李 玉

（遼寧省糧食科學(xué)研究所，沈陽 110032）

糧食儲藏過程中，溫度是反映儲糧及糧情穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。在粳稻儲藏過夏過程中，糧堆上層、倉壁部位糧溫升高較快，控溫不當(dāng)會出現(xiàn)“發(fā)熱”現(xiàn)象以及由此引起儲糧生蟲、霉變、質(zhì)量劣變等問題，尤其在糧食儲藏后期[1]，國內(nèi)學(xué)者對此開展了很多實倉試驗和研究，更多的研究側(cè)重于環(huán)境因素、倉溫、糧溫之間關(guān)系的探索，對糧堆內(nèi)溫度隨外溫變化規(guī)律的系統(tǒng)研究相對較少。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

稻谷，產(chǎn)自遼寧本溪，入倉水分13%。

1.2 試驗倉

本試驗倉采用遼寧省糧食科學(xué)研究所研制的多功能糧情模擬試驗倉。該試驗倉可在試驗室內(nèi)模擬實倉糧情及多種特殊的工況與參數(shù)、深入研究溫度、濕度對糧食儲藏生態(tài)系統(tǒng)的影響，試驗倉由4個單倉組成，每個單倉通過可拆裝隔板合理分割空間，可同時開展不超過16種不同糧油種類或品種、不同水分含量、不同工況參數(shù)等條件下的糧油儲藏研究。單個小方倉截面尺寸1.1 m×1.1 m，倉高1.8 m，其中裝糧高度1.5m，底部通風(fēng)層高度300 mm，試驗倉模型如圖1、圖2所示。

圖1 試驗倉整體外觀模型

圖2 試驗倉中單個小方倉模型

1.3 糧食入倉

本試驗倉于2020年4月14日完成安裝，同日稻谷入倉。2020年4月21日開始通風(fēng)檢測，每0.5 h測溫1次。

1.4 試驗方法

試驗倉的每個小方倉內(nèi)鋪設(shè)垂直測溫電纜5條，每條測溫電纜每10 cm布置一個測溫點，每條測溫電纜一共16個測溫點，小方倉內(nèi)各測溫電纜依次排成M型。糧倉測溫電纜鋪設(shè)如圖3所示，測溫電纜平面布置圖如圖4所示。

圖3 試驗倉中單個小方倉測溫點立體布置圖

圖4 試驗倉中單個小方倉電纜鋪設(shè)平面圖

每天上午九點測溫1次，每月初連續(xù)測溫1天，測溫間隔30 min，對所測數(shù)據(jù)及時收集儲存，查看是否有異常數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)重新檢測并檢查糧倉狀況是否正常。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測數(shù)據(jù)

試驗倉中1#及4#倉測溫數(shù)據(jù)見表1、表2。從表1、表2可見，糧倉內(nèi)溫度隨季節(jié)溫度變化而變化，一般夏季儲藏糧食會出現(xiàn)“熱皮”現(xiàn)象，糧倉上表面溫度高于中下層溫度。本實驗“熱皮”糧的量占總儲量的60%左右，總體看糧倉內(nèi)部各點溫度差距不是特別大，只是中下層略低，這取決于試驗倉體積和儲糧高度，糧庫中的實際儲糧倉上下層溫度差距會更大。氣溫、倉溫、“熱皮”溫度和中心溫度的全年變化的特點為：冬-春-夏-秋-冬，倉溫為：低-高-低。

表1 試驗倉1#及4#小方倉4月15日測溫數(shù)據(jù) 2020-04-15 18∶54∶16

表2 試驗倉1#及4#小方倉8月4日測溫數(shù)據(jù) 2020-08-04 09∶05∶44

2.2 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和Origin軟件進行數(shù)據(jù)分析。表3為近5個月倉內(nèi)糧溫變化值，倉內(nèi)溫度變化基本情況如圖5示，倉內(nèi)不同部位儲糧熱量情況如圖6示。

圖5 糧溫變化曲線

圖6 內(nèi)部粳稻熱量變化示意圖

表3 小試驗倉糧溫變化值

（1）倉內(nèi)溫度升高，最高溫度達(dá)到28.5℃，同時熱量向倉內(nèi)傳遞；在微氣流和擴散作用下，糧堆內(nèi)部主要濕空氣向下移動，糧堆下層會更濕涼，相對濕度會很高。

（2）試驗過程中，糧堆表層高溫區(qū)域，濕度偏低，幾乎不會出現(xiàn)霉變現(xiàn)象，這說明在溫度和熱量的變化和耦合過程中，糧堆霉變不僅是時間的函數(shù)，同時也是空間的函數(shù)[2]。

3 結(jié)語

在模擬試驗倉中，溫度升高時，引發(fā)糧堆內(nèi)熱量遷移。根據(jù)熱量傳遞圖，可以得出：只要存在溫度差就會發(fā)生熱量傳遞，這是一種普遍的存在的物理現(xiàn)象，熱傳遞的過程中會出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象。這說明糧食導(dǎo)熱性能不良，中下層糧堆熱量接收的速度較慢，更利于糧食保水保質(zhì)[3]。

研究結(jié)果表明，外界氣溫影響倉溫非常明顯，對于糧堆“熱皮”區(qū)域溫度影響非常明顯，而對糧堆中心區(qū)域影響相對小些，其原因是糧食不是熱的良導(dǎo)體，在高大平房儲糧倉中，冬春夏秋季節(jié)溫度升高再降低，糧堆溫度分布的“熱皮”現(xiàn)象會更明顯[4]。由于外界溫度的影響和倉房隔熱保溫性能較差，經(jīng)常出現(xiàn)的糧堆“熱皮冷心”現(xiàn)象，這對低溫儲糧效果的影響非常大，有時冬季大型平房倉還會出現(xiàn)糧堆局部結(jié)露、發(fā)霉等問題。因此，有關(guān)低溫儲糧的研究很多，但很多研究和技術(shù)都只能減輕糧堆“冷心熱皮 ”現(xiàn)象，效果并不理想，其原因：①糧堆內(nèi)外溫差大；②糧堆區(qū)域不易劃分；③溫度測定數(shù)據(jù)缺乏，需要進一步探索研究。