任書林，孟 威，王 樂

（上海中儲糧儲備有限公司，上海 200072）

上海中儲糧儲備有限公司射陽分公司位于江蘇北部、黃海之濱、中國南北地理分界線的東部起點，夏季高溫天氣持續(xù)時間長，7—8月份平均最高溫度可達(dá)30 ℃，對稻谷的儲藏極為不利[1]，如何在儲藏期間保持稻谷的品質(zhì)，延緩稻谷的品質(zhì)劣變速度，又能綠色節(jié)能環(huán)保，成為糧食儲藏行業(yè)的一大課題。

現(xiàn)保管手段為在冬季應(yīng)用機(jī)械通風(fēng)，把平均糧溫降低到5 ℃以下，夏季開啟空調(diào)進(jìn)行控溫，并將熏蒸殺蟲時間延遲。由于糧溫受外溫的影響，隨著夏季高溫的持續(xù)，糧堆周圍糧溫會快速升高，在空調(diào)控溫的情況下最高糧溫有時能達(dá)到25～28 ℃，如不進(jìn)行空調(diào)控溫最高糧溫能達(dá)到35 ℃以上，產(chǎn)生明顯的“熱皮冷心”現(xiàn)象。為有效解決“熱皮冷心”對儲糧造成的安全隱患，全面落實中儲糧集團(tuán)公司科技創(chuàng)新、科技儲糧、綠色儲糧的工作要求，結(jié)合射陽分庫地理位置及倉房條件，在高大平房倉開展內(nèi)環(huán)流結(jié)合空調(diào)控溫的稻谷儲藏試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房及糧食

試驗倉（14號倉）和對照倉（3號倉）均為2007年建磚混結(jié)構(gòu)高大平房倉，折線型屋架槽型板屋面，墻體厚度為0.5 m，南北兩側(cè)各有1扇倉門，堆糧線均為6 m。兩間倉安裝有保溫隔熱三防內(nèi)窗，倉內(nèi)采用菱鎂板保溫材料吊頂。

試驗稻谷產(chǎn)地為江蘇，品種為粳稻，其質(zhì)量指標(biāo)見表1。

表1 試驗倉房稻谷質(zhì)量指標(biāo)

1.2 儀器設(shè)備

所用儀器設(shè)備均為實驗室常用儀器設(shè)備，需檢定的已按規(guī)定取得檢定證書。JLG-IIA型實驗礱谷機(jī)：中儲糧成都儲藏研究所；BLH-2950型振蕩器（恒溫）：浙江伯利恒儀器設(shè)備有限公司；LE204E型電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；電熱101-34S型鼓風(fēng)干燥箱：上海蘇進(jìn)儀器設(shè)備廠；JFSD-100型糧食粉碎機(jī)：上海嘉定糧油儀器有限公司。

1.3 檢測方法

水分檢測參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）第一法；脂肪酸值檢測參照《稻谷儲存品質(zhì)判定規(guī)則》（GB/T 20569—2006）附錄A，脂肪酸值以KOH計；黃粒米檢測參照《糧油檢驗 稻谷黃粒米含量測定 圖像分析法》（GB/T 35881—2018）。

1.4 內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)

1.4.1 內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)

內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)設(shè)備及安裝均由中儲糧成都儲藏研究院有限公司提供，整個系統(tǒng)由控制柜、內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)、保溫管道、通風(fēng)口箱體、溫度傳感器組成，內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)、通風(fēng)口箱體均做了保溫隔熱措施，管道為管套管保溫結(jié)構(gòu)，內(nèi)管材料為PVC，外管材料為不銹鋼，其間填充保溫材料[2]；環(huán)流風(fēng)機(jī)為兩臺功率1.1 kW的防爆風(fēng)機(jī)。內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)安裝于14號倉南墻，風(fēng)機(jī)通過保溫環(huán)流管道連接通風(fēng)口箱體和倉內(nèi)。

1.4.2 通風(fēng)系統(tǒng)

14號倉南側(cè)設(shè)有2個通風(fēng)口，位于倉南門兩側(cè)，通風(fēng)道為一機(jī)四道，均為地上籠，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計、配置與安裝滿足《機(jī)械通風(fēng)降溫儲糧技術(shù)規(guī)程》（Q/ZCL T2—2007）的有關(guān)要求[3]。

1.5 空調(diào)制冷系統(tǒng)

1.5.1 空調(diào)數(shù)據(jù)

3號倉安裝2臺格力KF-72GW空調(diào)，總功率為4.5 kW，總制冷量14.5 kW；14號倉安裝2臺美的KFR-72GW/DY-AR（R3）空調(diào)，總功率為4.7 kW，總制冷量14.4 kW。

1.5.2 倉房空間

3號倉倉房空間體積1 872 m3，14號倉倉房空間體積1 396 m3。

1.6 試驗方法

1.6.1 通風(fēng)降溫

2020年冬季，充分利用外界低溫低濕的環(huán)境條件，采用混流風(fēng)機(jī)分階段對14號倉和3號倉進(jìn)行通風(fēng)，使平均糧溫降至5 ℃以下，并保證最高糧溫不超過15 ℃[3]。

1.6.2 春季隔熱保冷控溫

在2021年3—5月氣溫回升期，用薄膜對14號倉和3號倉排風(fēng)扇、倉門進(jìn)行密封隔熱，同時盡量減少門窗開啟的次數(shù)和時間[4]。

1.6.3 試驗倉內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)設(shè)置及運(yùn)行

在內(nèi)環(huán)流控制柜上設(shè)置溫度上限為25 ℃、下限為23 ℃。當(dāng)倉溫超過25 ℃時，內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)自動開啟，在環(huán)流風(fēng)機(jī)的作用下，將糧堆冷源抽出，經(jīng)過糧堆底部的通風(fēng)地籠和環(huán)流保溫管道把冷氣送入倉房糧堆上部空間[2]（見圖1）。當(dāng)倉溫低于23 ℃時，關(guān)閉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)。糧堆冷源減少，平均糧溫超過15 ℃時，開啟空調(diào)進(jìn)行控溫。內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)第一次自動啟動時間為6月8日，空調(diào)開啟時間為7月19日。

圖1 內(nèi)環(huán)流控溫原理示意圖

1.6.4 對照倉空調(diào)設(shè)置

隨著氣溫的上升，倉溫、糧溫也逐漸上升，3號倉于6月8日開啟空調(diào)制冷，設(shè)定溫度為22 ℃。

1.7 標(biāo)指測定

1.7.1 溫濕度

每周一上午9時通過原有性能良好的鄭州貝博公司糧情測控系統(tǒng)檢測外溫、倉濕及倉內(nèi)糧堆上層、中層、下層、整倉糧溫。

1.7.2 能耗

通過電表獲取3號倉和14號倉的電能消耗情況。

1.7.3 品質(zhì)指標(biāo)

在試驗開始前及試驗中對14倉、3倉上層、中層、下層、整倉進(jìn)行取樣，檢驗糧食品質(zhì)變化情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度變化情況

由表2可以看出，兩間倉倉溫均能控制在設(shè)定溫度以下。由于內(nèi)環(huán)流控溫的14號倉因設(shè)定啟動溫度為25 ℃，空調(diào)控溫的3號倉設(shè)置溫度為22 ℃，所以14號倉倉溫高于3號倉3 ℃左右，當(dāng)14號倉開啟空調(diào)后，倉溫差距在逐漸縮小，試驗結(jié)束時，倉溫差1.5 ℃；14號倉因內(nèi)環(huán)流控溫，冷心持續(xù)被使用，最低糧溫和平均糧溫上升趨勢明顯大于空調(diào)控溫的3號倉，當(dāng)14號倉開啟空調(diào)進(jìn)行控溫后，上升趨勢與3號倉基本持平，試驗結(jié)束時，14號倉最低糧溫和平均糧溫分別高于3號倉3.5 ℃和1.9 ℃。

表2 3號倉和14號倉溫度變化情況

經(jīng)過兩個半月的控溫，14號倉平均糧溫升高5.9 ℃、最低糧溫升高7.2 ℃、最高糧溫升高0.8 ℃，3倉平均糧溫升高3.1 ℃、最低糧溫升高3.2 ℃、最高糧溫升高2.5 ℃。

2.2 能耗分析

如表3所示，2021年6—8月，14號倉和3號倉使用電能分別為2 602.9、6 854.9 kW·h，14號倉應(yīng)用內(nèi)環(huán)流結(jié)合空調(diào)控溫較3號倉空調(diào)控溫節(jié)能62%；2020年同期，14倉和3倉均使用空調(diào)控溫，相應(yīng)使用的電能分別是4 920.6、5 980.3 kW·h，14倉只比3號倉少用電能18%。兩間倉兩年相比較，節(jié)省電能44%。14號倉2021年和2020年同期比較，使用電能減少47%?？梢钥闯鰬?yīng)用內(nèi)環(huán)流結(jié)合空調(diào)控溫比單獨使用空調(diào)控溫節(jié)省了大量電能[5]。

表3 電能消耗情況 kW·h

2.3 糧食品質(zhì)變化分析

由表4可以看出，14號倉和3號倉整倉水分及中層、下層變化較小，差值基本都在0.1%左右，但上層水分均下降0.3%；稻谷的黃粒米無明顯變化（因扦樣有細(xì)微差別，忽略不計）；兩間倉的脂肪酸值均有上升，14號倉整倉脂肪酸值上升較3號倉高0.5 mg KOH/100 g，兩倉上層脂肪酸值上升分別為1.6、1.5 mg KOH/100 g，高于中層和下層上升幅度[6]。

表4 控溫條件下倉房品質(zhì)變化情況

3 結(jié) 論

（1） 蘇北地區(qū)糧堆經(jīng)過冬季機(jī)械通風(fēng)蓄冷，在夏季應(yīng)用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)在一定時間內(nèi)控制糧堆糧溫，但下層糧溫呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢，隨著糧堆冷源逐漸較少，再配合空調(diào)控溫，能有效控制糧堆糧溫，基本達(dá)到了準(zhǔn)低溫儲糧。隨著全球氣候變化，鹽城地區(qū)冬天0 ℃以下天氣及持續(xù)時間均偏少，要把握有利時機(jī)對儲糧進(jìn)行通風(fēng)降溫，將儲糧平均糧溫降至5 ℃以下、最高糧溫降至10 ℃以下，盡可能將平均糧溫降至0 ℃左右，增強(qiáng)冷心，才能更好提高內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)應(yīng)用效率。

（2） 內(nèi)環(huán)流結(jié)合空調(diào)控溫能縮小糧堆的溫度梯度，平衡糧溫，解決糧食度夏時的冷心熱皮問題，有效避免發(fā)熱、結(jié)露現(xiàn)象發(fā)生，在確保儲糧安全的基礎(chǔ)上明顯降低能耗。

（3） 為減少夏季高溫對糧溫、倉溫的影響，需要加大對倉房的維修改造力度，加強(qiáng)倉房的隔熱密閉性能，延長冷源緩釋。并對內(nèi)環(huán)流自動開啟的溫度上下限、空調(diào)設(shè)定溫度、試驗倉房及糧堆大小等影響試驗的因素進(jìn)行一步的研究優(yōu)化。