應用空調+內環流儲糧技術的庫存大豆度夏期間的品質變化研究

大豆是我國常見的糧食作物之一，是除小麥、玉米、稻谷外的第四大儲備糧，也是重要的糧油兼用經濟糧食作物[1]。大豆及豆制品富含優質的植物蛋白及多種維生素，營養均衡，是人們餐桌上飽受歡迎的食物，在人們日常生活和生產中起著至關重要的作用[2-3]。高油大豆與普通農作物相比，蛋白質、油脂、糖分等營養物質含量高，導致其易吸濕發霉、浸油赤變，耐儲性差，夏季高溫多雨潮濕的環境更是增加了大豆安全儲藏的難度，這給保管工作帶來了極大的挑戰[4-6]。

準低溫儲藏是一種安全高效的儲糧措施，在準低溫條件下，進行密閉隔熱、環流通風等措施可有力地控制大豆的酸敗和生霉發熱等現象，延緩品質下降[7-8]。目前國內外相關研究主要針對的是國產普通大豆，對進口大豆尤其是高油大豆的研究較少。作為主要的大豆進口國之一，我國進口大豆占比70%以上[9]，且在高溫天氣下，大豆更不易儲存，因此提高夏季大豆的保管技術手段，研究如何提高大豆儲藏的安全性和穩定性，保障其食用品質，從而避免保管不力造成的經濟損失顯得尤為重要。本文以美國進口的高油大豆為研究對象，在采用內環流及空調控溫的倉房條件下，以空調開啟的前期、中期、后期為時間節點，記錄倉內溫濕度、糧溫及空調耗電情況，對大豆的水分、色澤、氣味、粗脂肪酸價、蛋白質溶解比率及過氧化值進行測定，分析期間高油大豆的品質變化情況[10]，從而探究采用空調控溫技術儲藏大豆的經濟性和可使用性，為減緩大豆儲藏期間品質變化提供科學依據，以期達到較優的科技儲糧技術運用效果和良好的經濟效益雙平衡，為大豆的安全、經濟、綠色的儲藏條件提供一定的參考意義。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗采用美國進口的高油大豆，入庫時大豆指標見表1。

表1 入庫時的大豆指標表

1.2 儀器與設備

FA2004N型電子天平，上海精密科學儀器有限公司；101-A型電熱鼓風干燥箱，上海亞明熱處理設備公司；PM-8188型谷物水分測量儀，吉林塞亞斯科技有限公司；LDQY-3000型糧食深層電動扦樣器，浙江省臺州市路橋區科達糧儀廠；Kjeltec8400型凱氏定氮儀，FOSS公司。

1.3 倉房條件

倉房倉型為高大平房倉，屋頂為槽形板，屋架為折線型，規格為49 m×21 m×9 m（長×寬×高），單倉容量4 580 t。倉頂為珍珠巖隔熱板，門、倉隔熱均為三防隔熱密閉門窗，采用聚苯乙烯保溫板進行密封隔熱。倉房采用內環流和空調控溫技術，內環流采用的環流風機3臺，功率為0.75 kW，總風量為5 400 m3·h-1，風網類型為地上籠；采用室外掛機式空調3臺，供冷方式為渦旋式，總送風量為5 100 m3·h-1。

1.4 試驗方法

1.4.1 倉溫、糧溫的測定

采用糧情在線檢測系統進行糧溫的檢測，檢測點的分布及安裝均符合相關要求；采用置于倉房內部的干濕計對糧溫進行測定；氣溫為大氣氣溫。

1.4.2 色澤、氣味的測定

大豆的色澤、氣味測定方法依據《糧油檢驗 糧食、油料的色澤、氣味、口味鑒定》（GB/T 5492—2008）。

1.4.3 水分含量的測定

水分含量按照《糧食、油料水分兩次烘干測定法》（GB/T 20264—2006）進行測定。

1.4.4 粗蛋白、粗脂肪含量的測定

粗蛋白含量和粗脂肪含量參照寇含笑[11]的研究方法進行測定。

1.4.5 粗脂肪酸價的測定

粗脂肪酸價按照《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》（GB 5009.229—2016）進行測定。

1.4.6 蛋白質溶解比率的測定

蛋白質溶解比率的測定參照《大豆儲存品質判定規則》（GB 31785—2015）。

1.4.7 過氧化值的測定

過氧化值參照張瑞迪[12]的研究方法進行測定。

1.5 數據處理

試驗數據采用Spss20.0分析軟件分析，采用Origin8.6軟件繪制圖表。試驗重復3次，p＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 倉溫、糧溫變化情況

由圖1可知，在夏季高油大豆的保管過程中，采用空調對糧面及倉內進行降溫，加上內環流控溫措施，在控溫方面能夠起到很好的成效，達到了理想的控溫效果。隨著外界氣溫升高，尤其在6月份氣溫超過30 ℃，最高氣溫近40 ℃的環境下，雖然倉溫有所上升，但均穩定在25 ℃左右，最高糧溫點也均可穩定在25 ℃左右，平均糧溫始終處于10～20 ℃。劉以晴等[12]研究表明，當大豆處于溫差較大的儲存環境時，品質劣變速度會加快。在空調開啟期間，空調補冷控溫儲藏的降溫效果明顯，倉房內倉溫、平均糧溫受外界大氣溫度影響較小，說明空調控溫能夠有效控制大豆儲藏期間的環境溫度，有助于其安全度夏。

圖1 大豆倉5月至9月溫度變化圖

2.2 大豆的色澤、氣味變化情況

對扦取的大豆樣品進行充分混勻后，按標準對大豆的色澤、氣味進行評價。樣品的3次測定結果均為正常，無霉變、浸油等現象。

2.3 大豆的粗脂肪、粗蛋白含量

庫存大豆為高油大豆，粗脂肪含量為21.4%，粗蛋白質含量為32.7%，由于其脂肪含量較高，因此在儲藏過程中更需注意脂肪氧化酸敗等品質劣變現象的發生。

2.4 大豆的水分含量變化情況

大豆的水分含量與其儲藏安全性密切相關，極大程度地影響儲存品質。由圖2可知，夏季空調控溫技術能夠減少大豆的水分損耗，可能每次扦取樣品的位置和比例有所差別，水分稍有出入，但大體上大豆處于一個相對穩定的環境下，受外界溫濕度影響較小，糧食水分蒸發較慢。因此從長遠來看，使用空調控溫技術能夠使大豆的水分損耗降低，在一定程度上能減少經濟損失。

圖2 5月至9月大豆水分含量圖

2.5 大豆的儲存品質變化情況

2.5.1 大豆的粗脂肪酸價變化情況

油脂酸價可以顯示出油脂中所含游離脂肪酸含量的多少，劣變越嚴重的大豆，尤其是高油大豆，其油脂分解產生的游離脂肪酸會增多，從而導致酸價越高。寇含笑等[11]研究表明高油大豆尤其是進口高油大豆極易發生嚴重程度的劣變，保存過程中需嚴格控制環境溫度及安全水分。由圖3可知，高油大豆的粗脂肪酸價呈輕微的上升趨勢，但與常溫儲存相比，其上升速率較為緩慢。說明空調控溫技術能夠減少倉內溫度及糧面溫度的升高，加之內環流技術可以使糧堆內部的低溫環流至倉內空間，能顯著改善儲藏溫度及濕度，從而顯著抑制大豆脂肪酸值的升高。

圖3 儲藏期間粗脂肪酸價圖

2.5.2 大豆的蛋白質溶解比率變化情況

大豆的蛋白質溶解比率也是反映大豆儲存品質的重要判定指標，其水溶性蛋白的含量與后期加工產品的轉化率及質量密切相關[13]。水溶性蛋白是指可溶于水的蛋白質，清蛋白和球蛋白是大豆中主要的水溶性蛋白質，在酸性條件下不溶于水溶液，隨儲存時間的增加，大豆總酸度會隨之增大且部分蛋白質會變性，因此會使大豆的蛋白質溶解比率下降。王曉東等[14]選取采用自然通風、機械通風、內環流通風技術的三棟高大平房倉儲藏的大豆為研究對象，其氮可溶性指數從原來的82%分別降為68%、73%、75%，表明內環流通風系統能夠有效減緩大豆過氧化值的降低，同比之下，本次研究對象的蛋白質溶解比率能穩定在80%以上，較內環流技術而言變化更小，說明空調及內環流控溫技術能夠在一定程度上減緩大豆的代謝速率，從而延緩大豆儲存品質的劣變。詳見圖4。

圖4 儲藏期間蛋白質溶解比率圖

2.5.3 大豆的過氧化值變化情況

由圖5可知，大豆的過氧化值始終保持在較低的水平，變化不顯著。過氧化值的升高與糧食籽粒內部的理化反應有關，是指油脂中不飽和脂肪酸被氧化為過氧化物的具體體現，過氧化物繼續分解還會產生哈喇味等不良氣味。而寇含笑等[11]研究表明，在25 ℃條件下，進口大豆比普通大豆更易劣變，進口高油大豆初始過氧化值為0.7 mmol·kg-1，且過氧化值隨時間變化增加較快。相較而言，本倉庫存的高油大豆在低溫儲藏的環境中過氧化值明顯較低，且比常溫下更為穩定。

圖5 儲藏期間過氧化值變化情況圖

2.6 控溫運行能耗及效益分析

大豆倉房因內環流及空調控溫技術的使用產生了一定的控溫能耗。2022年6—8月開啟了內環流風機，產生的總電耗為371 kW·h，按照儲糧量折算后的噸糧電耗為0.1 kW·h/t。2022年6—8月空調控溫產生的電耗為9 126 kW·h，噸糧電耗為2.2 kW·h/t。由于2022年夏季高溫天氣持續較久，因此空調開啟了3個月，若折算為每天的耗電量，能耗并不算高，而且能夠保持倉房糧堆表層糧溫的穩定。

3 結論

通過對空調控溫結合內環流控溫的庫存大豆在夏季品質變化情況進行分析，結果表明其水分、粗脂肪酸價、蛋白質溶解比率、過氧化值變化較常溫儲藏變化幅度都大大降低。說明夏季采用空調降溫結合內環流控溫技術，可以達到控溫、保水、延緩高油大豆品質劣變的目的，同時該倉還實現了免熏蒸，改善了倉內夏季作業環境，降低倉儲作業者的工作量，能夠綠色安全、效益良好地解決大豆儲藏安全度夏的問題。