南方沿海地区富氮低氧储存稻谷品质变化规律初探

◎ 伍洪毅

（广东省珠海市金湾区储备粮管理中心，广东 珠海 519045）

珠海市位于广东省沿海南部，珠江出海口西岸，濒临广阔的南海，属典型的南亚热带季风海洋性气候。珠海市终年气温较高，平均气温达22.5 ℃，年平均相对湿度79%，属于我国第七高温高湿储粮区，是我国最湿热的地区，虫害问题严重，储粮难度最大。珠海市金湾区粮食储备库位于珠海市西区，占地2 hm2，该库现有6座9 m高的高大平房仓，配有制氮量为100 m3/h的固定式制氮机组1套。自2015年开始投入使用，分别在2号仓和1号仓选择当年生产的早籼稻分别作富氮低氧气调储存和常规磷化铝熏蒸储存对比试验，经过2年的储存，富氮低氧储存条件下早籼稻的脂肪酸值、黄粒米上升幅度远比常规磷化氢熏蒸条件下储存要低。富氮低氧条件下可以延缓早籼稻品质劣变，比常规储存更有利于早籼稻的品质保鲜。珠海市金湾区粮食储备库在珠海地区首先利用富氮低氧技术运用于粮食储藏，取得了良好的效果，亦为南方沿海地区运用富氮低氧绿色高效的储粮技术提供了宝贵的经验。

1　材料与方法

1.1　材料

1.1.1试验仓房

此试验采用珠海市金湾区粮食储备库2号仓房，该仓房为2015年新建高大平房仓，内径长36.00 m，宽24.00 m，拱板高9.00 m，墙体厚度50 cm，铺设地槽式风道，配备固定式环流系统，堆粮线高7.00 m，仓房总体积6 048 m3，半衰期96 s。

1.1.2对照仓房

此对照采用珠海市金湾区粮食储备库1号仓房，该仓房结构设施条件与2号一致，堆粮线高7.00 m，半衰期105 s。

1.1.3粮情

试验仓品种为2015年江西、广西产早籼稻，2015年12月进库完毕，数量3 489 t，水分13.2%，脂肪酸值19.5 mgKOH/100 g，黄粒米0.4%。对照仓亦为2015年产江西、广西产早籼稻，2015年12月进库完毕，数量3 487 t，水分13.1%，脂肪酸值17.6 mgKOH/100 g，黄粒米0.2%。

由表3可以看出，二级最小绝对差为0，二级最大绝对差为0.666667，代入关联系数公式可得如下公式：εi(k)=(0+0.5×0.666667)/(Δi(k)+0.5×0.666667)=0.3333335/(Δi(k)+0.3333335)。把各点的绝对差值代入公式，便可得到X0对Xi各指标的关联系数，见表4。

1.1.4主要仪器设备

主要仪器设备有固定式制氮机组1套，制氮量为100 m3/h；环流系统1套；机械通风设备1套；电子粮情监控系统1套。

1.2　方法

1.2.1定点取样

扦样点的设置如图1所示，共设置6个点，1～6号检测点分别为测温电缆布点编号43#、45#、48#、6#、4#、1#，在仓内测温点半径0.5 m范围内用电动扦样器垂直1～6 m均匀扦取稻谷样品，取0.5 kg为检验样品。

图1　检测点平面图

1.2.2品质检测

①脂肪酸测定。根据GB/T20569-2006的相关方法测定。②水分测定。根据GB 5009.3-2016中直接干燥法。③黄粒米检测。根据GB/T 5496-1985粮食、油料检验，黄粒米及裂纹粒检验法。

1.2.3富氮低氧储存

1.2.3.1 仓房准备

对试验仓进行气密性加强改造：在仓内四周墙壁装粮线以上安装密封槽，粮面、仓门采用单膜双槽密封，内墙四周挂密封膜，地上通风口采用单膜单槽密闭。

采取上充下强排方式，先向仓内充氮约12 h，使仓内薄膜形成气囊，开启环流风机整仓环流，使仓内氮气浓度分布均匀，然后通过离心风机强制排气，直至薄膜贴平粮面；再接着充气，如此循环多次，逐步置换出仓内氧气，提高仓内氮气浓度，待排气口氮气浓度上升到98%时，停止排气进行密闭[1-2]。

1.2.3.3充氮时间

2016年3月初次充氮，累计充氮68 h，氮气平均浓度达98%以上，从而达到防治储粮害虫的目的初次充氮浓度维持95%以上时间3个月[1-2]。在储存周期2年内共补充氮气5次，分别于2016年6月累计10.5 h、2016年10月累计45 h、2017年2月累计10 h、2017年5月累计30 h、2017年10月累计29 h[2]。

1.2.4常规储存

采用56%磷化铝片剂常规杀虫储存，初次熏蒸时间为2015年12月22日，用药量54.0 kg，12月31日进行补药，用药量为22.5 kg。之后于2016年1月8日施药22.5 kg；2016年4月20日施药39.0 kg；2016年7月29日施药39.0 kg，2016年8月12日补药22.5 kg；2017年3月21日施药39.0 kg，2017年4月14日补药15.0 kg；2017年9月30日施药39.0 kg，2017年10月23日补药15.0 kg。

2　结果与分析

2.1　粮温

储存期间平均粮温变化如图2所示。根据图2可知，试验仓和对照仓的粮温基本同步，因没采用空调控温措施，粮温亦随着气温的变化而同步变化。

图2　试验仓和对照仓平均粮温变化曲线图

2.2　水分

水分变化情况见表1、表2。从表1数据可以得出，2年的储存之后水分平均下降0.9个百分点；从表2数据可得出，对照仓通过同样的储存周期水分平均下降值也为0.9个百分点，说明充氮气调储存条件下水分散失与常规储存条件下相比不是很明显。

表1　试验仓水分变化情况表（单位：%）

表2　对照仓水分变化情况表（单位：%）

2.3　脂肪酸值

脂肪酸值变化情况见表3、表4。表3的数据显示，试验仓脂肪酸值平均上升值为8.4 mgKOH/100 g，表4的数据显示，对照仓脂肪酸值平均上升值为11.4 mgKOH/100 g，上升幅度明显大于试验仓，高出3.0 mgKOH/100 g，说明富氮低氧对延缓脂肪酸值上升效果明显[3-4]。

表4　对照仓脂肪酸值变化情况表（单位：mgKOH/100g）

2.4　黄粒米

黄粒米率变化情况见表5、表6。从表5的数据得出，试验仓黄粒米平均上升0.2个百分点，表6的数据得出，对照仓黄粒米平均上升0.6个百分点，上升幅度也远大于试验仓，达到了3倍[3-4]。

表5　试验仓黄粒米变化情况表（单位：%）

表6　对照仓黄粒米变化情况表（单位：%）

3　小结与讨论

试验结果表明，在2年的储存期间试验仓富氮低氧条件下储存早籼稻脂肪酸值每年上升幅度为4.2 mgKOH/100 g，对照仓上升幅度为5.7 mgKOH/100 g，试验仓上升幅度远比对照仓少要低。由此可见，富氮低氧条件储存早籼稻的延缓脂肪酸值上升速度低于常规磷化铝熏蒸[4]。因脂肪酸值是评价稻谷品质的重要指标，国家标准中规定库存稻谷脂肪酸值超过30 mgKOH/100 g为轻度不宜存，必须尽快安排轮换出库，由于稻谷脂肪酸值增加过快会导致储藏年限降低，势必增加成本，加重政府和企业负担，因此富氮低氧储存更有可靠性和经济性[3]。

从检测结果可知，富氮低氧试验仓经过2年储存，黄粒米平均只上升了0.2个百分点，对照仓则上升了0.6个百分点，是试验仓的3倍。黄粒米的产生是一般是由霉菌感染和稻谷自身陈化引起，富氮低氧条件下抑制霉菌等微生物繁殖，同时在低氧环境下稻谷自身呼吸作用减慢，富氮低氧储存条件下对延缓早籼稻黄变尤为明显[3-4]。

早籼稻随着储藏时间的延长陈化程度不断加深，脂肪酸值将逐渐增大，而过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性将逐渐降低，从而直接影响早籼稻的新鲜度[5]。所以如何控制延缓脂肪酸值的上升是作为储存早籼稻首先考虑的必要条件，从试验中可以得出富氮低氧就是当前在南方沿海地区高温高湿条件下很好的绿色储粮技术，很好的控制了脂肪酸值的上升，非常有运用和推广的价值[3-4]。

低温干燥的气候环境比高温潮湿的气候环境更易于延缓稻谷品质的劣变。据有关资料显示在25 ℃下储藏的稻谷，脂肪酸值的上升幅度更趋于稳定，所以，低温干燥也是保持早籼稻品质新鲜度的很好的手段[5]。在本试验中，由于新建仓房不具备控温降温设备设施，在2年的储存期间只能依靠仓房本身的控温性能来维持，从粮温的变化曲线来看，控温效果并不理想，基本随着气温的变化而变化。因此，在以后的实际运用过程中，在现有富氮低氧的条件下加上空调控温势必对早籼稻的储存品质保鲜效果更加明显[4]。