楊占軍
(張北縣農業(yè)農村局,河北 張北 076450)
馬鈴薯塊莖的化學組成一般為:水分含量63.2%~86.9%,淀粉含量8%~29%,蛋白質含量0.7%~4.6%,另外還有豐富的鐵等礦物質。
馬鈴薯收獲以后,仍然是一個活的有機體,具有水分含量高、呼吸作用強、營養(yǎng)物質不穩(wěn)定等特點。在貯藏過程中,仍進行著新陳代謝,吸收氧氣,呼出二氧化碳;同時,貯藏環(huán)境的濕度變化影響著馬鈴薯塊莖表皮與塊莖間的濕度平衡,如貯藏環(huán)境內的濕度過低,會使馬鈴薯塊莖內的水分過快蒸發(fā),從而造成馬鈴薯塊莖的重量損耗,導致塊莖變軟和皺縮,降低商品價值。這是影響馬鈴薯貯藏和新鮮度的主要因素。馬鈴薯的塊莖收獲后,休眠和萌發(fā)過程分三個階段。
第一階段 稱為薯塊成熟期,即貯藏早期
表現(xiàn)為薯塊表皮尚未完全木栓化,塊莖內的水分迅速向外蒸發(fā),由于呼吸作用旺盛和水份蒸發(fā)顯著增多,使薯塊重量顯著減少,加以溫度較高,容易積聚水氣而引起薯塊的腐爛。根據入庫馬鈴薯塊莖的品質與成熟度,經過兩到三周的進一步成熟,表皮充分木栓化,生理特征趨于穩(wěn)定,隨著蒸發(fā)強度和呼吸強度的逐漸減弱,而緩慢轉入休眠狀態(tài)。
第二階段 薯塊靜止期或深休眠期,即貯藏中期
在這一時期,薯塊呼吸作用減慢,養(yǎng)份消耗降低到最低程度,如果在適宜的低溫條件下,可使薯塊的休眠期保持較長的時間,一般可達兩個月左右,最長可達四個多月,如控制好溫度,可促使其迅速通過休眠期,也可延長被迫休眠。在良好的溫度、濕度條件下,馬鈴薯塊莖可以安全貯藏6—7個月,甚至更長的時間。
第三階段 休眠后期,也稱萌芽期,即貯藏晚期
此時馬鈴薯的休眠終止,呼吸作用又轉旺盛;同時,由于呼吸產生熱量的積聚而使貯藏溫度升高,促使薯塊迅速發(fā)芽。
在貯藏期間,貯藏環(huán)境如能保持一定的低溫和濕度條件,并加強貯藏庫通風管理,使包裝內的氧氣和二氧化碳濃度保持在一定范圍,可使塊莖處于被迫休眠狀態(tài)而延遲萌芽,這對增加馬鈴薯的保鮮貯藏期十分重要。
馬鈴薯塊莖收獲貯藏后,根據其不同時期的生理特性,對貯藏環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳濃度等主要條件要求也不同。
在這一時期主要目的是對馬鈴薯塊莖表皮進行干燥,對在收獲過程中對塊莖表皮造成的傷害進行愈合。
馬鈴薯塊莖剛入庫時正值外界氣溫較高,塊莖尚處于淺休眠狀態(tài),傷口沒有完全愈合,呼吸強度大,放出的熱量多,薯堆溫度高、濕度大,因此,該期間應適當加強空氣流通,控制薯堆溫度和濕度,為塊莖表皮木栓化和促使傷口愈合創(chuàng)造有利條件,為后期的安全貯藏打下良好的基礎。干燥和傷口愈合是一個相互作用的連續(xù)過程,時間一般為3~4周。主要環(huán)境條件要求為:
溫度:保持在15~18℃,不得低于12℃,塊莖溫度低于10℃,傷口愈合幾乎為零。如外界氣溫較高,每天降溫應控制在1~2℃。
濕度:保持在65%~95%,干燥期間的濕度控制主要目的是除去塊莖攜帶于田間的多余水分,所以在干燥前期的水分控制不能低于65%,保持在85%左右為宜。到干燥后期塊莖主要是愈合傷口,水分應保持在85%~95%,有利于傷口愈合,嚴防前期過度丟失水分,降低塊莖的商品價值。
二氧化碳濃度:在這一時期,商品薯從開始入庫到一個庫室裝滿,需要較長的時間,貯藏環(huán)境無法封閉,并且二氧化碳濃度是與通風控制溫度的時間相關聯(lián)的,所以在貯藏早期二氧化碳氣體不會過多積聚,但是,也要進行有效監(jiān)測,合理通風,保證空氣流通,防止塊莖缺氧。
馬鈴薯塊莖在表皮充分木栓化、收獲時造成的損傷完全愈合后,尤其到了立春前后,逐步進入到深度休眠期,在貯藏管理工作中也就是到了貯藏中期了。塊莖處于深度休眠狀態(tài),呼吸弱,放出熱量少,外界氣溫逐步到了一年中的最低溫度,庫內溫度也到了最低。所以,這一時期主要的管理目標就是前期降溫、保濕,后期保溫、保濕。主要貯藏環(huán)境條件要求為:
溫度:這個時期商品薯的最佳貯藏溫度是2~4℃,最高不宜超過5℃.還必須盡量保持適宜溫度環(huán)境的穩(wěn)定,防止忽高忽低,在這樣的溫度條件下,不僅能延長塊莖的休眠期,而且能抑制有害微生物的侵染,減少塊莖感病和腐爛。
濕度:商品薯的適宜貯藏濕度是85%~95%,越接近上限越好。保持貯藏庫內的適宜濕度,目的是減少自然損耗和有利于塊莖保鮮。貯藏室環(huán)境的濕度過大會造成提前發(fā)芽和腐爛;相反,如果濕度過低會引起重量損耗,導致塊莖變軟和皺縮,喪失商品價值。
二氧化碳濃度:在一個封閉較好的貯藏室內,二氧化碳氣體主要是由塊莖的呼吸作用和腐爛產生的。當塊莖進入到深度休眠時,呼吸很弱耗氧不多,釋放出的二氧化碳也少,所以這段時間貯藏室內的氣體交換不是主要矛盾,監(jiān)測二氧化碳的濃度變化主要是為掌握薯垛的呼吸熱和腐爛程度,從而采取必要的通風措施。在庫容飽和狀態(tài)下,二氧化碳的濃度一般控制在2500PPM以下。
二月下旬到三月初就基本到了貯藏晚期的了。這一時期主要是控制貯藏室的低溫、高濕,維持貯藏環(huán)境條件,防止早出芽及塊莖失水,保持馬鈴薯的品質和市場價值。
馬鈴薯塊莖不論在貯藏期還是在生長期,直射光、散射光都能使塊莖變綠,龍葵素含量增加,從而降低食用價值和商品價值。所以商品薯塊莖必須在暗處貯藏,庫內只有在必要時才能開燈,而且時間不能太長。貯藏庫排氣窗洞口應設置避光器,將通風時日光的進入量降到最小。
通風是調控貯藏室環(huán)境條件的主要手段,是建立和維持貯藏環(huán)境的主要工具,是薯垛積聚熱量向外散發(fā)和向貯藏室內輸送新鮮空氣及維持濕度所需水分的載體。
現(xiàn)代化的馬鈴薯塊莖貯藏技術,就是利用符合設計和建筑要求的貯藏庫,通過專用設備控制輸入空氣的溫度、濕度、流量和時間,來控制貯藏室內溫度、濕度和二氧化碳濃度,達到保鮮、防凍、不腐爛、延長塊莖休眠期和保存期的貯藏目的。
調控的目的:根據不同貯藏階段對溫度指標的要求,建立起適宜的貯藏溫度環(huán)境,然后盡力維持好這一適宜的貯藏環(huán)境溫度。
①掌握好基本數據
馬鈴薯貯藏管理的基礎是要知道貯藏室內外的環(huán)境溫度和濕度。
測定貯藏庫區(qū)域24h內各階段的室外溫度??梢酝ㄟ^放置在避開外界干擾(特別是陽光直射)的指定地點的簡易最高和最低溫度計來測定。
測定貯藏庫內的環(huán)境溫度和薯垛溫度。貯藏室內環(huán)境溫度可以采取直接讀數法。散裝馬鈴薯堆溫度最高部分,是在表面下40~50cm位置(袋裝碼垛可以參考),應該經常對該點溫度進行監(jiān)測。從不同深度水平測得的溫度數據,可以得到一個馬鈴薯堆的溫度梯度,并且可以定位“最熱點”。例如,由軟腐病病菌引起的塊莖衰退,往往伴隨著溫度的顯著上升。及時意識到這種情況,就可將得病的塊莖去除,或進行適當的通風處理,以阻止腐爛的傳播擴大。
②利用室內外的溫度差對貯藏室內的溫度進行調控
外界冷空氣的溫度必須低于貯藏所需溫度時,才能用于降溫通風。如外界氣溫過低,應充分利用“混合氣流”,即:通過控制進氣窗開啟角度來控制冷空氣進入量,結合庫內的循環(huán)氣體形成“混合氣流”,從而得到理想的風道溫度:比庫內溫度低1.5~2℃,但不得低于貯藏環(huán)境條件要求的溫度(2~4℃)。
在周圍空氣相對靜止,貯藏室溫度為5℃的情況下,馬鈴薯塊莖自身產生的呼吸熱量,每24h薯堆溫度升高0.25~0.5℃.在正常的貯藏期間,庫內溫度波動不得超過3℃。管理人員要加強監(jiān)測,及時通風降溫。
通風調控溫度的原則是:條件適宜、目的明確、及時、微調,以維護適宜的貯藏環(huán)境為原則,嚴禁長時間盲目的過量通風。
馬鈴薯塊莖的水分損失是由塊莖的蒸汽壓與其周圍空氣的水蒸汽壓間的差異導致的。水分的損失隨著這種差異的增加而增加。在馬鈴薯收獲后,其表皮的水分會首先被蒸發(fā)掉。此后,內部的水分再通過表皮蒸發(fā)。在此過程中,表皮起著十分重要的作用。每秒通過表皮的蒸發(fā)量存在一個特定的最大值,這個值與品種和愈傷有關。
這表明在通風中存在一個平衡條件,在這個條件下,每秒被轉移到空氣中的水分最多。因此,通風時間越長,水分損失越大。降低通風量又不易溫度控制,而且導致通風時間延長(延長50%),以及更多的水分損失(增加25%)。
減少馬鈴薯塊莖的水分損失,是商品薯貯藏的主要指標。主要技術就是盡量減小蒸汽壓差,從而降低水分損失,為了達到這樣的目的,要盡可能提高通風空氣的相對濕度,可以通過相對濕度的控制,運用風道加濕技術來實現(xiàn)。
根據我公司的實際條件,在壓力倉風道地面平鋪一層草簾,用水浸泡,使風道的相對濕度保持在95%以上,提高通風空氣的相對濕度。加濕操作時,要防止空氣中出現(xiàn)自由水,絕對不能讓馬鈴薯塊莖暴露在自由水中。
我公司的貯藏庫土建質量高,保溫效果良好,通風系統(tǒng)、庫內環(huán)境監(jiān)測設備先進,完全能實現(xiàn)貯藏環(huán)境條件的自動監(jiān)測、自動通風調控。但是,不論多么優(yōu)質的控制系統(tǒng)都不能替代良好的管理。
①貯藏室消毒
馬鈴薯塊莖入庫前必須對貯藏室和庫內風筒進行消毒處理。
方法:熏蒸法。藥品:甲醛、高錳酸鉀。用量:庫內空間用甲醛溶液20ml/m3,高錳酸鉀10g/m3,水10ml/m3。
操作方法:先將高錳酸鉀置于一個廣口金屬容器中(最好是廢棄的金屬易拉罐),然后將甲醛和水慢慢加入其中,此時,混合液自動沸騰,從而使甲醛氣化。
注意事項:甲醛消毒受環(huán)境溫度、濕度和有機物影響明顯,所以消毒前要清理衛(wèi)生,用清水清洗地面。消毒藥物放置好后要關好門窗并盡量保持密封;甲醛對人體有刺激性和毒性,消毒人員操作完畢要立即撤離現(xiàn)場,封閉12~24h后方可打開門窗,待甲醛氣味散盡后人員再進入,若有人要進入正在熏蒸的房間,應戴防毒面具,以防中毒。
②庫容計劃和貯藏方式
商品薯一般用袋裝碼垛的方式入庫貯藏,一個貯藏室貯藏120~150t(6000~7000袋),最好不要超過200t。用網袋包裝,21kg/袋,單垛寬4m,縱向至墻體留0.4m人行走道,垛與垛之間留0.4m過道,根據貯藏庫的長度確定碼的垛數,垛高12~15層(不超過4m)。
要求:碼垛必須整齊、平順、牢固、美觀,風筒放置須平直,不得彎曲,最后一節(jié)風筒必須放置堵頭,堵頭后碼1~2層。
薯垛上部應該用草簾或棉被覆蓋,防止產生冷凝水并起保溫、保濕的作用。
③通風管理
人工通風必須嚴格控制通風時間和通風條件,運轉通風系統(tǒng)必須有通風條件依據和目的,并有相關數據記錄。
人工啟動通風系統(tǒng)必須有貯藏負責人的指令,嚴禁私自開機。
壓力倉門必須保證封閉良好,技術倉門應加鎖,無關人員不得進入。
④加濕管理
在馬鈴薯塊莖基本干燥后,進入貯藏室的空氣必須是濕潤空氣。加濕量根據貯藏室的濕度變化而調整。主要措施:在壓力倉地面鋪一層草簾,在草簾上澆水,讓壓力倉的空氣保持一定的濕度。貯藏室內濕度保持在93%左右。
在貯藏室內,薯垛之間的過道上應放置裝滿水的水桶或水槽,放置數量根據貯藏室的濕度保持情況而定。
⑤室內外環(huán)境監(jiān)測
用簡易干濕溫度計在室外和每個貯藏室內設置兩個溫、濕度監(jiān)測點,分別在上午10點、下午2點、晚上11點三個時間段進行觀察記錄,并與自動貯藏系統(tǒng)設置的自動溫、濕度記錄數據進行比對與分析。
⑥設備運行監(jiān)測
每天檢查每個系統(tǒng)單元的機器運行是否正常。包括:氣窗是否正常開啟與關閉,風道的溫度、濕度、二氧化碳傳感器是否正常,變頻器、控制柜、配電系統(tǒng)等工作是否正常,風道插板是否開啟或關閉,馬鈴薯垛上的溫度探頭的位置調整是否合理。
⑦自動化貯藏程序驗證監(jiān)測
如設備是在按自動貯藏程序運行,管理人員必須經常對程序運行是否正常進行驗證性監(jiān)測。主要是通風系統(tǒng)的啟動頻率,貯藏室內的環(huán)境溫度、濕度、二氧化碳濃度和薯垛內的溫度,尤其是薯垛內溫度,要多點監(jiān)測,并掌握不同點的溫度梯度。發(fā)現(xiàn)問題及時報告,及時處理。
⑧貯藏設備維護保養(yǎng)
檢查動力線路是否老化,接頭是否松脫,有無發(fā)熱現(xiàn)象;氣窗開啟執(zhí)行機構螺絲是否緊固,軸承及齒條咬合部位潤滑情況;設備倉要經常清理衛(wèi)生不得有浮塵;及時清理風機風扇附著的垃圾,避免引起風機運行振動;用干凈的軟布定期擦拭薯垛溫度探頭,保持清潔。
①馬鈴薯入庫質量監(jiān)測
商品薯入庫必須經過嚴格的質量檢測,符合入庫標準的塊莖方可入庫。質檢標準按公司制定的當年收貯標準執(zhí)行。嚴禁有凍害、腐爛及病害的塊莖入庫。
②裝卸作業(yè)管理
馬鈴薯塊莖是有生命的活體,在裝卸作業(yè)過程中,尤其是入庫時卸車、碼垛作業(yè),按要求操作是保證商品薯貯藏安全與質量的第一關,非常重要。
卸車時要人手相接,不得重摔,如有條件可沿車箱放置一塊滑板,使袋子平緩地滑到平輸機皮帶上;盡量避免在薯垛上行走,如必須在垛上走人,必須要多用棉被平鋪保護。碼垛要橫平豎直,密度一致,數量準確。
堅決杜絕野蠻裝卸。要加強裝卸工的現(xiàn)場管理,干活兒前要交待清楚相關要求,講明道理,對不聽從管理的裝卸隊要堅決撤換。
③貯藏室封閉管理
商品薯入庫時要盡量在最短的時間內裝滿一個貯藏室。一個貯藏室裝滿后,要及時封閉庫門。大門要用適當的材料進行密封處理,使貯藏室內部盡快形成良好的貯藏環(huán)境,除商品出庫和特殊情況外,大門不得開啟。
④貯藏室內光源管理
必須保持貯藏室內的黑暗條件。庫內燈光如能不開盡量不開,如必須開燈,盡量縮短時間。庫管人員查庫盡量用手電筒照明。
⑤出入貯藏室人員管理
無關人員不得隨意進入貯藏室,庫管人員出入貯藏室,一般走設備倉,由觀察平臺順梯子或從垛頂進入庫內,但必須打開庫小門的鎖,如有特殊情況可從小門出來。也可從小門出入,但必須隨手關門,把對貯藏室內的小環(huán)境氣候的破壞降到最低。
人員進入貯藏室前,必須先查看貯藏室內的二氧化碳濃度,如二氧化碳濃度高于2000PPM,禁止人員進入庫內,如需進入必須先通風,并且要求兩人結伴,一人先進入,一人觀察,如有問題立即打開庫小門或強制通風。
無公司領導或銷售部人員的引領或通知,任何人不得進入貯藏室。
馬鈴薯貯藏庫是現(xiàn)代化貯藏庫,是馬鈴薯流通企業(yè)必須具備的主要設施,是商品馬鈴薯貯藏設施的重要組成部分。貯藏庫采取“非”字形布局,建筑設計規(guī)格為庫體磚混結構。
①技術貯藏庫
技術倉是為貯藏的塊莖按要求提供氣流的部位,安裝有風機、變頻控制柜、氣窗控制柜、進氣窗、回風窗等設施、設備,是機器設備最為集中的部位。
②混風貯藏庫
貯藏庫的設備倉與混風倉是一體式設置的,設備倉即混風倉。在混風倉里,進氣開口及回風口置于合適位置,兩個開口共用一個翻板,通過控制翻板的角度,達到控制進氣溫度的目的。在進行內部通風時,能隔絕外界的冷空氣進入,相反,在需要進行制冷通風時,能有100%的新鮮冷空氣進入。
③壓力貯藏庫
壓力倉控制強制通風的正壓。風機安裝在壓力倉的頂板上,風機壓力一般不會超過300Pa,所以最大壓強為30kg/m2。加濕措施在壓力倉實施,進入貯藏室的氣流經過加濕后,相對濕度得以明顯提高。氣流通過風道、風筒在馬鈴薯堆垛下面進行分布。通過調整風道插板來分布通風部位。壓力倉密封門必須封閉良好,以保證通風壓力。
自動通風管理是一套完整的系統(tǒng),以產生適當的、高質量的氣流,達到建立和保持適宜馬鈴薯塊莖貯藏的環(huán)境氣候條件的目的。
系統(tǒng)通過在室內外安裝的溫度、濕度、二氧化碳傳感器來獲得原始氣候數據,通過與設計好的貯藏工藝程序進行比對計算,得到建立庫內貯藏環(huán)境所需的溫度、濕度等條件;在嚴密的邏輯計算基礎上,由控制系統(tǒng)給各執(zhí)行機構發(fā)出動作指令,通過進氣口和回風口的開啟程度來調整通風氣流的溫度,用進入的冷空氣置換馬鈴薯堆垛中的熱空氣,達到降溫的目的;通過貯藏室內的數據反饋,決定風機的起動與停止;通過系統(tǒng)的不斷運行、調整,達到維持貯藏室內環(huán)境條件的平衡,實現(xiàn)良好的貯藏目的。