高温地区不同控温技术对高大平房仓稻谷储藏的影响*

卢木波，卢信宏 ，郑 妙*，李文辉 ，张小松

（1.广东省粮食科学研究所，广州510050；2.广州增城区新塘粮食管理所，广州 511340）

广州地处亚热带沿海,属海洋性亚热带季风气候,以温暖多雨、夏季长为特征。全年平均气温20～22℃,非常适合害虫生长繁殖,不利于粮食储藏。我国是稻谷生产大国,年产量高达1.8亿t,约占世界稻谷产量的37%,作为重要商品粮的稻谷,储藏量十分巨大[1]。稻谷在收获后储藏过程中，受水分、温度和微生物的影响，不断发生物理和化学变化。稻谷的籽粒结构疏松，对高温高湿等不良环境的抵抗能力较差，在储藏过程中一旦受其影响，内部的营养物质就会加速发生变化（如脂肪酸值升高），导致品质下降[2]。尤其是在沿海地区夏季炎热，雨量充足，年平均气温在18～22℃[3]，夏季最高气温高达 40℃，30℃高温天数达160 d左右，平均相对湿度76%～86%[4]。高温高湿的环境利于微生物和储粮害虫的生长繁殖[6]，进一步加速稻谷的发霉变质[5]。低温储粮技术是生态储粮保鲜技术的一个重要方面。按“高质量、高营养、高效益、低损耗、低污染”的发展要求，在温控技术普遍应用的基础上，空调控温储粮技术已展现出良好的应用前景。

通过研究空调控温不同方案对高大平房仓稻谷储藏期间品质变化情况，为优化空调控温储粮工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验仓房

试验地点位于广州增城区新塘粮食管理所，分别选取高大平房10号仓4号卡 （粮堆，以下同）和13号仓1号卡作为空调控温试验粮堆，6号仓2号卡作为常规储藏对照堆。仓库都是钢筋混凝土结构的高大平房仓，空调仓内设置有保温层。三个粮堆位储粮基本情况如表1所示。

表1 储粮基本情况 2019年1月

1.2 实验设备

实验空调10台，测温仪15个，水分检测仪12个，扦样器1台。

1.3 实验方案

（1）10号仓采用5台空调，每台空调功率8 760 W（12匹），设置控温方式为：≤17℃停，＞22℃开，开启时间段为5月～11月，每月检测记录气温、仓温、仓湿、粮温、水分。

（2）13号仓采用5台空调，每台空调功率8 760 W（12匹），设置控温方式为：晚上12点～早上8点，开启时间段为5月～11月，每月检测记录气温、仓温、仓湿、粮温、水分。

（3）6号仓为常规储存仓，无空调控温，作为对照仓，每月检测记录气温、仓温、仓湿、粮温、水分。

（4）所有实验区域检测记录气温、仓温、仓湿、粮温、水分的时间点为1月14日、2月11日、3月11日、4月 11日、5月 11日、6月 11日、7月 11日、8月11日、9月11日、10月11日、11月 11日、12月11日。

1.4 检测点设置

（1）粮温检测点设置：在粮面的四角及中央，分别设立5个点，每个点的粮面下设定上、中、下三个测温点，分别离粮面0.5 m、2 m、4 m。测温点平面设置见图 1、图 2、图 3。

图1 10号仓4卡测温点（粮面）设置

图2 13号仓1卡测温点（粮面）设置

图3 6号仓2卡测温点（粮面）设置

（2）水分检测取样点设置：在粮堆的四周，设立四个点，取样点的高度为离地1.5 m，抽取样品采用四分法处理。

2 结果与分析

2.1 仓温检测

表2是各实验粮仓的温度测定结果，根据表2做出如图4所示的仓温变化规律图。由图4可以看出，在温控空调开启之前（5月11日前），6号仓2卡的仓温是最低的，13号仓1卡此时的仓温稍高，而10号仓4卡的温度最高。但是当空调开启后，10号仓4卡的温度明显要比6号仓2卡低，说明控温措施起到了良好的效果。总体来看，13号仓1卡的仓温要稍微低于10号仓4卡。

图4 不同温控方式下的各仓温度检测结果

表2 各仓检测温度记录表（2019年） ℃

2.2 仓湿检测

表3是实验粮仓的空气湿度测定结果，根据表3做出如图5所示的仓湿变化规律图。由图5可以看出，6号仓2卡的湿度要比其它两个试验仓稍微大一些。

表3 各仓湿度记录表 %

图5 不同温控方式下各仓湿度检测结果

2.3 粮温测定

表4及图6为实验仓粮温检测结果，通过图6的数据图可以看出，没有采用控温技术的6号仓2卡平均温度明显要比其它两个实验仓高，说明控温技术确实可以有效地降低粮食的温度，为粮食的储存提供了良好的温度环境。6号仓2卡中的粮温数据可看出粮食上层的温度受仓温的影响较大，而10号仓4卡和13号仓1卡空调控温，仓温低于外界温度，从而使粮食上层温度上升缓慢。

图6 不同控温方案的各仓粮食温度检测结果

表4 各仓粮食温度记录表 ℃

2.4 稻谷水分测定

实验仓稻谷水分的检测结果如表5、图7所示，由图7所示的不同控温方案的稻谷水分检测结果可以看出，3个粮仓内的粮食水分都与实验前的水分含量接近，同时随着季节的变化，每个仓体粮食的水分会稍微发生变化，控温技术粮仓的水分变化速率与常规仓的基本相同，说明控温技术粮食的水分不会因空调处理而使水分损失严重，从而导致保管粮食过大损失。

表5 各仓稻谷水分的检测结果 %

图7 不同控温方案的各仓稻谷水分检测结果

续表4℃

2.5 害虫发生数量分析

表6为实验阶段各仓体内害虫数量，通过对整个1年害虫产生数量来看，10仓4卡总产生害虫数量为17头，13仓1卡总产生害虫数量为14头，6仓2卡总产生害虫数量为21头，由此可以看出，采用晚上12点～早上8点开启空调的控温方式可以最有效地减少害虫的滋生。

表6 实验阶段仓体内害虫数量（害虫种类：扁谷盗，谷蠹） 个

2.6 空调能耗

13号仓采用错峰用电方式，选择在电费较便宜的夜间进行开机,根据气温、仓温及是否阴雨天等条件,每次开机时间在8 h，用电量=12匹×730 W×5台×8 h=350.4 kW·h，晚上电费价格谷段为0.33元/（kW·h），13 号仓仓容为 2 300 t，则控温季保管的成本费用为 0.05 元/（t·d）。 10 号仓采用全天控温技术，按照不同时段电费分段计算，每天电费为569.25元，10号仓设计仓容为2 300 t，控温季保管成本为0.25 元/（t·d）。

2.7 稻谷储藏品质变化

从表7实验数据得知，有空调控温的10号仓4卡脂肪酸值（KOH）上升了2.3 mg/100 g，13号仓 1卡脂肪酸值（KOH）上升了 2.1 mg/100 g，对照仓 6号仓2卡脂肪酸值（KOH）上升了4.3 mg/100 g。从以上数据看出，采用空调控温后，稻谷品质的劣变比常规储藏的缓慢，有利于稻谷的保管。在两个空调控温仓库中，10号仓4卡脂肪酸值（KOH）比13号仓1卡的高了0.2 mg/100 g，所以13号仓1卡的控温方式更有利于稻谷的储藏保管。

表7 各仓稻谷储藏品质变化

3 结论

（1）综上所述，采用控温技术可以在粮温和害虫预防方面具有一定的效果，而且通过实验可以看出，不同的控温方式对于粮食的储存具有一定的影响。采用晚上12点～早上8点开启空调的控温方式无论是在粮食温度、湿度、害虫预防及效益成本等方面都有较好的效果。

（2）试验表明，利用空调控温储粮，能够改善稻谷在高温地区高温季节的储藏环境，能有效抑制高温期间气温对粮温的影响，从而使粮仓内上层粮食温度不至于上升过快而影响粮食品质。空调控温储粮技术是一种行之有效的稻谷安全储藏方法，该技术是一项绿色储粮技术，对促进广东省低温储粮技术的发展，将产生积极的作用。

（3）空调控温技术具有操作方便、控温持久、安全性高，在低温的条件下抑制了粮食自身的呼吸强度，延缓粮食品质陈化速度，但这种方法技术要求较高，费用相对大[7]。本次试验中，采用晚上12点～早上8点开启空调的控温方式不仅效果占优，而且错峰用电，减少储粮成本。

（4）建议在空调降温作业开机的前1 h，适当调高出风口温度，降低出风口相对湿度，以防止通风道出口附近的粮食形成局部结露。