北方地區平房倉粳稻內環流控溫技術試驗

◎ 周鋼霞

（遼寧省糧食科學研究所，遼寧 沈陽 110032）

粳稻是我國主要的口糧之一，也是我國糧食儲備的主要品種之一，而且數量大，分布廣，儲藏時間2～3年。高大平房倉倉頂隔熱效果較差，夏季糧堆表層升溫較快，長時間處于“熱皮冷心”的狀態[1]。若采用常規儲藏技術，在一個儲藏周期內一般會導致粳稻水分減量1～2個百分點，儲存品質、食用品質和加工品質也會出現明顯下降，甚至不能適應口糧消費需求，造成一定的糧食資源浪費，并且嚴重影響糧食儲備安全[2]。北方某糧庫位于沈陽地區，地處低溫高濕儲糧區（即第三儲糧生態區）和中溫干燥儲糧區（即第四儲糧生態區）的分界線附近，屬于北溫帶受季風影響的半濕潤大陸性氣候，冬冷夏暖，四季分明；冬季寒冷期長，降雪較少；夏季時間較短，雨量集中[3]。為提高粳稻儲藏質量，對該糧庫平房倉粳稻內環流控溫技術的應用進行研究，以供參考[4-5]。

1 材料與方法

1.1 倉房基本情況

試驗糧庫3號倉為2001年建設的高大平房倉，單倉容量8 500 t。試驗前，倉門處用15 cm厚硬質聚苯乙烯泡沫板隔熱封堵，并用薄膜密封，倉窗內用10 cm厚硬質聚苯乙烯泡沫板隔熱封堵并用薄膜密封。

1.2 儲糧情況

3號倉房長60 m、寬33 m，裝糧高度6 m，糧庫于2017年12月進行糧食入倉工作。倉內散裝儲存了當地2017年產稻谷6 769 t，整倉扦樣化驗結果為入倉水分14.4%，脂肪酸值5.7 mg KOH/100 g，雜質1.0%，等級為3等。

1.3 試驗材料

1.3.1 內環流裝置

供試倉房安裝6臺YSWF7132型內環流風機，單臺環流風機功率0.75 kW，進行雙側環流通風，環流風機吸風口連接倉房外墻的機械通風口，環流風機出風口連接環流管。

1.3.2 檢測裝置

供試倉房內安裝了LC-6型糧情測控系統，用于采集糧堆溫度和濕度數據。倉內測溫點矩陣布點，分4層104根測溫電纜共416個測溫點。主要檢測儀器有JQYX2000×1.9功能扦樣器、HG101-2A電熱鼓風干燥箱、JXFM110錘式旋風磨、YH3-THZ-98C振蕩器和賽多利斯BSA223S-CW分析天平等。

1.4 試驗方法

1.4.1 冬季保水通風降溫

2018年1月18日至2月9日，在3號高大平房倉開展冬季保水通風降溫技術應用實倉試驗。此次通風降溫利用南北倉墻上安裝的6臺額定功率1.1 kW的DWT-1型軸流風機進行上行吸出式通風，累計通風343 h，避開午間相對高溫時段暫停通風累計185 h。此次通風，將全倉平均糧溫由-3.6 ℃降至-8.3 ℃。

1.4.2 夏季小風量維持通風環流控溫

2018年6月21日至8月30日，在3號高大平房倉開展了小風量維持通風環流控溫技術應用實倉驗證試驗，利用研發的高大平房倉小風量維持通風環流均溫系統，通過在系統的自動控制系統上設定倉溫高于25 ℃啟動、低于23 ℃關閉的運行模式，根據外溫高低情況有選擇的分批開啟對稱安裝在南北倉墻6臺保溫型環流風機（額定功率0.75 kW），實施夏季糧堆“冷心”低溫緩釋控溫技術，將糧堆“冷心”的冷量抽出送入倉內空間控制倉溫和表層糧溫。

1.4.3 試驗檢測內容

（1）倉內設點跟蹤糧溫、糧堆水分等變化。為準確掌握整倉粳稻水分及其均勻度情況，以及在儲藏過程中水分變化情況，在入倉后和出倉前、通風作業前后以及每月（水分變化穩定后改為每季度，即每年1月、4月、7月和10月）中旬對整倉粳稻進行分區分層、逐層逐點進行扦樣，每點取樣量不少于1 kg，按照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）規定的方法對每份樣品測定水分。

（2）全倉取樣跟蹤品質變化。參照糧食水分檢測的取樣點，同時對糧食品質易變化的糧面、倉壁及底層附近的粳稻隨機各扦取一份混合樣品，按國際要求測定粳稻儲存品質。粳稻入倉和出倉時，要進行一次全面分析；儲存期間，每季度（1月、4月、7月和10月）中旬進行一次定期檢測，如有特殊情況，及時檢測分析。檢測項目按《稻谷儲存品質判定規則》（GB/T 20569—2006）中關于粳稻谷“宜存”指標的規定。

1.4.4 扦樣方法

按350 m2左右面積分區，各區設中心、四角5個扦樣檢測點（兩區界線上的兩個點為共有點），糧堆邊緣的點設在距邊緣約0.5 m處。扦樣層數設5層，上層和底層分別距底部和糧面0.2 m左右，其余3層分別為堆高的1/3、1/2和3/4處。

2 結果與分析

2.1 溫度變化情況

冬季保水通風期間外溫、倉溫和各層平均糧溫變化如圖1所示。從圖1可以看出，糧堆內部各層溫度均保持在15 ℃以下，這說明冬季機械通風降溫和春季隔熱保冷措施取得了良好效果。

圖1 外溫、倉溫及糧溫變化情況圖

夏季小風量維持通風環流控溫試驗期間各層平均糧溫變化如圖2所示。從圖2可以看出，進入盛夏期后，開啟了內環流系統均衡倉內溫濕度，各層糧溫并未因環境溫度的迅速升高而變化，與儲藏前期基本一致，上層糧溫緩慢升高，至8月中旬達到最高點20 ℃。中層糧溫出現波浪形逐漸升高的變化過程。下層糧溫一直保持在15 ℃左右，糧溫出現的變化幅度與幅差都相對較小。這充分說明內環流控溫系統可以有效減緩外部高溫環境對倉內各層糧溫的影響。因此，內環流控溫系統適用于大糧堆倉房，可以有效控制糧堆內部各層糧溫的影響。

圖2 糧溫變化情況圖

2.2 水分變化情況

試驗期間水分變化如圖3所示。從圖3中可以看出，隨著試驗時間的延長，該倉粳稻的水分呈下降趨勢，全倉粳稻平均水分降低幅度為0.2%，位于倉墻四周的粳稻水分下降比較明顯。

圖3 水分變化情況圖

2.3 脂肪酸值變化情況

試驗期間脂肪酸值變化如圖4所示。從圖4中可以看出，隨著試驗時間的延長，在表層、中心、四周和全倉樣品的脂肪酸值均出現了不同程度的升高，但脂肪酸值變化均在0.2～0.7 mg KOH/100 g。由此可知，采用了小風量維持通風環流控溫技術的試驗倉，具有良好的控溫效果，確保了粳稻在儲藏期間品質不會發生明顯變化，達到了粳稻保質儲藏的目標。

2.4 能耗情況

2018年1月18日至2月9日，實倉試驗利用電表實測總耗電1 848 kW·h，通風單位能耗僅為0.058 kW·h/（℃·t）。經扦樣化驗通風前全倉平均水分為14.4%，通風后全倉平均水分為14.2%，通風期間水分減量僅0.2個百分點，達到了保水通風降溫的目的。

2018年6月21日至8月30日，技術試驗環流控溫系統累計開機作業時間為585 h，總電耗為2 615 kW·h，噸糧電耗為0.39 kW·h，折合單位噸糧費用約0.36元。

圖4 脂肪酸值變化情況圖

3 結論

充分利用東北地區獨特的“冷濕”氣候特點，使用內環流控溫儲糧技術后，倉內實現了全年低溫儲糧的目標，儲糧品質變化較小，水分損耗均在0.5個百分點以內，確保粳稻在儲藏期間長期處于低溫或準低溫儲藏狀態，避免了儲藏期間出現品質劣變、等級下降的可能，確保輪換后的粳稻依然適應口糧消費需求。