周 濤，張 兵，劉 博，陳渠玲，甘平洋，李 娜

（1. 中南糧油食品科學研究院有限公司，長沙 410008；2. 湖南糧食集團，長沙 410008；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術(shù)學院，長沙 410128）

“民為國基，谷為民命”。糧食是國民生存和國家發(fā)展的主要資源，糧食安全是國家安全的重要基礎，我國糧食儲備量大，且儲藏周期長，科學合理地減少品質(zhì)損耗和降低保管能耗一直是我國糧食行業(yè)關(guān)注的重點[1]。溫度是決定儲糧穩(wěn)定性的重要因素之一，目前針對稻谷不耐高溫儲藏的特性，在如今各項科學儲糧技術(shù)中，低溫儲糧技術(shù)無疑是關(guān)鍵手段[2]。通過空調(diào)控溫，使儲糧長期保持在較低的溫度，能夠有效抑制糧堆內(nèi)有害生物的生命活動及糧食的新陳代謝[3]，這也是我國各糧庫采取的主要措施[4]。

湖南省屬亞熱帶季風氣候，該氣候以冬季干冷夏季濕熱為顯著特征，夏季日平均氣溫在30 ℃以上有85 d，氣溫高于35 ℃的炎熱日年平均約30 d。這種氣候狀況決定了湖南省應以低溫儲糧為目標，避免夏季高溫對糧食的不良影響[5]。

本課題通過研究空調(diào)控溫技術(shù)對稻谷糧溫、水分、脂肪酸值等指標的影響及能耗的使用情況，探討湖南地區(qū)空調(diào)控溫的最佳使用時間段及能否獲得有效的經(jīng)濟效益，來為湖南省準低溫科學儲糧提供有效的科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗倉房

實驗倉采用開慧庫區(qū) OP6號倉，對照倉為OP8號倉，兩倉均為 2008年建高大平房倉，朝向相同，長35.6 m，寬23.6 m，檐高8 m，裝糧線6 m，倉容3 800 t，墻體為磚混結(jié)構(gòu)，大門內(nèi)門板采用2 cm厚聚氨酯鋁板；倉頂采用彩鋼瓦，噴上2～3 cm厚聚氨酯，加吊2 cm厚聚氨酯鋁板吊頂；窗戶采用聚氨酯鋁板定制內(nèi)窗；通風口采用礱糠包隔熱，外加0.12 mmPE尼龍復合膜壓槽密閉。

1.2 儲糧情況

實驗倉與對照倉均為散裝儲存 2016年湖南產(chǎn)早秈稻，入倉品質(zhì)見表1。

表1 實驗倉與對照倉稻谷入倉質(zhì)量情況

1.3 儲糧測控系統(tǒng)

糧情監(jiān)測采用鄭州貝博電子股份有限公司的糧情檢測系統(tǒng)，每倉均勻設置55根（8組×6行）測溫電纜，每根的電纜分 4個測溫點，共計152個測溫點，布線如圖1所示。

圖1 電纜布置圖

1.4 設備

1.4.1 糧食儲藏專用空調(diào)

型號為 TS–LS051，廠家為河南天碩機電設備工程有限公司，總功率為 6.8 KW，風機額定功率/電流為0.5 kw/0.9 A，制冷量12.6 KW，風量3 200 m3/h，送風距離26 m，防腐介質(zhì)磷化氫，防腐等級大于 0.2%，溫度控制范圍 20～30 ℃，自動控制。

1.4.2 檢測儀器與設備

BLA–1800糧食多功能取樣器：臺州市京奧糧用器材廠；HY–4調(diào)速多用振蕩器：上海浦東物理光學儀器廠；JLGJ45檢驗礱谷機：浙江臺州市糧儀廠；FA1104N電子天平：上海菁海儀器有限公司；JXFM110錘式旋風磨：上海嘉定糧油儀器有限公司；202電熱恒溫干燥箱：北京市光明醫(yī)療儀器有限公司等。

1.4.3 試劑

無水乙醇、酚酞指示劑、不含二氧化碳的蒸餾水、0.01 mol/L氫氧化鉀-體積分數(shù)95%乙醇溶液。

1.5 方法

1.5.1 扦樣與檢測方法

倉房取樣采用 5點加全倉三層的取樣方法對儲藏過程中的稻谷進行取樣，5個點的平面分布如圖2所示。在糧堆四個角距相鄰兩墻各1 m處及糧倉水平中心五處各取 3層樣品，即離糧面0.5，2.5，4.5 m三層，將每一層的5點樣品混合均勻作為全倉每層的樣品，每份樣品 250 g，共18份。每個月定期取樣，對樣品按照國標方法進行檢測，并做好各項記錄（包括電表耗電情況），保證檢測數(shù)據(jù)真實有效。

圖2 糧倉中取樣點的分布圖

1.5.2 高溫季節(jié)控溫措施

1.5.2.1 空調(diào)自動控溫 實驗倉OP6采用空調(diào)自動控溫措施，將空調(diào)溫度設置為 25 ℃，保證倉溫能控制在25 ℃以下，當倉溫高于25 ℃時空調(diào)將自動運行降溫，低于或等于 25 ℃時空調(diào)測處于待機狀態(tài)?？照{(diào)全天24 h開啟，運行時間為2018年5月15日至9月3日。

1.5.2.2 軸流風機排除積熱 對照倉OP8采用軸流風機排除積熱方式控溫，利用夜間氣溫下降且符合通風條件的時機，打開糧面上部窗子和糧面上部軸流風機，使得冷空氣由窗口進入倉內(nèi)與熱空氣進行熱交換，最后熱空氣自軸流風機口排出倉外，把白天太陽輻射傳入倉內(nèi)的熱量帶走，降低倉內(nèi)空間溫度。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫、倉溫、表層均溫和整倉均溫變化情況

2.1.1 氣溫與倉溫變化情況

由圖3可知，氣溫在6月大幅度驟升，由5月29日的22.7 ℃上升到6月19日的35.6 ℃，OP8倉倉溫則在7月大幅度上升，由6月28日的23.9 ℃上升到7月30日的31.9 ℃，這是由于糧堆“冷心”的作用，可間接影響倉溫，使得倉溫變化滯后于氣溫，說明倉房隔熱性較好。而 OP6倉溫基本穩(wěn)定在 27 ℃以下，空調(diào)設置溫度為25 ℃，說明空調(diào)控溫并不能使倉溫完全達到預期設定的溫度目標，但能較好的抑制倉溫的上升。

圖3 氣溫與倉溫變化圖

2.1.2 表層均溫與整倉均溫變化情況

由圖3～4發(fā)現(xiàn)，空調(diào)控溫期間5月15日至9月3日，OP6表層均溫在25 ℃以下，同時整倉均溫低于 20 ℃，但在空調(diào)停止運行后，OP6表層均溫及整倉均溫呈現(xiàn)一個輕微上升，并在兩周左右后局部溫度超過了 25 ℃，這說明利用空調(diào)控溫技術(shù)可有效的將糧倉控制在準低溫儲藏水平。兩倉表層均溫溫差于 7月初逐漸增大，9月初趨于穩(wěn)定，而整倉均溫卻相差不大，這點有效說明了空調(diào)發(fā)揮作用的主要時段為在7～8月高溫階段，且主要作用在糧堆表層，對糧堆較深層影響不大。

圖4 表層均溫與整倉均溫變化圖

2.2 品質(zhì)變化

由表2可知，在實驗期間常規(guī)倉OP8較實驗倉OP6整體出現(xiàn)了水分丟失，黃粒米率和脂肪酸值增長幅度更大的現(xiàn)象。在水分方面，OP6整倉基本變化不大，表層（50 cm）失水較多，由12.6%下降到了12.1%，而OP8整倉和各層皆存在些微水分損失，在0.2%左右的水平，這表明空調(diào)控溫使糧倉達到準低溫儲藏水平能起到一定保水作用，但會使糧堆表層丟失部分水分；在黃粒米率和脂肪酸值方面，OP6倉整體黃粒米率上升0.3%，脂肪酸值增長2 mgKOH/100 g，而OP8倉整體黃粒米率上升0.5%，脂肪酸值增長3.9 mgKOH/100 g，兩倉皆出現(xiàn)一定程度的上升，但常規(guī)倉OP8整體上升幅度更大，這表明空調(diào)控溫技術(shù)還能起到一定的延緩糧食黃變、陳化的作用，這對延長儲備糧的輪換周期，保障糧食品質(zhì)起到關(guān)鍵的作用。

表2 OP6和0P8倉稻谷水分、黃粒米、脂肪酸值變化情況

2.3 蟲害情況

由表3可知，在9月份，兩倉均發(fā)生蟲害情況，其中 OP6倉蟲害密度達到3頭/kg，且 OP8倉在倉內(nèi)有生物防治技術(shù)的運用下，蟲害密度為8頭/kg，仍大于OP6倉，這說明空調(diào)控溫技術(shù)的運用還能一定程度上抑制蟲害密度的增長，但倉內(nèi)仍有蟲害的發(fā)生，因此無法僅靠空調(diào)控溫技術(shù)來達到避免熏蒸的效果。

表3 OP6和0P8倉蟲害密度（主要害蟲）變化情況

2.4 效益分析

根據(jù)表4計量兩倉用電費用發(fā)現(xiàn)，空調(diào)控溫技術(shù)儲糧相較軸流風機排除積熱方法儲糧每噸用電成本約高出 0.93元/噸，但在品質(zhì)方面，空調(diào)倉OP6的糧質(zhì)新鮮度優(yōu)于常規(guī)倉OP8，脂肪酸值上升幅度僅為常規(guī)倉的50%，如果在輪換銷售中按質(zhì)論價，每噸糧預計可提高售價20元左右；在水分方面，空調(diào)倉比常規(guī)倉少丟失 0.3%的水分，每噸糧預計可產(chǎn)生7元左右的經(jīng)濟效益，同時更有利于對接糧食的加工生產(chǎn)，降低碎米率；在倉儲成本方面，空調(diào)控溫技術(shù)的運用還能一定程度上抑制蟲害密度的增長，減少施藥的熏蒸量，節(jié)約倉儲成本。綜上，空調(diào)控溫儲糧技術(shù)既能保證糧食的數(shù)量，又能保證糧食的品質(zhì)和安全，顯著提高經(jīng)濟效益，或因儲糧品質(zhì)陳化程度較低，可延長一年的儲存期，更有助于國家的糧食宏觀調(diào)控。若利用糧倉專用空調(diào)控溫技術(shù)對優(yōu)質(zhì)中晚稻進行準低溫儲藏，則能更好體現(xiàn)該技術(shù)的應用價值。

表4 OP6倉與OP8倉能耗情況

3 結(jié)論

本文根據(jù)空調(diào)倉和常規(guī)倉中的溫度變化，品質(zhì)變化及蟲害情況，分析空調(diào)控溫技術(shù)的在糧倉中的運用效果及經(jīng)濟效益，得出以下結(jié)論：

糧倉專用空調(diào)能在高溫天氣時間段較好的抑制倉溫增長，但不能使倉溫完全達到設置溫度以下，在糧倉專用空調(diào)設置溫度為25 ℃的情況下，可保證糧堆達到準低溫儲藏水平。兩倉表層均溫溫差于 7月初逐漸增大，9月初趨于穩(wěn)定，而整倉均溫卻相差不大，這點有效說明了空調(diào)發(fā)揮作用的主要時段為在7～8月高溫階段，且主要作用在糧堆表層，對糧堆較深層影響不大。

空調(diào)控溫使糧倉達到準低溫儲藏水平能起到一定的保水，延緩糧食黃變，陳化的作用，但空調(diào)的使用會使倉內(nèi)糧堆表層丟失部分水分。

糧倉專用空調(diào)控溫技術(shù)的運用還能一定程度上抑制蟲害密度的增長，但倉內(nèi)仍有蟲害的發(fā)生，無法僅靠空調(diào)控溫技術(shù)來達到避免熏蒸的效果。

空調(diào)倉 OP6的糧質(zhì)新鮮度明顯優(yōu)于常規(guī)倉OP8，且脂肪酸值上升幅度低于常規(guī)倉，同時糧倉專用空調(diào)控溫技術(shù)的運用還能減少水分的流失及熏蒸的施藥量，既保證了糧食的數(shù)量，又保證了糧食的品質(zhì)和安全，相較于少許的能耗費用，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。

備注：本文的彩色圖表可從本刊官網(wǎng)（http://lyspkj.ijournal.cn/ch/index.axpx）、中國知網(wǎng)、萬方、維普、超星等數(shù)據(jù)庫下載獲取。