优质中晚籼稻绿色储粮技术研究

2020-07-27 15:48彭奇彭里姜立均
粮食科技与经济 2020年5期

彭奇 彭里 姜立均

[摘要]与普通籼稻相比,优质籼稻更易受不利储藏条件的影响,从而导致稻谷品质劣变,通过常规储藏方法无法保持其优良品质,而采用空调控温能保证优质稻安全度夏和安全储藏。通过使用粮仓专用空调进行不间断控温,能够有效控制粮堆上层粮温,进而控制全仓粮温,实现准低温储粮和延缓品质劣变的效果。同时,稻壳压盖可以延缓粮温的上升,也能够抑制部分储粮害虫、微生物的生长发育,避免储藏期间使用化学药剂熏蒸,真正实现绿色储粮。

[关键词]优质中晚籼稻;绿色储粮;空调控温;稻壳压盖

中图分类号:S511.21 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202005

湖南地处中温高湿储粮生态区(第五储粮生态区)[1],暑热期长,而稻谷收获时水分含量较高,在不利因素下极易引起粮堆微生物繁殖、害虫孳生、发芽、发热霉变、黄变等现象[2],引起储粮损失及品质变化。优质籼稻分子结构决定保持新鲜度的活性水分较普通稻高,在南方高温高湿条件下更易引起品质的快速劣变,所以安全度夏和保质保鲜储藏一直是我国南方高温地区的难点。粮食的储存安全状况是由温度、水分安全曲线决定的[3],在保持必要水分的情况下,实行经济有效的空调控温是保证优质稻安全储藏的必要条件。在众多科学保粮手段中,低温储粮无疑是最有效的。结合储粮仓房围护结构的隔热处理改造,冬季通风降温,夏季控温保冷,保持表层粮温在25℃以下,稻谷脂肪酸值变化较小[4]。让储粮长期保持在较低的温度,能够有效抑制粮堆内有害生物的生命活动及粮食的呼吸作用,抑制粮油籽粒的呼吸代谢,减少损失,从而达到保质保鲜的目的。

湖南金山粮油食品有限公司开慧库(以下简称“开慧库”)位于湘北地区,属于中温高湿储粮生态区。库区平房仓仓顶为彩钢瓦结构,夏季高温炎热时,仓温可达到40℃左右,易引起粮堆表层温度急速上升,加速粮食品质劣变,降低粮食的商品价值,也易造成虫害聚集,增加粮食损耗,不利于粮食安全度夏。为此,开慧库在长沙市发展和改革委和湖南省储备粮管理有限公司的指导下,全面推进空调控温储粮和稻壳压盖技术的应用。高大平房仓采用江苏永昇空调有限公司和河南天硕机电设备工程有限公司生产的粮食储藏专用空调,于2019年对储存的优质中晚籼稻0P1、0P3、OP11号仓进行了空调控温试验,对0P11实施全仓稻壳压盖和惰性粉防护,0P1仓实施全仓PVC保温隔热垫压盖,并对各项数据进行了跟踪检测。通过比较,证明使用该技术后,能有效控制表层粮温的上升进而将全仓粮温控制在21℃以下,延缓粮食品质的劣变,为优质稻储藏提供了科学依据。

1 试验材料

1.1 仓房基本情况

选定本库0P1、0P3、OP11号仓为空调试验仓,均为2008年新建的高大平房仓,仓容分别为3 150t、3 150t、1 650t,储粮条件相同,0P1、0P3仓长29.6m,宽23.6m,檐高8.0m,堆粮线高6.0m;0P11仓长20.6m,宽17.6m,檐高8.0m,堆粮线高6.0m。OP1号存储2018年产中晚籼稻2 520.041t,粮堆体积4 490m3, 粮食空间体积1 099m3;OP3号存储2018年产中晚籼稻2 479.959t,粮堆体积4 455m3,粮食空间体积1 134m3;OP11号存储2018年产中晚籼稻1 000t,粮堆体积1 785m3,粮食空间体积1 116m3。仓房基本情况见表1。

仓房墙体为砖混结构,仓顶为彩钢瓦结构,于2016年对仓顶喷涂3cm厚的聚氨酯进行保温,窗户加装防虫、防雀不锈钢组合保温窗,大门加装不锈钢包边双面彩钢保温板。OP1、OP3、OP11仓在2018年6月进行气密吊顶改造以及窗户大门密闭隔热改造,材料为2cm厚的聚氨酯铝板。三仓均装有空调,在仓温达到21℃以上自动开启。粮情检测系统由郑州贝博电子股份有限公司生产,OP1、OP3仓各布有42根测温电缆,每根电缆分4个测温点,共计168个测温点;OP11仓布有30根测温电缆,每根电缆分4个测温点,共计120个测温点。每仓共布有5套米温杆,每套米温杆分上层(30cm)、中层(50cm)、下层(100cm)3个测温点,共计15个测温点。3个仓墙装各有1台1.5kW轴流风机,用于排除高温季节吊顶上方空间积热。

1.2 试验粮食情况

三仓均储存2018年产的优质中晚籼稻,OP1、OP3仓水稻品种为黄华占,OP11仓水稻品种为桃优香占,入仓品质情况见表2。

1.3 试验设备

每个仓房均配置空调,单独安装电表。0P1、0P3仓内配置1台江苏永昇空调有限公司生产的YSWKF-22型粮堆表层控温专用空调,制冷量22kW,压缩机功率6.12kW,送风量4 400m3/h,送风机功率1.5kW,冷凝风量9 000m3/h,冷凝风机功率0.63kW;OP11仓内配置2台河南天硕机电设备工程有限公司生产的TS-LS051粮食储藏专用空调,每台空调总功率为6.8kW,风机额定功率为0.5kW,制冷量12.6kW,風量3 200m3/h,送风距离26m、防腐介质磷化氢,防腐等级大于2 000mg/m3。所配置空调能满足送风量不小于换气次数2次/h的规定[5]。

2 试验方法

2.1 通风降温和隔热密闭

冬季使用2台2.2kW轴流式风机,采用吸出式通风方式进行机械通风,降低粮温。通风后的最高粮温为7℃,平均粮温为4℃。通风结束,1月下旬2个仓的门、窗、通风口均采取有效隔热措施密闭。大门采用0.12mm PE尼龙复合膜压槽密闭;吊顶彩钢瓦屋面上喷3cm厚聚氨酯,加吊2cm厚聚氨酯铝板吊顶;窗户采用聚氨酯铝板定制内窗;通风口采用砻糠包隔热,外加0.12mm PE尼龙复合膜压槽密闭。

2.2 试验前空调调试

使用YSWKF-22型和TS-LS051型粮食储藏专用空调,温度控制在20℃~25℃,自动控制。当开启储藏专用空调后,通过空调内机将冷气送入仓内,表明空调开启和自动控制功能正常,防止高温季节仓内空间温度升高。

2.3 高温季节空调控温

2019年5月27日,仓温22℃时,开启空调控温,空调温度设置为21℃。当仓温超过21℃时,空调自动开启进行控温;当仓温低于21℃时,空调压缩机停止工作,仅有室内机额定功率为0.5kW的风机转动。直到9月3日,关闭空调,运行期间对粮温、电表数据进行详细记录。

2.4 原粮扦样方式

在控温试验前后及试验期间,对OP1、OP3、OP11仓3个仓30cm深及整仓进行定点扦样,扦样点设5层扦样,第1层距粮面0.3m左右,第2层为粮堆高的3/4处左右,第3层为粮堆高的1/2处左右,第4层为堆高的1/3处左右,第5层距仓底0.3m左右[6]。

3 试验数据结果与分析

3.1 温度变化分析

5月27日仓温达到21℃以上,开启空调进行控温储粮。在试验期间,气温在7月中旬开始升高,9月初降低,高温时间维持1个多月左右(见表3)。空调控温期间仓温维持在25℃左右,表明空调控温有效地控制了仓温的变化。从上层均温来看,空调控温期间上层粮食维持在15℃~23℃,其中稻壳压盖0P11仓粮温要比0P1仓、0P3仓低。从整仓均温来看,空调控温期间整仓均温维持在12℃~20℃,其中稻壳压盖0P11仓粮温要比0P1、0P3仓低。试验结果表明,空调控温和稻壳压盖通过控制仓温和上层粮温的变化,影响了整仓均温,有效减缓了粮温的上升。

3.2 水分含量变化分析

2018年12月31日收购完毕后,入库水分检测除0P11仓整仓水分含量为14.0%外,0P1、0P3  2个仓的水分含量均在14.5%以上(见表4)。试验结果表明:随着储藏时间的延长和粮温的升高,优质稻仓水分含量整体呈现逐渐降低的趋势。在空调控温前(6月份前),水分含量变化并不明显,而采用空调降温,使空间湿度降低后,粮堆上层水分含量逐步下降,这表明表层水分更容易散失,其中,未压盖的0P3仓水分含量散失幅度最大,高达1.8%。与8月同期相比,0P3仓表层水分散失程度比0P11仓大,表明稻壳压盖能减少上层粮食水分的散失。

3.3黄粒米含量变化分析

三个仓入库时黄粒米含量保持基本一致,随着储藏时间的延长和粮温的上升,优质稻仓黄粒米含量整体呈现逐渐增加的趋势。空调控温能在一定程度上延缓黄变,其中表层粮食更容易黄变,未压盖0P3仓表层粮食黄粒米含量最高,为0.6%,稻壳压盖的0P11仓整仓黄粒米含量只有0.1%,表明稻壳压盖对粮食黄变有延缓作用(见表5)。

3.4 脂肪酸值变化分析

0P11仓入库脂肪酸值比0P1、0P3仓要高,0P1、0P3仓脂肪酸值保持基本一致,随着储藏时间的延长和粮温的上升,优质稻仓脂肪酸值整体呈现逐渐上升的趋势,空调控温能在一定程度上延缓酸变,特别是表层粮要更容易酸变,未压盖0P3仓表层和整仓粮食脂肪酸值最高,分别为25.1%、23.8%,而稻壳压盖的0P11仓表仓和整仓分别只有24%、22.9%,表明压盖对粮食脂肪酸值升高有延缓作用(见表6)。

3.5 出糙率和精米率变化分析

三个仓入库出糙率基本一致,0P1、0P3仓入库整精米率基本一致,比0P11仓要高。随着储藏时间的延长和粮温的上升,优质稻仓出糙率和精米率整体呈现逐渐下降的趋势,空调控温和稻壳压盖在一定程度上能够使粮食出糙率和整精米率变化幅度减小,而稻壳压盖和未压盖对出糙率和整精米率影响不明显(见表7)。

3.6虫害情况分析

在6月15号检查虫害情况,发现OP1、OP3仓有少量麦蛾,OP11仓无麦蛾。6月28日检查虫害情况,发现OP3仓少量麦蛾,害虫密度为2头/kg(锈赤扁谷盗),无主要害虫,属于基本无虫粮仓。OP11仓无麦蛾,害虫密度为2头/kg(锈赤扁谷盗),无主要害虫,属于基本无虫粮仓。7月16日检查虫害情况,发现OP3仓少量麦蛾,害虫密度为4头/kg,其中主要害虫1头/kg(锈赤扁谷盗、玉米象),属于基

本无虫粮仓。OP11仓无麦蛾,害虫密度为3头/kg(锈赤扁谷盗),无主要害虫,属于基本无虫粮仓。8月15日检查虫害情况,发现OP11仓无麦蛾,害虫密度为5头/kg,其中主要害虫2头/kg(锈赤扁谷盗、谷蠹),属于基本无虫粮仓。试验结果表明,在优质稻整个储藏期间,在空调控温、稻壳压盖和惰性粉综合技术下均未进行熏蒸作业,达到了绿色储粮目的。

3.7 经济效益分析

根据电表计量优质稻仓用电费用发现,2019年空调控温期间,空调运行总耗电量为15 440.8kW·h,单位能耗2.57kW·h/t,每吨用电成本约为2.57元/t(见表8)。

OP1仓使用隔热保温垫(借用其他试验项目)无费用;人工共计3 240元。OP3仓未使用稻壳压盖,没有任何费用。OP11仓使用稻壳压盖,稻壳原料15t,单价260元/t,共计3 900元;人工费共计1 800元;惰性粉30kg,单价40元/kg,共计1 200元(见表9)。由表9可知优质稻耗材费用并不高,简单易操作的模式能安全储藏优质稻,且经济有效。

4 结论与探讨

(1)试验表明,在南方高温高湿气候条件下,通过粮仓专用空调控制优质稻粮堆空间温度可有效延缓表层粮温的上升速度,对整仓粮温上升也有减缓作用,保证优质稻安全度夏;使优质稻品质保质保鲜,实现准低温安全储藏和绿色储粮,为全市推广优质稻品质储备粮轮换工作提供了科学的经验。

(2)应用空调控温、稻壳压盖和惰性粉综合技术下储藏优质稻,可以达到免熏蒸的效果,减少粮食对磷化氢的吸附,减少粮食的药剂残留,提升粮食品质,节约保管费用,降低保防人员的劳动强度,真正实现绿色储粮、高效保管。

(3)空调控温的经济效益,按照OP11仓费用计算,该仓粮食空调控温、稻壳压盖和惰性粉等综合技术运用情况下,一个周期的费用为11元/t左右。空调控温粮食的品质高于常规储存粮食,同时储藏熏蒸,节约熏蒸费用,粮食销售时价差可达30~40元/t,经济效益可观。

(4)空调在制冷时对仓内空气有抽湿作业,会导致粮食水分散失[7],同时仓内上层粮食的水分散失得更快。水分损失不仅增加了粮食出库损耗,还会降低整精米率,从而直接增加加工企业的生产成本[8],因此未来要解决空调控温导致的粮食表层失水问题,保证粮食储藏期间水分含量不低于14%。

參考文献

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[2]王若兰,路茜玉.粮油储藏学[M].北京:中国轻工业出版社,2009.

[3]吴玉章,戴学谦,杨文风,等.优质晚籼稻保鲜绿色储藏技术初探[J].粮食科技与经济,2005(3):39-41.

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[5]Q/ZCL T17—2016,空调控温储粮技术规程[S].

[6]GB 5491—1985,粮食、油料检验扦样、分样方法[S].

[7]周铖,谢维治,黄思华,等.南方沿海地区高大平房仓空调控温储粮探讨[J].粮食科技与经济,2011(2):26-28.

[8]王若兰,白栋强,姚玮华.主要储备粮种在不同温度状态下储藏品质的研究[J],郑州工程学院学报,2003(4):15.