摘要:深入推進優(yōu)質(zhì)糧食工程,實施糧食綠色倉儲提升行動,青白江國家糧食儲備庫對普通高大平房倉進行低溫技術升級改造,通過對比倉房改造前后儲藏稻谷的糧情情況、質(zhì)量情況,分析改造后倉房的低溫儲藏性能。
關鍵詞:高大平房倉 低溫改造 糧食 準低溫儲藏
隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,人們對生存環(huán)境和生活質(zhì)量的要求不斷提高,對糧食儲藏安全和糧食品質(zhì)問題的日益重視,對糧食品質(zhì)、營養(yǎng)、衛(wèi)生有更高更嚴格的標準和要求[1]。青白江國家糧食儲備庫位于四川省青白江區(qū),屬于中溫高濕儲糧生態(tài)區(qū),夏熱冬暖且春季氣溫回暖早,不利于糧食儲藏。低溫儲藏是通過倉房保冷隔熱,機械制冷等方式,控制糧食儲藏溫度,延緩糧食品質(zhì)劣變。
一、基本情況
(一)試驗倉房
低溫技術升級改造后低溫倉26倉為實驗倉,改造前常規(guī)倉26倉為對照倉。倉房基本情況見表1。
(二)低溫技術升級改造
青白江國家糧食儲備庫改造前26倉倉房墻體材質(zhì)為500 mm粘土多孔磚,導熱系數(shù)為0.58 W/(m2·K);屋頂材質(zhì)為預應力鋼筋混凝土拱板,導熱系數(shù)為1.74 W/(m2·K)。對26倉外墻及屋頂保溫進行改造升級,外墻涂3mm厚聚合物砂漿粘接30 mmCPC雙面水泥基硬泡聚氨酯復合板,涂抹10 mm厚砂漿面層找平,刷普通外墻防水涂料;屋頂拱板下弦上部噴涂80 mm聚氨酯硬泡體,涂抹15 mm聚合物砂漿,再涂5 mm聚合物抗裂砂漿面層,屋頂拱板下弦下部未做處理。改造后墻面導熱系數(shù)為0.483 W/(m2·K),小于0.52 W/(m2·K);屋頂導熱系數(shù)降低為0.335 W/(m2·K),小于0.35 W/(m2·K),符合《糧油儲藏技術規(guī)定》(GB/T 29890-2013)中的關于低溫儲藏倉房隔熱性能的相關要求[2]。
二、分析方法
(一)儲糧基本情況
試驗倉:低溫倉26倉,糧食品種為晚秈稻,產(chǎn)地為河南,數(shù)量2540.729t,裝糧線高5.35m,入庫時間為2020年12月10日,出庫時間為2023年6月7日,儲藏周期30個月。
對照倉:常規(guī)倉26倉,糧食品種為晚秈稻,產(chǎn)地為四川,數(shù)量2642.572t,裝糧線高5.82m,入庫時間為2018年11月29日,出庫時間為2020年6月12日,儲藏周期18個月。
(二)儲糧技術應用情況
低溫倉26倉墻體和拱板進行了隔熱改造,冬季采用機械通風降溫,夏季采用2臺制冷量為15KW的表層控溫機組控制倉溫,開啟時間為5月1日至9月30日,運行方式為非全天候開啟,每天00:00-9:30開啟,其余時間關閉,每天運行9h30min。
常規(guī)倉26倉,冬季采用機械通風降低糧,夏季無任何降溫措施,夜間低溫時段不進行倉間換氣。
(二)分析方法
通過對比低溫倉26倉、常規(guī)倉26倉全儲藏周期糧食的糧情和質(zhì)量變化,分析低溫改造前后倉房的儲糧性能。分析內(nèi)容:三溫變化(氣溫、倉溫、平均糧溫)、熏蒸情況、糧食水分、脂肪酸值的變化 。
三、糧情分析
(一)三溫變化與分析
如圖1、圖2、圖3所示,低溫倉26倉儲藏周期30個月,平均糧溫10.6℃~19.8℃,平均倉溫7.9℃~26.1℃;常規(guī)倉26倉儲藏周期18個月,平均糧溫9.0℃~19.8℃,平均倉溫9.4℃~32.9℃。每年6、7、8月為每年的夏季高溫季,由于常規(guī)倉26倉儲藏周期較短,故選取糧食入倉后的一個高溫季6、7、8月進行三溫變化對比分析。
2021年和2019年夏季氣溫情況:2021年6、7、8月,月平均高溫(氣溫)分別為29℃、31℃、29℃,2019年6、7、8月,月平均高溫(氣溫)分別為28℃、29℃、32℃;2021年6、7、8月,月平均低溫(氣溫)分別為21℃、23℃、22℃,2019年6、7、8月,月平均低溫(氣溫)分別為20℃、21℃、23℃。對比可看出2021年6、7月的月平均高溫(氣溫)較2019年分別高1和2℃,2021年8月的月平均高溫(氣溫)較2019年低3℃,2021年6、7月的月平均低溫較2019年分別高1和2℃,2021年8月的月平均低溫較2019年低1℃。從折線圖上看2021年5月和9月月平均高低溫與2019年6月相當,2021年夏天較2019年來得更早持續(xù)時間更長,從整體上看2021年夏天較2019年更熱,詳見圖1。
2021年和2019年度夏倉溫情況:2021年6、7、8月低溫倉26倉倉溫分別為22.8℃、20.5℃、22.8℃。2019年6、7、8月常規(guī)倉26倉倉溫分別為29.6℃、30.4℃、32.9℃。對比可看出2021年6、7、8月的低溫倉26倉倉溫較2019年常規(guī)倉26倉倉溫分別低6.8℃、9.9℃、10.1℃,詳見圖4。
2021年和2019年度夏表層糧溫情況:2021年6、7、8月低溫倉26倉表層糧溫分別為21.8℃、19.5℃、21.8℃。2019年6、7、8月常規(guī)倉26倉表層糧溫分別為26.7℃、28.0℃、30.8℃。對比可看出2021年6、7、8月的低溫倉26倉表層糧溫較2019年常規(guī)倉26倉表層糧溫分別低4.9℃、8.5℃、9℃,詳見圖4。
2021年和2019年度夏平均糧溫情況:2021年6、7、8月低溫倉26倉平均糧溫分別為16.5℃、17.8℃、18.4℃,累計上升了1.9℃。2019年6、7、8月常規(guī)倉26倉平均糧溫分別為16.8℃、18.1℃、19.8℃,累計上升了3℃。對比可看出2021年6、7、8月的低溫倉26倉平均糧溫較2019年常規(guī)倉26倉平均糧溫分別低0.3℃、0.3℃、1.4℃,2021年6、7、8月的低溫倉26倉平均糧溫累計上升值較2019年常規(guī)倉26倉低1.1℃,詳見圖4。
(二)倉房熏蒸情況
如表5所示,低溫倉儲存30個月,稻谷熏蒸3次,熏蒸平均間隔12個月。常規(guī)倉儲存18個月,稻谷熏蒸2次,熏蒸間隔3個月。
四、質(zhì)量分析
(一)水分變化與分析
如圖5和圖6所示,低溫倉26倉稻谷入庫水分13.9%,出庫水分12.7%,儲藏期間水分損失1.2%;常規(guī)倉26倉入庫水分13.3%,出庫水分12.4%,儲藏期間水分損失0.9%。
通風情況:冬季通風是糧食水分丟失的主要原因,低溫倉儲存30個月,冬季通風2次,分別為2020.12.28~2020.12.31的均衡糧溫通風和2021.11.29~2021.12.3的降溫通風,2022年冬季未進行通風降溫。常規(guī)倉儲存18個月,冬季通風2次,分別為2018.12.7~2018.12.13和2019.11.25~2019.11.29,通風目的均為降溫通風。
低溫倉全儲藏周期冬季通風水分總計丟失0.9%,其中2020年下降0.5%、2021年下降0.4%,占總水分損失的75%,單次通風失水0.45%;常規(guī)倉全儲藏周期冬季通風總計丟失0.7%,其中2018年下降0.5%、2019年下降0.2%,占總水分損失的78%,單次通風失水0.35%。
對比分析:①低溫倉單次通風失水0.45%,常規(guī)倉單次通風失水0.35%,低溫倉單次通風失水率,高于常規(guī)倉0.05%;②低溫倉年失水率0.4%,常規(guī)倉年失水率0.45%,低溫倉年失水率低于常規(guī)倉0.05%;③低溫倉出庫水分12.7%,常規(guī)倉出庫水分12.4%,低溫倉出庫水分高于常規(guī)倉0.3%。
(二)脂肪酸值變化與分析
低溫倉26倉,品種為晚秈稻,產(chǎn)地為河南,數(shù)量2540.729t。入庫時間為2020年12月10日,2020年12月28日入庫質(zhì)檢脂肪酸值為15.0(KOH/干基)/(mg/100g);出庫時間為2023年6月7日,2023年5月6日出庫質(zhì)檢脂肪酸值為21.7(KOH/干基)/(mg/100g),儲藏周期30個月,度過了2個夏季,全儲藏周期脂肪酸值上升6.7(KOH/干基)/(mg/100g),每月脂肪酸值上升0.22(KOH/干基)/(mg/100g),見圖7。
常規(guī)倉26倉,品種為晚秈稻,產(chǎn)地為四川,數(shù)量2642.572t。入庫時間為2018年12月10日,2018年12月12日入庫質(zhì)檢脂肪酸值為17.7(KOH/干基)/(mg/100g);出庫時間為2020年6月12日,2020年6月5日出庫質(zhì)檢脂肪酸值為23.2(KOH/干基)/(mg/100g),儲藏周期18個月,度過了1個夏季,全儲藏周期脂肪酸值上升5.5(KOH/干基)/(mg/100g),每月脂肪酸值上升0.31(KOH/干基)/(mg/100g),見圖8。
對比可分析出可得出,低溫倉每月脂肪酸值上升速率較常規(guī)倉低29%,每月脂肪酸值上升值低0.09(KOH/干基)/(mg/100g)。
五、總結(jié)
氣候背景:2021年夏天較2019年持續(xù)時間更長,從整體上看2021年夏天較2019年更熱。
通過對常規(guī)倉26倉外墻及屋頂保溫進行改造升級,糧倉保溫性能得到了提升,結(jié)合低溫儲糧技術的應用,能夠有效的控制倉溫和糧溫,達到準低溫儲藏的標準。
1.糧情方面:①有效的控制了糧食儲藏期間的三溫變化(氣溫、倉溫、平均糧溫)。2021年6、7、8月,低溫倉26倉平均倉溫22.0℃,表層平均糧溫21.0℃,平均糧溫17.6℃(由16.5℃上升至18.4℃)。2019年6、7、8月,常規(guī)倉26倉平均倉溫31.2℃,表層平均糧溫28.5℃,平均糧溫18.2℃(16.8℃上升至19.8℃)。2021年6、7、8月,低溫倉26倉平均倉溫較常規(guī)倉26倉2019年同期低10.2℃, 低溫倉26倉表層平均糧溫較常規(guī)倉26倉2019年同期低7.5℃,低溫倉26倉平均糧溫較常規(guī)倉26倉2019年同期低0.6℃。2021年6、7、8月,低溫倉26倉平均糧溫累計上升值較常規(guī)倉26倉2019年同期低1.1℃。②低溫儲藏條件下,儲藏期間糧食熏蒸頻率更低;③低溫儲藏條件下,可減少冬季通風降溫的次數(shù)。
2.稻谷質(zhì)量方面:①低溫儲藏條件下糧食安全水分更高,低溫倉出庫水分高于常規(guī)倉0.3%,具有更好的加工品質(zhì)。②低溫儲藏條件下稻谷儲存品質(zhì)變化更慢,低溫倉每月脂肪酸值上升速率較常規(guī)倉低29%,每月脂肪酸值上升值較常規(guī)倉低0.09(KOH/干基)/(mg/100g),有效的延緩了儲藏期間稻谷品質(zhì)變化,輪換出庫的稻谷儲存品質(zhì)更優(yōu)。
參考文獻:
[1]程志偉,糧食低溫儲藏技術分析[J].現(xiàn)代食品.2015(24).
[2]糧油儲藏技術規(guī)范.GB/T29890-2013[S].北京:中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會,2014.
作者簡介:張浩(1987—),男,本科,主要從事糧油儲備管理與糧油質(zhì)量檢測工作。