大豆是我國(guó)常見(jiàn)的糧食作物之一，是除小麥、玉米、稻谷外的第四大儲(chǔ)備糧，也是重要的糧油兼用經(jīng)濟(jì)糧食作物[1]。大豆及豆制品富含優(yōu)質(zhì)的植物蛋白及多種維生素，營(yíng)養(yǎng)均衡，是人們餐桌上飽受歡迎的食物，在人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用[2-3]。高油大豆與普通農(nóng)作物相比，蛋白質(zhì)、油脂、糖分等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，導(dǎo)致其易吸濕發(fā)霉、浸油赤變，耐儲(chǔ)性差，夏季高溫多雨潮濕的環(huán)境更是增加了大豆安全儲(chǔ)藏的難度，這給保管工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)[4-6]。

準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏是一種安全高效的儲(chǔ)糧措施，在準(zhǔn)低溫條件下，進(jìn)行密閉隔熱、環(huán)流通風(fēng)等措施可有力地控制大豆的酸敗和生霉發(fā)熱等現(xiàn)象，延緩品質(zhì)下降[7-8]。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要針對(duì)的是國(guó)產(chǎn)普通大豆，對(duì)進(jìn)口大豆尤其是高油大豆的研究較少。作為主要的大豆進(jìn)口國(guó)之一，我國(guó)進(jìn)口大豆占比70%以上[9]，且在高溫天氣下，大豆更不易儲(chǔ)存，因此提高夏季大豆的保管技術(shù)手段，研究如何提高大豆儲(chǔ)藏的安全性和穩(wěn)定性，保障其食用品質(zhì)，從而避免保管不力造成的經(jīng)濟(jì)損失顯得尤為重要。本文以美國(guó)進(jìn)口的高油大豆為研究對(duì)象，在采用內(nèi)環(huán)流及空調(diào)控溫的倉(cāng)房條件下，以空調(diào)開(kāi)啟的前期、中期、后期為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，記錄倉(cāng)內(nèi)溫濕度、糧溫及空調(diào)耗電情況，對(duì)大豆的水分、色澤、氣味、粗脂肪酸價(jià)、蛋白質(zhì)溶解比率及過(guò)氧化值進(jìn)行測(cè)定，分析期間高油大豆的品質(zhì)變化情況[10]，從而探究采用空調(diào)控溫技術(shù)儲(chǔ)藏大豆的經(jīng)濟(jì)性和可使用性，為減緩大豆儲(chǔ)藏期間品質(zhì)變化提供科學(xué)依據(jù)，以期達(dá)到較優(yōu)的科技儲(chǔ)糧技術(shù)運(yùn)用效果和良好的經(jīng)濟(jì)效益雙平衡，為大豆的安全、經(jīng)濟(jì)、綠色的儲(chǔ)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(yàn)采用美國(guó)進(jìn)口的高油大豆，入庫(kù)時(shí)大豆指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 入庫(kù)時(shí)的大豆指標(biāo)表

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004N型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；101-A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海亞明熱處理設(shè)備公司；PM-8188型谷物水分測(cè)量?jī)x，吉林塞亞斯科技有限公司；LDQY-3000型糧食深層電動(dòng)扦樣器，浙江省臺(tái)州市路橋區(qū)科達(dá)糧儀廠；Kjeltec8400型凱氏定氮儀，F(xiàn)OSS公司。

1.3 倉(cāng)房條件

倉(cāng)房倉(cāng)型為高大平房倉(cāng)，屋頂為槽形板，屋架為折線型，規(guī)格為49 m×21 m×9 m（長(zhǎng)×寬×高），單倉(cāng)容量4 580 t。倉(cāng)頂為珍珠巖隔熱板，門(mén)、倉(cāng)隔熱均為三防隔熱密閉門(mén)窗，采用聚苯乙烯保溫板進(jìn)行密封隔熱。倉(cāng)房采用內(nèi)環(huán)流和空調(diào)控溫技術(shù)，內(nèi)環(huán)流采用的環(huán)流風(fēng)機(jī)3臺(tái)，功率為0.75 kW，總風(fēng)量為5 400 m3·h-1，風(fēng)網(wǎng)類型為地上籠；采用室外掛機(jī)式空調(diào)3臺(tái)，供冷方式為渦旋式，總送風(fēng)量為5 100 m3·h-1。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 倉(cāng)溫、糧溫的測(cè)定

采用糧情在線檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行糧溫的檢測(cè)，檢測(cè)點(diǎn)的分布及安裝均符合相關(guān)要求；采用置于倉(cāng)房?jī)?nèi)部的干濕計(jì)對(duì)糧溫進(jìn)行測(cè)定；氣溫為大氣氣溫。

1.4.2 色澤、氣味的測(cè)定

大豆的色澤、氣味測(cè)定方法依據(jù)《糧油檢驗(yàn) 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(cè)定

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

1.4.4 粗蛋白、粗脂肪含量的測(cè)定

粗蛋白含量和粗脂肪含量參照寇含笑[11]的研究方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.5 粗脂肪酸價(jià)的測(cè)定

粗脂肪酸價(jià)按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》（GB 5009.229—2016）進(jìn)行測(cè)定。

1.4.6 蛋白質(zhì)溶解比率的測(cè)定

蛋白質(zhì)溶解比率的測(cè)定參照《大豆儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》（GB 31785—2015）。

1.4.7 過(guò)氧化值的測(cè)定

過(guò)氧化值參照張瑞迪[12]的研究方法進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Spss20.0分析軟件分析，采用Origin8.6軟件繪制圖表。試驗(yàn)重復(fù)3次，p＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 倉(cāng)溫、糧溫變化情況

由圖1可知，在夏季高油大豆的保管過(guò)程中，采用空調(diào)對(duì)糧面及倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行降溫，加上內(nèi)環(huán)流控溫措施，在控溫方面能夠起到很好的成效，達(dá)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(guò)30 ℃，最高氣溫近40 ℃的環(huán)境下，雖然倉(cāng)溫有所上升，但均穩(wěn)定在25 ℃左右，最高糧溫點(diǎn)也均可穩(wěn)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(dāng)大豆處于溫差較大的儲(chǔ)存環(huán)境時(shí)，品質(zhì)劣變速度會(huì)加快。在空調(diào)開(kāi)啟期間，空調(diào)補(bǔ)冷控溫儲(chǔ)藏的降溫效果明顯，倉(cāng)房?jī)?nèi)倉(cāng)溫、平均糧溫受外界大氣溫度影響較小，說(shuō)明空調(diào)控溫能夠有效控制大豆儲(chǔ)藏期間的環(huán)境溫度，有助于其安全度夏。

圖1 大豆倉(cāng)5月至9月溫度變化圖

2.2 大豆的色澤、氣味變化情況

對(duì)扦取的大豆樣品進(jìn)行充分混勻后，按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大豆的色澤、氣味進(jìn)行評(píng)價(jià)。樣品的3次測(cè)定結(jié)果均為正常，無(wú)霉變、浸油等現(xiàn)象。

2.3 大豆的粗脂肪、粗蛋白含量

庫(kù)存大豆為高油大豆，粗脂肪含量為21.4%，粗蛋白質(zhì)含量為32.7%，由于其脂肪含量較高，因此在儲(chǔ)藏過(guò)程中更需注意脂肪氧化酸敗等品質(zhì)劣變現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4 大豆的水分含量變化情況

大豆的水分含量與其儲(chǔ)藏安全性密切相關(guān)，極大程度地影響儲(chǔ)存品質(zhì)。由圖2可知，夏季空調(diào)控溫技術(shù)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(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下，受外界溫濕度影響較小，糧食水分蒸發(fā)較慢。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，使用空調(diào)控溫技術(shù)能夠使大豆的水分損耗降低，在一定程度上能減少經(jīng)濟(jì)損失。

圖2 5月至9月大豆水分含量圖

2.5 大豆的儲(chǔ)存品質(zhì)變化情況

2.5.1 大豆的粗脂肪酸價(jià)變化情況

油脂酸價(jià)可以顯示出油脂中所含游離脂肪酸含量的多少，劣變?cè)絿?yán)重的大豆，尤其是高油大豆，其油脂分解產(chǎn)生的游離脂肪酸會(huì)增多，從而導(dǎo)致酸價(jià)越高。寇含笑等[11]研究表明高油大豆尤其是進(jìn)口高油大豆極易發(fā)生嚴(yán)重程度的劣變，保存過(guò)程中需嚴(yán)格控制環(huán)境溫度及安全水分。由圖3可知，高油大豆的粗脂肪酸價(jià)呈輕微的上升趨勢(shì)，但與常溫儲(chǔ)存相比，其上升速率較為緩慢。說(shuō)明空調(diào)控溫技術(shù)能夠減少倉(cāng)內(nèi)溫度及糧面溫度的升高，加之內(nèi)環(huán)流技術(shù)可以使糧堆內(nèi)部的低溫環(huán)流至倉(cāng)內(nèi)空間，能顯著改善儲(chǔ)藏溫度及濕度，從而顯著抑制大豆脂肪酸值的升高。

圖3 儲(chǔ)藏期間粗脂肪酸價(jià)圖

2.5.2 大豆的蛋白質(zhì)溶解比率變化情況

大豆的蛋白質(zhì)溶解比率也是反映大豆儲(chǔ)存品質(zhì)的重要判定指標(biāo)，其水溶性蛋白的含量與后期加工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率及質(zhì)量密切相關(guān)[13]。水溶性蛋白是指可溶于水的蛋白質(zhì)，清蛋白和球蛋白是大豆中主要的水溶性蛋白質(zhì)，在酸性條件下不溶于水溶液，隨儲(chǔ)存時(shí)間的增加，大豆總酸度會(huì)隨之增大且部分蛋白質(zhì)會(huì)變性，因此會(huì)使大豆的蛋白質(zhì)溶解比率下降。王曉東等[14]選取采用自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)、內(nèi)環(huán)流通風(fēng)技術(shù)的三棟高大平房倉(cāng)儲(chǔ)藏的大豆為研究對(duì)象，其氮可溶性指數(shù)從原來(lái)的82%分別降為68%、73%、75%，表明內(nèi)環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效減緩大豆過(guò)氧化值的降低，同比之下，本次研究對(duì)象的蛋白質(zhì)溶解比率能穩(wěn)定在80%以上，較內(nèi)環(huán)流技術(shù)而言變化更小，說(shuō)明空調(diào)及內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)能夠在一定程度上減緩大豆的代謝速率，從而延緩大豆儲(chǔ)存品質(zhì)的劣變。詳見(jiàn)圖4。

圖4 儲(chǔ)藏期間蛋白質(zhì)溶解比率圖

2.5.3 大豆的過(guò)氧化值變化情況

由圖5可知，大豆的過(guò)氧化值始終保持在較低的水平，變化不顯著。過(guò)氧化值的升高與糧食籽粒內(nèi)部的理化反應(yīng)有關(guān)，是指油脂中不飽和脂肪酸被氧化為過(guò)氧化物的具體體現(xiàn)，過(guò)氧化物繼續(xù)分解還會(huì)產(chǎn)生哈喇味等不良?xì)馕?。而寇含笑等[11]研究表明，在25 ℃條件下，進(jìn)口大豆比普通大豆更易劣變，進(jìn)口高油大豆初始過(guò)氧化值為0.7 mmol·kg-1，且過(guò)氧化值隨時(shí)間變化增加較快。相較而言，本倉(cāng)庫(kù)存的高油大豆在低溫儲(chǔ)藏的環(huán)境中過(guò)氧化值明顯較低，且比常溫下更為穩(wěn)定。

圖5 儲(chǔ)藏期間過(guò)氧化值變化情況圖

2.6 控溫運(yùn)行能耗及效益分析

大豆倉(cāng)房因內(nèi)環(huán)流及空調(diào)控溫技術(shù)的使用產(chǎn)生了一定的控溫能耗。2022年6—8月開(kāi)啟了內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生的總電耗為371 kW·h，按照儲(chǔ)糧量折算后的噸糧電耗為0.1 kW·h/t。2022年6—8月空調(diào)控溫產(chǎn)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(xù)較久，因此空調(diào)開(kāi)啟了3個(gè)月，若折算為每天的耗電量，能耗并不算高，而且能夠保持倉(cāng)房糧堆表層糧溫的穩(wěn)定。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)空調(diào)控溫結(jié)合內(nèi)環(huán)流控溫的庫(kù)存大豆在夏季品質(zhì)變化情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明其水分、粗脂肪酸價(jià)、蛋白質(zhì)溶解比率、過(guò)氧化值變化較常溫儲(chǔ)藏變化幅度都大大降低。說(shuō)明夏季采用空調(diào)降溫結(jié)合內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)，可以達(dá)到控溫、保水、延緩高油大豆品質(zhì)劣變的目的，同時(shí)該倉(cāng)還實(shí)現(xiàn)了免熏蒸，改善了倉(cāng)內(nèi)夏季作業(yè)環(huán)境，降低倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)者的工作量，能夠綠色安全、效益良好地解決大豆儲(chǔ)藏安全度夏的問(wèn)題。