两种控温方法下氮气气调对稻谷品质的影响

吴文强 庄芸蕾 杨建国 潘刚 叶仲行 王铭彪

摘要：为寻找适合浅圆仓的绿色储粮模式，研究了空调控温和空调控温+粮面微循环两种控温方法与氮气气调技术相结合下优质稻谷储藏期间的品质变化规律。相较传统空调控温储粮，使用氮气气调+空调控温综合储粮技术，供试稻谷水分下降减少0.1%，脂肪酸值下降减少1.5 mg/100 g，品尝评分值下降减少2分；使用氮气气调+空调控温+粮面微循环综合储粮技术，稻谷水分下降减少0.4%，脂肪酸值上升减少2.6 mg/100 g，品尝评分值下降减少3分。结果表明，在氮气气调+空调控温技术的基础上加入了粮面微循环技术形成的综合储粮技术，平衡并降低了粮堆本身的水分含量与温度，延缓了粮食品质劣变，使得粮食储藏效果进一步增强，能有效实现绿色储粮。

关键词：浅圆仓；氮气气调；空调控温；粮面微循环；品质变化

中图分类号：S379.2 文献标志码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230420

Study on the effect of nitrogen gas regulation on paddy quality under two different temperature control methods

Wu Wenqiang1，2， Zhuang Yunlei3， Yang Jianguo1，2， Pan Gang1，2， Ye Zhonghang1，2， Wang Mingbiao1，2

（ 1. Central Reserve Grain Shaowu Depot Co. Ltd， Nanping， Fujian 354000； 2. National Top-notch Personnel Studio of Grain， Nanping， Fujian 354000； 3. China Grain Storage Jiangsu Quality Inspection Center Co.， Ltd. Fujian Branch， Fuzhou， Fujian 350000 ）

Abstract： In order to find a suitable green grain storage mode for shallow circular silos， the quality changes of high-quality rice during storage were studied by combining air conditioning temperature control and air conditioning temperature control and grain surface microcirculation with nitrogen gas conditioning technology. Compared to traditional air conditioning temperature controlled grain storage， using nitrogen gas regulation and air conditioning temperature controlled comprehensive grain storage technology had better effect， the moisture content of the tested rice decreased by 0.1%， the fatty acid value decreased by 1.5 mg/100 g， and the taste score decreased by 2 points； By using a comprehensive grain storage technology of nitrogen gas regulation， air conditioning temperature control， and grain surface microcirculation， the moisture content of rice decreased by 0.4%， the fatty acid value decreased by 2.6 mg/100 g， and the taste score decreased by 3 points. The results indicated that the comprehensive storage technology formed by the addition of grain surface microcirculation technology on the basis of nitrogen gas regulation and air conditioning temperature control technology balanced and reduced the moisture content and temperature of the grain pile itself， delayed the deterioration of grain quality， further enhanced its storage effect， and could achieve green grain storage effectively.

Key words： shallow round bin， nitrogen gas regulation， air conditioning temperature control， grain surface microcirculation， quality change

隨着经济社会的发展，人们对绿色、无公害、无污染，营养价值高的粮油食品的需求日益迫切。这对粮食储备行业来说，提出了更高的要求，做到绿色储粮是一种趋势，更是一种责任。控温储粮和气调储粮是目前应用较多的安全、绿色储粮技术[1-3]。利用控温储粮和氮气气调储藏技术可以延缓粮食陈化过程，抑制储粮害虫和微生物生长繁殖，避免化学药剂污染，确保粮食安全，达到保质保鲜的目的。中央储备粮邵武直属库在浅圆仓使用不同类型控温储粮和气调储粮技术，积极开展浅圆仓高质量、高营养、高效益、低损耗、低污染储存优质稻谷试验，以期为浅圆仓的绿色储粮模式选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试仓房

试验仓（067仓、068仓）和对照仓（069仓）均为浅圆仓，仓体直径20 m，仓墙厚26 cm，装粮线23.8 m，仓顶设4台1.5 kW轴流风机，仓底部设4组“丰”型地上笼，仓内设3台空调，制冷量为7.1 kW/台。

1.1.2 供试粮食

试验仓和对照仓所储存优质籼稻均为2019年产黄华占晚籼稻，067仓储存数量4 650 t，2019年12月27日完成入库；068仓储存数量4 910 t，2019年12月10日完成入库；069仓储存数量4 856 t，2 019年12月17日完成入库。各入库粮食质量品质情况详见表1。

1.1.3 主要仪器设备

A028024型仓顶轴流风机：功率1.1 kW/台，福建省福安市发龙特种调速电机厂；GMV-NR-71PLS/A型空调：制冷功率2 500 W/台，制冷量7 100 W/台，珠海格力电器股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试验仓储粮设施改造措施

试验开始前，对各个供试仓房进行气密性及相关储粮性能提升改造[4]。主要是对地坪、仓壁与地坪交接处等进行密封处理，提高仓房气密性，经测试加强气密性后试验仓气密性半衰期平均值可达276 s，满足仓房气调气密性要求。试验仓仓顶涂反射隔热防水材料，仓门利用遮阴网隔热，仓壁距堆粮线2 m的位置，粘贴PEF保温板，提高隔热保温性能。仅068仓安装粮面微循环及中心部位环流通风系统。

1.2.2 控温措施

（1）机械通风：供试仓房在粮食入库过程利用离心风机、轴流风机对粮堆进行机械通风降温、平衡粮堆水分，满仓后将平均粮堆温度降至10 ℃时停止机械通风。在外界条件符合情况下，可关闭仓房门窗，打开地上笼通风口，利用仓顶4台轴流风机进行缓式通风。

（2）空调控温：供试仓房均使用空调进行日常控温，当仓温高于26 ℃时，自动开启空调，空调温度设置为21～23 ℃，当仓温低于26 ℃时，自动关闭空调。由于069仓每年5月份进行熏蒸杀虫，熏蒸期间停止使用空调设备。供试仓房空调控温开启时间见表2。

（3）粮面微循环控温：068仓在表层平均粮温与第二层平均粮温相差6 ℃时进行粮面微循环控温作业，运行方式采用在使用空调控温期间，每环流5 d，停2 d的模式，每天24 h运行，从而达到粮食均温的目的。试验仓粮面微循环具体操作方式为：仓内粮面靠仓壁四周每隔1 m布1.5 m深的DN110 PVC微循环管，该管壁四周开通风孔，开孔率为35%。用DN110 PVC三通将这些微循环管相互连接成一圈，再用DN110 PVC管与仓内的环流熏蒸回流管连接，通过环流风机进行通风、环流等。在仓内粮堆中心点布15 m深四周开孔达35%的DN110 PVC通风管，并用DN110 PVC三通“T”字型连接到仓房两边的环流熏蒸回流管，通过环流风机可实施对储粮中心部位进行通风、环流等作业。上述仓壁与中心点的通风管之间互相联通，并在仓内环流熏蒸回流管中部加装蝶阀进行控制。通过该阀门，可以在中心点处理、仓壁四周处理、内环流、熏蒸作业、氮气气调之间进行功能切换，起到了多功能应用。

1.2.3 氮氣气调

试验仓在储藏期间开展了两次氮气气调，均采取负压充氮模式，目标浓度99%，气调具体情况见表3。

1.3 检测方法与数据处理

1.3.1 检测方法

储藏期间定期检测供试粮食储藏品质，检测指标包括水分、脂肪酸值和品尝评分值，其中水分、品尝评分值以每年春、秋两季的检测结果为准，脂肪酸值每月检测一次，分别制作曲线图；粮温以每周检测的数据制作温度曲线图。试验时间为2019年12月27日—2022年2月10日。水分检测按GB 5497—1985《粮食、油料检验水分测定法》执行，脂肪酸值检测按GB/T 5510—2011《粮油检验 粮食、油料脂肪酸值测定》执行，品尝评分值检测按GB/T 15682—2008《粮油检验 稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》执行。

1.3.2 数据处理

所测数据采用EXCEL数据处理软件进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 粮温变化对比

以当月测得的最高平均粮温代表当月平均粮温，绘制控温效果图，结果如图1所示。

以当月测得的最高粮温代表当月最高粮温，绘制控温效果图，结果如图2所示。

067仓和069仓平均粮温均控制在20 ℃以下， 068仓平均粮温控制在19 ℃以下，067仓和069仓最高粮温均控制在28 ℃以下，068仓最高粮温控制在29 ℃以下，068仓平均粮温与最高粮温均比067仓和069仓低1 ℃。结果表明，在浅圆仓中采用氮气气调+空调控温+粮面微循环等综合储粮技术，相较于传统的空调控温储粮技术，更有利于控制粮温的上升。

2.2 粮食水分含量变化对比

试验仓和对照仓粮食水分含量变化如图3所示。

经两年储藏后，067仓稻谷水分含量下降1.3%，068仓稻谷水分含量下降1.0%，069仓稻谷水分含量下降1.4%。结果表明，在浅圆仓中采用氮气气调+空调控温+粮面微循环等综合储粮技术，相较于传统的空调控温储粮技术，稻谷水分含量变化较缓慢。

2.3 粮食脂肪酸值变化

试验仓与对照仓粮食脂肪酸值变化情况如图4所示。

经两年储藏后，067仓稻谷脂肪酸值上升6.3 mg/100 g，068仓稻谷脂肪酸值上升5.2 mg/100 g，069仓稻谷脂肪酸值上升7.8 mg/100 g。结果表明，使用氮气气调处理稻谷能有效延缓其脂肪酸值的上升，而且在浅圆仓中采用氮气气调+空调控温+粮面微循环等综合储粮技术，更加有利于延缓稻谷脂肪酸值的上升。

2.4 粮食品尝评分值变化对比

试验仓和对照仓粮食品尝评分值变化情况如图5所示。

经两年储藏后，067仓稻谷品尝评分值下降13分，068仓稻谷品尝评分值下降12分，069仓稻谷品尝评分值下降15分。结果表明，使用氮气气调处理能有效延缓稻谷品尝评分值的变化，而且在浅圆仓中采用氮气气调+空调控温+粮面微循环等综合储粮技术，使得稻谷品尝评分值变化更为缓慢。

3 结 论

在浅圆仓储藏两年后，使用氮气气调+空调控温综合储粮技术，优质稻谷的水分含量下降1.3%，脂肪酸值上升6.3 mg/100 g，品尝评分值下降13分，相较传统空调控温储粮，稻谷水分下降减少0.1%，脂肪酸值上升减少1.5 mg/100 g，品尝评分值下降减少2分；使用氮气气調+空调控温+粮面微循环综合储粮技术，优质稻谷的水分含量下降1.0%，脂肪酸值上升5.2 mg/100 g，品尝评分值下降12分，相较传统空调控温储粮，稻谷水分下降减少0.4%，脂肪酸值上升减少2.6 mg/100 g，品尝评分值下降减少3分。

氮气气调可以抑制稻谷在储藏期间的呼吸作用，使得其水分含量及品质等方面的变化得到延缓，从而有利于长时间储藏；在氮气气调+空调控温技术的基础上加入了粮面微循环技术形成的综合储粮技术，平衡并降低了粮堆本身的水分含量与温度，延缓了粮食品质劣变，使得其储藏效果得到了进一步增强，能有效实现绿色储粮。

参 考 文 献

[1]王若兰.粮油储藏学[M].北京：中国轻工业出版社，2012：124-198.

[2] 张来林，桑青波，张国民，等.充氮气调对稻谷、大豆品质的影响研究[J].粮食科技与经济，2011，36（2）：21-23.

[3] 何 睿，韩志强，吴树会.大米害虫的防治技术应用与展望[J].粮食科技与经济，2023，48（1）：100-103.

[4] 陈雁，王子嘉，付常青，等.浅圆仓环壁通风降温系统的性能试验与风道设置优化[J].农业工程学报，2019，35（17）：285-292.