基于小风量缓速环流通风的稻谷控温储藏技术研究

郑刚 孙丽琴

[摘要]本研究充分利用辽宁的地理和气候条件，在浅圆仓开展小风量缓速环流通风稻谷控温储藏研究。试验结果表明：应用小风量缓速环流通风技术能有效解决辽宁地区稻谷过夏储藏期间粮堆表层粮温较高的问题，全仓平均粮温控制在15℃以内，储藏期间稻谷水分及脂肪酸值变化较小，延缓了稻谷品质变化，达到了保质减损的目的。

[关键词]稻谷;控温储藏;缓速环流通风

中图分类号：TS212 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

我国是稻谷生产大国，每年稻谷产量近2亿t，2019年辽宁省稻谷产量为434.8万t[1]。作为重要的商品粮，稻谷储藏数量巨大，安全保质储藏任务艰巨。温度是决定粮食储藏稳定性的重要因素，稻谷储藏对温度较为敏感，具有不耐高温、易黄变的特性，高温会使稻谷脂肪酸值增加，引起品质下降，特别是粮堆表层，这一问题更加严重。因此，将粮温控制在低温状态是有效减缓稻谷品质下降的重要技术手段。

辽宁地区冬季低温漫长、夏季高温短促，为低温或准低温储藏提供了得天独厚的条件。内环流控温储藏技术就是将环流和通风技术有效结合，利用粮堆“冷心”储存的冷源，在夏季高温季节实施内部环流，能降低仓温和粮堆表层粮温，均衡粮堆温度，控制有害生物发生发展，延缓品质劣变，减少化学药剂用量，是中储粮总公司在北方地区重点推广的技术之一[2]，能够安全有效地保持北方粳稻品质，可用于东北地区优质粳稻的绿色储藏[3]。本文利用辽宁的地理和气候特点，在浅圆仓开展小风量缓速环流通风控温储藏试验，有效解决了辽宁地区稻谷过夏储藏期间粮堆表层粮温和仓温较高的问题，实现了低温或准低温储藏，延缓了稻谷品质变化，对于东北三省及内蒙古地区浅圆仓稻谷储藏具有一定的借鉴作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试仓房情况

选择中央储备粮沈阳直属库12号浅圆仓为试验仓，单仓直径30m，檐高18m，装粮线高度14.5m，仓容量8 000t，气密性良好。仓房配备LC-6型粮情测控系统、机械通风和环流熏蒸等设备。

1.1.2 缓速环流通风系统

在12号浅圆仓仓壁外侧对称安装2台SCJNo4.5型混流通风机进行双侧缓速环流通风，每台环流风机功率为3.0kW[4]，环流风机进风口与浅圆仓机械通风口相连接，出风口与环流管道一端连接，环流管道另一端通向浅圆仓粮面上方1.5m空间（见图1）。环流管道内径为160mm，材质为供热用无缝金属钢管（环流风机、浅圆仓通风道和环流管外用阻燃级厚聚氨酯发泡保温处理）。

1.1.3 供试粮食情况

供试用粮为沈阳当地产粳稻，入仓时指标见表1。

1.2 试验仪器与设备

LC-6型粮情测控系统：山东恒台县长江国粮机械有限公司;LDQY-1700型多功能粮仓深层扦样器：北京同德创业科技有限公司;JXFM110型锤式旋风磨：上海嘉定粮油仪器有限公司;ML203型电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司;101-1EF型电热鼓风干燥箱：上海实验仪器厂;XQ-600型脂肪酸值测定仪：北京先驱威锋技术开发公司。

1.3 试验方法

1.3.1 缓速环流通风

稻谷入库后，充分利用冬季外界低温低湿的环境条件，采用机械通风的方式逐渐平衡粮堆温湿度蓄储冷源。夏季高温季节利用环流风机，将粮堆“冷心”的冷源送入浅圆仓粮堆上方空间，降低仓温和粮堆表层粮温，进行控温储藏。根据仓温情况，环流风机采用自动运行模式，当仓温高于25℃时，环流风机启动运行;当仓温低于23℃时，风机停止运行。2018年6月25日开始至8月27日结束;2019年采用相同的流程，先冬季蓄冷再夏季环流，自7月2日开始至9月4日环流通风结束。试验期间，通过粮情测控系统定期（每周2～3次）检测粮堆温度。

1.3.2 扦样方法

按照分区分层扦样的原则，按“米”字形设置13个取样点。边缘设置8个取样点，距离仓内壁1.0m处围绕仓中心均匀排列，中心设置1个取样点，另外4个取样点在边缘和中心等距排列（见图2）。根据粮堆深度设置5层，表层距粮面0.5m，其余各层等距排列，每层每点取样不少于1kg，最后将每层13个点的样品混合，扦取1kg作为每层的代表样品进行品质指标检测，每季度扦样一次。

1.3.3 检测方法

水分含量按照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016）方法测定;脂肪酸值按照《稻谷储存品质判定规则》（GB/T 20569—2006）方法测定。

2 结果与分析

2.1 粮温及仓温变化

经过两个储粮夏季缓速环流通风，通过粮情测控系统对仓温和粮堆温度的监测，结果见图3～图4。每年进入夏季高温以后，受外温辐射仓温持续升高，粮堆表层粮温（图3和图4中的第一层）也随之升高，经过10d左右的小风量缓速环流通风，表层粮温开始缓慢下降并逐渐趋于稳定。由于内环流通风消耗粮堆冷源，其他各层粮温也缓慢升高，全仓粮食的平均温度也在逐渐上升，但变化幅度都较小。整个夏季未出现粮堆局部发热现象，粮堆表层粮温未超过25℃，全仓平均粮温始终控制在15℃以下，达到了低温或准低温储粮的目的。

2.2 粳稻品质变化

2.2.1 水分变化

经过两个储存周期的跟踪监测，各粮层水分检测数据见图5。由图5可以看出，随着儲存时间的延长，各粮层水分均呈下降趋势，表层粮食水分下降幅度较大，降幅为0.4%，其余各粮层水分变化较小，降幅在0.2%以下。结果表明，使用小风量缓速环流通风技术，储藏过程中粳稻的水分丢失较小，起到了减损的作用。

2.2.2 脂肪酸值变化

一般来讲稻谷的脂肪酸值随着储藏时间的延长和储藏温度的升高而呈现上升趋势[5]。杨晓蓉等[6]的研究表明，储藏温度越高，稻谷脂肪酸值上升速度越快。经过两个储藏周期，试验仓稻谷粮堆各层的脂肪酸值检测结果见图6。由图6可知，各层稻谷的脂肪酸值在整个储藏周期内的变化趋势基本一致，都随着储藏时间的延长呈现出规律性的上升趋势。表层和中上层稻谷受外温和仓温的持续影响较大，导致该层稻谷的脂肪酸值上升幅度比其他各层要大，但是总体上升较缓慢，两个储藏周期脂肪酸值变化幅度为1.1～2.6mgKOH/100g。由此可见，小风量缓速环流通风可实现稻谷准低温储藏，能有效减缓脂肪酸值升高，延缓稻谷品质劣变。

2.3 能耗情况

第一个储藏周期夏季环流通风累计共842h，用电量5 053.0kW·h，日均用电量78.9kW·h，吨粮耗电量0.86kW·h/t;第二个储藏周期夏季环流通风累计共855h，用电量5 133.0kW·h，日均用电量79.0kW·h，吨粮耗电量0.87kW·h/t。按当地用电价格0.92元/kW·h计算，两个储藏周期夏季折合单位吨粮平均费用约0.8元/t。

3 结 论

本文选取辽宁地区浅圆仓进行小风量缓速环流通风稻谷控温储藏技术研究，结果表明，该技术能有效解决稻谷储藏期间表层粮温较高的问题，全仓平均粮温始终控制在15℃以下，表层粮温在25℃以下，达到了低温或准低温储藏的目的。两个储藏周期内，整仓稻谷水分下降0.3%，其中表层水分下降0.4%;脂肪酸值升高1.6mgKOH/100g，其中表层升高2.2mgKOH/100g。由此可知，采用该技术能降低稻谷水分丢失，有效延缓稻谷品质劣变速度，实现保质减损儲藏。同时，采用该技术的单位能耗也低于目前普遍采用空调控温储粮的单位能耗。综上所述，基于小风量缓速环流通风的稻谷控温储藏技术行之有效、安全可靠，适用于东北三省及内蒙古地区浅圆仓稻谷储藏。

参考文献

[1]辽宁省统计局，国家统计局辽宁调查总队.辽宁统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2019.

[2]许发兵.高大平房仓内环流控温试验[J].粮油仓储科技通讯，2017， 33（4）：23-29+32.

[3]祁智慧，张海洋，张正毅，等.吉林高大平房仓内环流控温稻谷储藏效果评价[J].粮油食品科技，2019，27（3）：60-65.

[4]中国储备粮管理总公司.内环流控温储粮技术标准：Q/ZCL T23—2017[S].北京：中国储备粮管理总公司，2017.

[5]叶霞，李学刚，张毅，等.稻谷中游离脂肪酸与脂肪酶活力的相关性[J].西南农业大学学报，2004（1）：75-77.

[6]杨晓蓉，周建新，姚明兰，等.不同储藏条件下稻谷脂肪酸值变化和霉变相关性的研究[J].粮食储藏，2006（5）：49-52.