陳時龍,徐金勇,李維強
(上海海豐米業(yè)有限公司,江蘇 大豐224153)
江蘇地處亞熱帶和暖溫帶的氣候過渡地帶,每年種植稻麥兩季,秋收期間,搶收搶種,如若秋收雨水較多,含水較高的糧食會大量積壓在曬場和田間,烘干設(shè)備周轉(zhuǎn)不及稻谷品質(zhì)就會劣變。此前常要趕時間提早收獲糧食,由于收獲期早,收獲時稻谷的水分含量很高,晴天正常收獲時水分約為22%,若遇上雨期則達(dá)到30%左右,稻谷溫升、品質(zhì)下降。為了克服這些缺點,并延長稻谷的儲藏期限,收獲后的濕稻谷應(yīng)立刻進(jìn)行干燥處理,使稻谷的水分降至安全儲存范圍內(nèi)。但由于稻谷收獲期短,利用干燥機一次性把稻谷的水分降至安全儲存水分所需時間很長,耽誤了稻谷及時入庫,影響收購入庫效率,新稻谷加工期為3個月左右,干燥機的烘干量跟不上,使用率低。為了延長稻谷的干燥加工期,提高干燥設(shè)備的使用率,我們采用偏高水分稻谷暫存二次烘干法,可以盤活整個收購流水線,最大限度地降低糧食劣變損失,此法就是用干燥機處理稻谷使其達(dá)到半干狀態(tài)(含水量為20%),創(chuàng)造一個有利于高水分稻谷暫存的環(huán)境,使高水分稻谷安全存放1~2個月后再進(jìn)行干燥處理,這樣干燥機的加工量和使用率都將提高1倍以上,大大提高了稻谷收購入庫效率,還可搶占糧食收購市場先機。
日本采用大規(guī)模機械制冷低溫儲藏倉,低溫儲藏品種以糙米為主,歐美等國采用機械通風(fēng)冷卻為主儲藏方法。歐、美、加、澳等經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家和地區(qū),都已先后完成了對傳統(tǒng)糧食儲藏和流通基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)改造,他們在糧庫建設(shè)時一般根據(jù)不同的儲運功能選擇不同的倉型,配套了具有高度機械化、自動化的干燥、清理、進(jìn)出倉、輸送、通風(fēng)、熏蒸及谷冷機等糧食倉儲與物流設(shè)備,各主要環(huán)節(jié)基本實現(xiàn)了計算機自動控制和智能化管理。已建立技術(shù)完善、設(shè)備配套、調(diào)運流暢、機械化自動化水平高的集約化現(xiàn)代散糧儲運系統(tǒng),糧食散運量已高達(dá)80%,大幅度地降低了糧油產(chǎn)后流通成本,儲運綜合成本僅為我國的75%。
近些年來,我國儲糧設(shè)施和技術(shù)雖有很大提升,但受自然條件和經(jīng)濟條件及糧食儲存企業(yè)的現(xiàn)狀限制,低溫儲藏還不能大面積普及。倉儲設(shè)備的配置水平不平衡,新建糧庫配置的設(shè)備數(shù)量多、技術(shù)先進(jìn),原有糧庫配置的設(shè)備少、技術(shù)落后。大中型糧庫的設(shè)備利用率高、使用效果好,小型糧庫設(shè)備利用率不高,維修保養(yǎng)不及時,造成有些設(shè)備已經(jīng)無法使用。我國稻谷儲藏技術(shù)主要有常規(guī)儲藏、低溫儲藏、氣調(diào)儲藏(自然密閉缺氧儲藏)和雙低儲藏。
常規(guī)儲藏主要措施:
(1)控制水分。稻谷的水分是安全儲藏的關(guān)鍵,不同水分的稻谷其儲藏期差別很大。稻谷的水分在14%以下,可以儲藏1年,水分在22%以上,常溫下只能儲藏3 d左右,稻谷水分儲藏時間關(guān)系如表1。
表1 稻谷水分與儲藏期關(guān)系
稻谷的儲藏溫度對稻谷的安全水分也有要求,不同種類的稻谷在不同的溫度下其安全水分不同。
(2)清雜。稻谷中含某些有機雜質(zhì)含水量高、吸濕性強、呼吸強度大,特別是進(jìn)倉時由于自動分級,易形成雜質(zhì)區(qū),糠、灰等雜質(zhì)使糧堆孔隙度減小,濕熱積聚谷堆內(nèi)不易散發(fā),這些都是儲糧的不安全因素。因此,入倉前進(jìn)行篩選,把雜質(zhì)降低到0.5%左右可大大提高儲藏糧食穩(wěn)定性,稻谷安全水分與溫度關(guān)系見表2。
表2 不同溫度下稻谷安全儲藏水分
(3)秋后通風(fēng)降溫。秋涼以后及時通風(fēng)降溫,縮小分層溫差,是防止稻堆上層結(jié)露、中下層發(fā)熱的有效方法。利用秋天氣溫低、濕度低的有利氣候條件,可將糧溫迅速降至20℃以下,一直持續(xù)到冬季,糧溫繼續(xù)下降,然后及時密閉,保持低溫儲藏。
(4)轉(zhuǎn)倉自然冷卻。利用秋冬氣溫低有利時期,將糧食相繼由一個倉庫轉(zhuǎn)入另一倉庫,或仍轉(zhuǎn)入原倉庫,使糧食在轉(zhuǎn)運輸送的過程中自然冷卻。倉內(nèi)外溫差越大,糧食在倉外的輸送作業(yè)線越長,與冷空氣接觸的時間越久,則冷卻效果就越好。在現(xiàn)代化的機械糧庫中,糧食輸送設(shè)備完善,采用此冷卻方法方便,效果也較理想。轉(zhuǎn)倉冷卻的方法主要適用于散裝糧或處理局部高溫糧,但是增加了勞動強度和運行費用。
(5)低溫密閉。利用冬季低溫、盡可能將糧溫降到0~10℃,降溫后入庫密閉儲藏,可有效地保持低溫,延緩最高糧溫出現(xiàn)時間和降低夏季糧溫,還可均勻水分,為儲糧安全度夏創(chuàng)造了良好的條件。
稻谷低溫儲藏可以減少蟲害,少用或不用化學(xué)藥劑,延緩糧食品質(zhì)下降。低溫儲藏是利用自然低溫條件或機械制冷設(shè)備,降低倉內(nèi)儲糧溫度,并利用倉房圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能、確保糧食在儲藏期間的糧堆溫度維持在低溫(15℃)或準(zhǔn)低溫(20℃)以下的一種糧食儲藏技術(shù),通常稻谷水分在16%以下,儲藏溫度在0~15℃的條件下效果為好。我國東北地區(qū)晚粳稻,水分高于20%時,稻谷會因凍傷而品質(zhì)劣變。低溫儲藏的方法應(yīng)根據(jù)各地條件采用自然低溫或機械制冷。機械制冷是利用機械制冷設(shè)備產(chǎn)生的冷源降低儲糧溫度,實現(xiàn)低溫儲藏的儲糧技術(shù)。機械制冷低溫儲藏的常用制冷設(shè)備包括谷物冷卻機、空調(diào)等。第一代制冷機組(冷庫)低溫儲藏,是低溫儲藏中效果最好的一種,但由于機械制冷低溫儲藏對倉房隔熱性要求較高,且設(shè)備價格也較貴,所以投資較大,保管費用也偏高,目前不常用;第二代為窗式空調(diào)準(zhǔn)低溫儲藏,要求對普通倉房進(jìn)行隔熱改造,空調(diào)運行維持庫溫在15~20℃;第三代為智能谷冷機準(zhǔn)低溫儲藏,它具備濕度調(diào)節(jié)功能,熱交換效率較高,可移動和為多倉分別降溫使用,設(shè)備利用率較高,在大型國儲庫得到較好利用,也可用于發(fā)熱糧應(yīng)急處理。
脫氧儲藏是指將倉房中的氧氣以二氧化碳、氮氣等惰性氣體取代而實現(xiàn)稻谷的自然密閉缺氧儲藏。此方法可以保持稻米品質(zhì),只要密閉好就可以得到較好的效果。決定缺氧速度的主要因素是儲糧溫度、水分和自身的質(zhì)量,一般是水分大、糧溫高、有蟲、帶菌量多的脫氧快。如果密封不好,脫氧效果就差。人工氣調(diào)儲藏能有效地延緩稻谷陳化,解決稻谷后熟期短、呼吸強度大、難以自然缺氧的困難。目前,國內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的是充二氧化碳和充氮氣的氣調(diào)儲藏方法。該技術(shù)因?qū)}房的密閉要求、維持成本較高而無法大范圍的推廣。
稻谷堆積發(fā)熱時,可利用秋涼以后氣溫漸低的有利時機,結(jié)合機械通風(fēng)降溫,有條件的可采用機械制冷降溫降水,使糧溫降低到15℃以下,并進(jìn)行壓蓋密封,實行低溫、低氧儲藏,減少外界溫度、濕度的影響。在低溫、缺氧狀態(tài)下,抑制害蟲、霉菌的生長,降低稻谷的呼吸強度,增強儲藏穩(wěn)定性。
把低溫干燥和低溫儲藏有機的結(jié)合在一起,減少了很多中間的轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié),降低費用,減少損失,有利于保持稻谷原有的品質(zhì)。目前西歐一些國家,如法國、德國、比利時及英國等大量采用低溫儲藏干燥技術(shù)。他們把從田間收獲的水分為17%~18%的糧食,不經(jīng)干燥直接入倉,用谷物冷卻機吹冷風(fēng)降低糧溫,經(jīng)數(shù)次或數(shù)十次降溫處理,到糧食出倉時,已降到適合加工的水分。這樣處理糧食,并未增加很多費用,只是購置設(shè)備花費較大,節(jié)省了干燥費用、部分運轉(zhuǎn)費用和殺蟲費用,由于糧食質(zhì)量好,還增加了銷售收入。此法需要有隔熱保溫倉庫、谷物冷卻機和消耗足夠的電力。
新收獲的稻谷生理活性強,不斷地進(jìn)行呼吸作用,分解籽粒內(nèi)有機物質(zhì),產(chǎn)生熱能,即使在低溫干燥或休眠狀態(tài)下也不例外。呼吸停止,就意味著稻谷生理機能地喪失,其呼吸作用隨稻谷的水分含量升高而增強。入倉后稻谷易發(fā)生自熱,導(dǎo)致稻谷上層結(jié)露生霉,且水分增大更易發(fā)芽霉?fàn)€。隨著糧溫的上升,稻谷和微生物的呼吸作用加強,發(fā)熱現(xiàn)象更明顯,加劇糧食變質(zhì)。因此,既要保持稻谷的呼吸能力,又要設(shè)法抑制其呼吸強度,這是安全儲糧所必需的,也是安全儲藏的必要條件。糧食的呼吸強度與糧食水分、溫度、糧堆通氣情況、品質(zhì)以及微生物等因素有著密切的關(guān)系。
(1)水分是影響呼吸強度的主要因素,糧食水分愈高,呼吸強度愈大。如稻谷含水率12%時,呼吸強度非常弱,糧食品質(zhì)穩(wěn)定;但當(dāng)含水率超過15%,呼吸強度顯著增強。所以,高水分稻谷儲存前,在有可能的情況下,應(yīng)把稻谷干燥到較低的含水率。
(2)糧食溫度在 15~50℃范圍內(nèi),溫度愈高,呼吸強度愈大,超過50℃時,呼吸作用一般不能進(jìn)行,低于15℃時,呼吸強度減弱,到0℃左右,呼吸強度會受到顯著的抑制。因此,高水分稻谷儲存時,應(yīng)盡可能地把糧食的溫度降低。
(3)當(dāng)糧堆通風(fēng)良好且氧氣供應(yīng)充足時,糧食的有氧呼吸加強,分解大量葡萄糖,釋放較多熱量;當(dāng)空氣流通不暢或不流通時,糧食進(jìn)行無氧呼吸,強度減弱,分解葡萄糖和釋放出的熱量大為減少,但此時產(chǎn)生的酒精會影響稻谷發(fā)芽,且水分愈高,影響愈大。因此,在儲存高水分稻谷時,應(yīng)盡可能地使糧堆通風(fēng)良好,避免糧食進(jìn)行無氧呼吸,影響品質(zhì)。
(4)糧食的品質(zhì)對其呼吸強度也有很大的影響,未成熟的糧食其呼吸強度比成熟的大;受過潮的、發(fā)過熱的、生過芽的及凍傷過的糧食比完好的糧食呼吸強度大。因此在高水分稻谷儲存時,要保證稻谷品質(zhì)的完好。
(5)糧食表面和內(nèi)部布滿許多微生物,微生物的呼吸量大;微生物的繁殖情況會影響糧食呼吸強度的高低。因此,在高水分稻谷儲存時,通過清除稻谷中的雜質(zhì),減少微生物量,抑制微生物的繁殖。
綜上所述 ,如果控制影響呼吸強度的因素,即使稻谷儲存時水分較高,也可以通過外力手段,讓高水分稻谷儲藏兩個月是完全可行的。
秋收期間 (10~11月)平均氣溫為 20~28℃,給稻谷特別是高水分稻谷的儲藏帶來不利的影響。由于儲藏的稻谷水分含量高,生命力旺盛,呼吸強度大,通過呼吸作用產(chǎn)生的熱量多,造成糧堆溫度高,如果長時間積熱,就會造成燒糧,影響稻谷的品質(zhì)。另一方面,缺氧的情況下稻谷進(jìn)行無氧呼吸,雖然無氧呼吸產(chǎn)生熱量較有氧呼吸少很多,但其產(chǎn)生酒精,會影響稻谷的品質(zhì)。因此,要保證糧倉內(nèi)的氧氣含量,必須讓稻谷進(jìn)行有氧呼吸,并采用機械通風(fēng)和機械制冷等方法來消除稻谷呼吸產(chǎn)生的熱量。新收獲的稻谷首先經(jīng)過清雜,把稻谷中的有機雜質(zhì)經(jīng)清雜機清除,這樣可以降低干燥成本,并提高干燥設(shè)備的可靠性和儲藏時的安全性。經(jīng)清選除雜的稻谷進(jìn)人干燥機進(jìn)行干燥,當(dāng)水分含量為20%時,停止干燥并進(jìn)行通風(fēng)冷卻,把稻谷溫度冷卻至接近大氣的溫度;然后,把稻谷運送到糧倉進(jìn)行暫存。由于高水分稻谷在糧倉內(nèi)極易發(fā)熱,利用糧倉的通風(fēng)設(shè)備,在糧溫高過大氣溫度5℃左右時進(jìn)行機械通風(fēng),把稻谷內(nèi)的積熱帶走,降低稻谷的溫度,另一方面,在溫度不能下降的情況下,利用制冷設(shè)備對倉內(nèi)的稻谷進(jìn)行降溫、除濕,盡可能使制冷量與稻谷呼吸發(fā)熱量相平衡,保證稻谷的溫度不升高,還可以降低到室溫以下。因此,高水分稻谷儲藏2個月是可行的,水稻的收獲期雖然只有1個月左右,但通過對高水分稻谷兩個月的暫存,可以成倍延長干燥機加工期,提高干燥產(chǎn)量和干燥機的使用率。在干燥相同數(shù)量的稻谷時,干燥機的配置可以減少一半,則相應(yīng)干燥機投資也減少一半多,這樣對干燥機的推廣應(yīng)用、特別對于搶收原糧入庫、減少糧食品質(zhì)劣變具有很好的現(xiàn)實意義。