大豆籽粒分為橢圓形、扁圓形、球形和長橢圓形等多種形態；根據種皮顏色可分為黃大豆、青大豆、黑大豆以及其它顏色的大豆和混合大豆。

根據來源不同，目前國內流通的大豆主要分為國產與進口兩大類，其特點與區別在于：國產大豆以非轉基因為主，能發芽、會生蟲；主產區分布在我國東北、黃河中下游和淮河流域，生產機械化程度低，產量較低；外觀亮黃，呈扁橢圓形，豆臍呈黃色或黃褐色（圖1）；主要成分為蛋白34%～36%、脂肪16%～18%、水分13%～15%；主要用途為直接食用、加工豆制品和大豆蛋白，少量用于生產豆油和豆粕，磨出的豆漿為乳白色，出油率為16%～18%，出粕率為79%～80%。

圖1 國產大豆（a）與轉基因大豆（b）的形態區別

進口大豆以轉基因大豆為主，不會發芽或蟲蛀；其主產區主要為美國、巴西、阿根廷等地，生產機械化程度高，產量高、價格低；外形為圓形、大小相近，豆臍呈黑褐色 （進口與國產大豆的主要外形區別）；主要成分為蛋白34%左右、油脂19%～22%、水分9%～12%；進口大豆主要用于滿足國內對植物油和豆粕（蛋白）的需求，20%用于加工食用油，80%用于加工豆粕，出油率高達到19%～21%，出粕率為78%～79%。

2 大豆的儲藏特性[4-5]

大豆屬豆科、蝶形花亞科、大豆屬，為一年生草本植物，其果實為莢果，莢內含種子1～4粒，儲藏保管的是大豆籽粒。大豆粒內含豐富的蛋白質和脂肪，其儲藏穩定性較差，不耐高溫，易出現吸濕生霉、浸油赤變、發芽力喪失等現象，控制儲藏條件、抑制呼吸，是防止大豆品質劣變的關鍵。

2.1 水分活性高、安全水分低

大豆的安全水分含量與脂肪含量呈負相關，脂肪含量越高，其安全水分越低。脂肪是疏水性物質，大豆水分集中在脂肪以外的蛋白質親水膠體部分，因此，即使整粒大豆水分含量較低，親水膠體部分水分含量仍較高，儲藏期間容易引起發熱變質。大豆安全水分以非脂肪的親水膠體部分含水量為基礎進行計算：通常以15%作為基準水分，“安全水分＝油料中非脂肪部分×15%”，即含油量為18%的大豆，安全水分理論值為(100-18)×15%=12.3%。保持儲存環境干燥、水分含量低是大豆安全儲存的關鍵。

2.2 吸濕性強，易發熱霉變

由于大豆籽粒內含有大量的蛋白質等親水膠體和發芽孔的特殊吸水構造，且大豆種皮和子葉之間有較大的空隙，種皮透性好，因而吸濕能力與解吸能力均較強。在相對濕度較高的環境中（90%以上），其吸濕性高于玉米和小麥，而在相對濕度較低（70%以下）時，其吸濕性則低于玉米和小麥。如水分含量12.5%的大豆長時間處于溫度20℃、濕度90%的狀態下，水分可升高至 20.8%、體積膨脹2～3倍，同時呼吸強度升高，生理活性增加，會導致糧堆溫度升高，并進一步發生霉變。常見的大豆生霉現象，多發生在吸濕之后，以糧堆下部或上層最為常見，下部主要源于吸潮、上層主要源于結露，深度一般不超過30 cm。因此，在高濕環境下大豆儲藏要特別注意做好防潮、防濕工作。

2.3 耐溫性差、發芽能力喪失、品質易劣變

大豆不耐高溫，過高的溫度會導致籽粒內部發生蛋白質變性、脂肪分解，對其發芽能力造成影響，并進一步影響大豆的外觀質量和內在品質，使其商品和使用價值降低。水分含量14%的大豆在25℃以上儲存3.5個月，發芽能力幾乎完全喪失；水分愈高，發芽率下降愈快。因此，只有低溫干燥儲藏，才能有效保持大豆的品質與儲存安全。

2.4 后熟期長、易“出汗、亂溫”

大豆從收獲成熟到生理和工藝成熟經歷時間長，后熟期間生理活動旺盛，在代謝和呼吸作用下釋放出較多水汽，極易在糧堆內積聚，造成局部 “出汗”；此外，旺盛的呼吸還釋放出大量熱量，使糧堆內部出現局部溫度升高或溫度分布不均的 “亂溫”現象；“出汗、亂溫”對大豆安全儲藏十分不利，嚴重時還會出現發熱、甚至霉爛的現象。

2.5 易浸油、赤變

在儲藏期間，大豆吸濕受潮后，除易發熱生霉外，還會出現“浸油、赤變”，水分和溫度偏高是導致大豆浸油、赤變的主要原因。脂肪導熱性差，熱容量大，大豆糧堆的孔隙度又偏低（一般在38%～45%），當糧堆內出現高溫后降溫緩慢，長期積聚的熱量促使脂肪氧化分解，導致大豆出現“浸油”，即“走油”現象；同時脂肪中的色素逐漸沉積，致使子葉變紅，即發生“赤變”。浸油、赤變是油料儲藏中常見的一種不良的物理與化學變化，其發生程度隨持續高溫條件下儲藏時間的延長而增加。大豆浸油、赤變后，出油率降低，豆油色澤加深，導致做豆腐有酸敗味，做豆漿顏色發紅。實踐證明：水分13%的大豆若在7、8月高溫入倉，當糧堆溫度達到 25℃后，就會發生浸油、赤變；若不作降溫處理，3個月內豆堆表層及中上層中心處浸油、赤變粒率高達60%以上，豆堆中層浸油、赤變粒率高達20%左右。因此，當大豆糧堆堆出現發熱、吸濕、霉變等隱患時，應及時進行通風降溫和散濕處理，從而抑制浸油、赤變現象的發生。

2.6 抗蟲蝕能力強、特殊條件下可滋生蟲害

大豆籽粒表面光滑，種皮成分中含有較多的纖維素和蠟質，組織較堅硬，不易遭受害蟲侵蝕。大豆在儲藏過程中除受印度谷蛾、地中海螟蛾與粉斑螟蛾等少數蛾類害蟲危害外，一般儲糧害蟲很少對大豆形成危害，但在雜質（或破碎）集聚區會滋生銹赤扁谷盜等第二食性害蟲。

3 對倉儲設施要求及國內現有倉儲條件的改進與完善

目前大豆儲藏堆垛大、糧層高，大豆儲藏穩定性差，需在低溫干燥環境下儲存，且進口大豆皮薄、油大、易碎和難儲存的特性[6]進一步提高了對儲藏設施和配套倉儲設備的要求，在大豆的日常管理中需要糧庫具備較強的應變與處理能力，對現有的設施設備進行改進與完善以提高大豆儲藏安全性。

3.1 提高倉房的隔熱氣密性能

大豆適宜低溫儲存，倉頂、門窗應具備良好隔溫性能，倉房如何改造才能滿足大豆儲備倉對隔熱性能的要求？以下典型試驗較有代表性：①中儲糧廣東新沙港庫的淺圓倉外墻（圖2a）和②中儲糧淮安庫的平房倉（圖2b）向陽倉壁外加隔熱材料的試驗，結果表明：外溫通過倉壁對糧堆局部溫度雖有一定影響，但對糧堆整體溫度的影響不大，只提高糧溫1℃左右；③中儲糧沈丘庫的淺圓倉內頂噴有5 cm厚聚氨脂，在四、五月時倉溫仍保持較低，進入倉內仍感到涼爽，并能聞到小麥的香味，與平房倉內的濕熱和霉味感形成極大反差，說明淺圓倉內頂噴涂隔熱材料的隔熱效果好；④湖北省某糧庫繪出盛夏季節拱板平房倉的空倉溫度場分布圖（圖2c），表明在外界高溫的影響下，倉內從上到下的溫度呈現由高到低的分布狀態，說明夏季大量熱量是從倉頂進入倉內，與教科書中的結論一致；⑤中儲糧唐山庫通過檢測糧堆不同部位的糧溫受外溫影響，表明倉頂對糧溫升高的影響大于倉壁的影響[7]。上述試驗從不同角度說明倉房隔熱改造重點應在倉頂。

圖2 倉壁隔熱改造與空倉內溫度分布圖

倉房氣密性與倉房的隔熱性能同等重要，但在倉房建設中常被忽略。氣密性不僅與熏蒸、氣調的殺蟲效果與作業費用有關，也會影響到倉房的隔熱性能和控溫效果與成本。因此，糧庫必須高度關注和提高倉房的氣密性。

提高倉房氣密性，應首抓新倉建設[8-9]：①結構不佳是造成新倉氣密性差的關鍵原因，如采用拱板倉頂、彩鋼板頂、空心墻、新型透氣磚砌體墻或框架式墻體等先天氣密性較差的倉房或簡易倉，不適宜作密閉倉房。設計單位應通過廣泛的調查研究提高設計水平，摒棄倉房氣密性差的設計方案，不斷完善并推廣適應實際儲糧的好倉房。在500 Pa壓力下，國內現有倉房壓力半衰期最好的氣密記錄是平房倉25 min、淺圓倉70 min；②門窗孔洞等外購件的生產與安裝質量是影響倉房氣密性的另一主要因素，選用結構良好、制造精美的部件且安裝到位，不僅可提高倉房的氣密性、減輕密封的工作量，還可提高儲糧技術的應用效果、降低儲糧費用；③施工質量的好壞對倉房氣密性起決定性作用，加強施工環節的管理，按操作規范精心組織施工是提高倉房氣密性的控制點。因此，多方努力、同心協力，牢牢抓住設計、施工和安裝等關鍵環節，才能共同破解新建倉氣密性差、糧庫年復一年進行倉房氣密改造的怪圈。

其次是進行舊倉氣密改造，主要是對舊倉的有形孔與無形縫的處理[10]。有形孔包括面積較大的門窗、蓋板類和閘閥類密封的工藝孔洞，如常開啟的門窗孔洞，各類管線留下的隱性孔洞；無形縫包括不同壁面相交面或與構件的連接縫，如壁面間和管道與壁面結合部位形成的漏氣縫隙、沉降造成的縫隙、施工原因留下的漏氣部位等。根據舊倉漏氣部位的不同，應采用不同的薄膜密封方式進行改造：倉窗、屋頂漏氣，熏蒸用薄膜一面封，氣調則用大氣囊密閉糧面；倉墻漏氣或潮濕時用五面封；地面漏氣或堆垛類糧堆用六面封。

3.2 完善倉房的通風環流系統

風道及環流系統是大豆儲備倉必配的倉儲設施，低溫干燥季節利用風道進行冷卻干燥通風，使糧堆降溫散濕；高溫季節利用環流系統進行均溫和補冷環流，使大豆始終處于低溫或準低溫狀態以保證儲存安全。

對大糧堆、厚糧層的倉房，風道主要用于糧堆的降溫與冷卻，降水作用極其微弱；環流系統用于糧堆內的氣體和溫度均衡[11]。

平房倉的風道按照各庫的習慣，可選用一機二道、一機三道、一機四道或圭字形風道的布置形式。用于倉內氣體均勻（如熏蒸、充氮）的環流系統，對于單側通風的倉房，每廒間設置1組環流系統；對于雙側通風的倉房，倉房兩側各設1組環流系統。用于倉內溫度均勻（如均溫、補冷）的環流系統有兩種形式：①每組風道設1組環流系統，且環流管的直徑、環流風機的風量均大于氣體均勻的管徑與風量，外環流管需加保溫措施；②每組風道配套一臺通風機，環流管下端與風道的分配箱相通，上端延伸到糧堆上方與風機的進風端相連，風機、環流管、風道、糧堆和糧面上部空間在倉內構成一個局部內環流系統。

淺圓倉風道形式有多種，考慮到糧食進出倉和清倉的方便性，現大都采用地槽風道，少量為地上籠風道。倉內風道布置形式有兩種（圖3）：①兩個通風口的風道布置：放射形、梳形、圭字形等風道形式；②四個通風口的風道布置：環形、豐形等風道形式。

圖3 淺圓倉的放射形（a）、梳形（b）、圭形（c）、豐形（d）、環形（e）風道

淺圓倉多年使用的經驗表明，減少通風口數和增大風道的出風面積均能有效降低通風阻力，提高通風的綜合應用效果[12]，為方便均溫環流管的設置，推薦淺圓倉采用兩組圭字形風道布置的通風形式，其優點可概括為以下五個方面：①風道結構簡單、施工方便、出風面大、通風阻力??；②風道可在淺圓倉的兩側各建一組環流系統，整個設計的通風口、環流系統數、使用谷冷機臺數等減少一半，降低建造成本并便于操作管理；③用于氣體均布和倉內溫度均衡兩種環流功能的環流管可以合二為一（圖4），簡化環流系統的設計；④在日常保管中，采用橫向通風方式可消除淺圓倉糧堆底部中央的積熱[13]；⑤在直長主風道內實施風道投藥，使熏蒸操作變得簡單。

圖4 落地（a）與架空（b）淺圓倉氣體均布和溫度均衡功能合并的環流管

3.3 配備布料器、空調、谷冷機等設施

在大豆入倉過程中為減輕入糧時的自動分級及儲藏過程中控制糧溫及倉溫，布料器、空調和谷冷機等是必配的工藝設備。

減緩入糧時的分級現象，最有效的措施是清除雜質；其次是被動采取減緩分級的措施。布料器（圖5）屬被動減緩淺圓倉入糧自動分級的專用設施，主要是通過增多糧食落點，減緩入倉糧內雜質聚集現象，達到提高儲糧穩定性的目的[14]。

圖5 常用的四種布料器

空調（圖6a）用于降倉溫和糧堆表層溫度，設計時根據倉內糧堆上方空間大小，按12～18 W/m3制冷量估算配備空調的臺數，運行時總冷負荷只計算圍護結構、倉內設備和照明產生的熱量，其中墻體只計算屋面到糧面下1 m的熱量。

圖6 倉房控溫的空調與谷冷機

谷冷機主要用于降低糧堆溫度、冷卻糧食、降低倉溫和表層糧溫的操作，也是糧庫應急處理發熱糧采用的主要設備。在日常儲糧管理中，小廒間平房倉常用1臺谷冷機接兩個通風口對糧堆進行降溫 （圖6b），雙側通風的平房倉則使用兩臺谷冷機依次對糧堆進行冷卻。淺圓倉使用兩臺谷冷機對糧堆進行降溫或冷卻通風，四組風道設置的淺圓倉則需一臺谷冷機并聯兩個通風口進行作業。 （未完待續）