李艷芳 張 健 毛文濤 李文豪 渠琛玲

(1 中央儲(chǔ)備糧洛陽(yáng)直屬庫(kù)有限公司 471100)(2 河南工業(yè)大學(xué)糧食和物資儲(chǔ)備學(xué)院 450001)

儲(chǔ)藏是糧食產(chǎn)后的重要環(huán)節(jié)之一。而儲(chǔ)藏溫度是影響儲(chǔ)糧穩(wěn)定性和儲(chǔ)糧品質(zhì)非常關(guān)鍵的環(huán)境因素,控制好儲(chǔ)藏溫度,能夠有效抑制糧堆內(nèi)有害生物的生命活動(dòng),降低糧食籽粒的呼吸代謝速率,達(dá)到減緩糧食品質(zhì)劣變的目的[1-3]。近年來(lái),低溫儲(chǔ)藏環(huán)境主要采用空調(diào)控溫和內(nèi)環(huán)流控溫來(lái)實(shí)現(xiàn)[4],內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)在我國(guó)北方應(yīng)用較多[5]。河南位于冬夏溫差較大的華北中溫干燥儲(chǔ)糧區(qū),糧堆易產(chǎn)生“冷心熱皮”,由此產(chǎn)生的濕熱傳遞不利于糧食的安全儲(chǔ)藏[6,7]。本文采用內(nèi)環(huán)流技術(shù)對(duì)新收獲小麥糧堆進(jìn)行控溫儲(chǔ)藏,監(jiān)測(cè)并分析了在夏季儲(chǔ)糧過(guò)程中小麥糧堆的溫度變化,以期為中溫干燥儲(chǔ)糧區(qū)內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)糧食

2021年在洛陽(yáng)地區(qū)收獲混合品種小麥,水分含量在安全水分之內(nèi),具體糧情見(jiàn)表1。

表1 新收獲小麥基本信息

1.2 試驗(yàn)倉(cāng)房

中央儲(chǔ)備糧洛陽(yáng)直屬庫(kù)有限公司高大平房倉(cāng),倉(cāng)房尺寸為長(zhǎng)60 m×寬30 m,8 m高裝糧線,倉(cāng)容為10361 t。在糧堆表面鋪設(shè)塑料薄膜進(jìn)行密封壓蓋以隔絕熱空氣。倉(cāng)頂聚苯板、聚氨酯發(fā)泡,窗戶和大門均采用5 cm厚的泡沫板隔熱,詳見(jiàn)表2。

表2 倉(cāng)房情況

1.3 試驗(yàn)方法

2022年5月5日～8月22日,定期監(jiān)測(cè)糧堆溫度,并在5月30日啟動(dòng)內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)。

糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng):采用數(shù)字式多參數(shù)糧情檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)糧堆內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。共設(shè)置13列,每列7條測(cè)溫電纜,每條電纜設(shè)5個(gè)溫度傳感器。依據(jù)《糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范》要求,在糧堆上部空間安裝溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)倉(cāng)內(nèi)溫度。

內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng):系統(tǒng)配備8臺(tái)環(huán)流風(fēng)機(jī),單臺(tái)功率為0.75 kW。環(huán)流管道內(nèi)層為PVC保溫風(fēng)管、外層為304不銹鋼,中間填充發(fā)泡聚氨酯,并用聚苯乙烯泡沫對(duì)管道接口處進(jìn)行保溫處理。

當(dāng)表層糧溫達(dá)到27℃時(shí),開(kāi)啟內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)。糧堆中心低溫冷空氣通過(guò)倉(cāng)內(nèi)的環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)被輸送至糧堆表層,以降低糧堆表層糧溫,延緩糧食品質(zhì)劣變。當(dāng)倉(cāng)溫低于25℃時(shí),關(guān)閉內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)。整個(gè)內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)通過(guò)糧堆自身的低溫區(qū)調(diào)節(jié)糧堆的高溫區(qū),達(dá)到節(jié)能減排和減少糧堆低溫區(qū)冷量損失的目的,實(shí)現(xiàn)低溫安全儲(chǔ)糧。

2 結(jié)果與分析

洛陽(yáng)屬于中溫干燥儲(chǔ)糧區(qū),冬夏溫差較大。在糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中秋冬季節(jié)可以利用冷空氣機(jī)械通風(fēng)降低糧溫。但隨著夏季溫度升高會(huì)造成糧堆“冷心熱皮”現(xiàn)象的發(fā)生,由此產(chǎn)生的濕熱傳遞會(huì)導(dǎo)致糧堆局部結(jié)露發(fā)熱。在夏季利用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)不但可以均衡糧溫,還能利用冬季儲(chǔ)存在糧堆內(nèi)部的冷量降低糧堆表層糧溫,延緩溫度過(guò)高導(dǎo)致的糧食品質(zhì)劣變。

2.1 內(nèi)環(huán)流儲(chǔ)藏期間的三溫變化

2022年5月5日～8月22日三溫(氣溫、倉(cāng)溫、糧溫)曲線如圖1所示。由圖1可知,隨著氣溫的升高,倉(cāng)溫逐漸提高,導(dǎo)致小麥糧堆均溫整體上升。由于小麥?zhǔn)菬岬牟涣紝?dǎo)體,糧溫變化滯后于倉(cāng)溫和氣溫的變化。

圖1 試驗(yàn)過(guò)程中三溫變化曲線

2.2 內(nèi)環(huán)流儲(chǔ)藏期間的小麥糧堆各層溫度變化

由圖1僅可了解整個(gè)糧堆的平均溫度隨時(shí)間的變化,并不能得到糧堆內(nèi)部的溫度分布。因此,我們將小麥糧堆劃分為五層進(jìn)行分析,其中第一層為最上層,第五層為最下層,每層糧溫變化如表3所示(內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)于5月30日啟動(dòng))。

表3 試驗(yàn)過(guò)程中各層糧溫變化 (單位:℃)

由表3可知,各層糧溫均隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高。小麥糧堆二、三層和四層的糧溫升幅較大,而表層(一層)糧溫升幅低于二、三層和四層,說(shuō)明內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)的應(yīng)用大大降低了表層糧溫的上升幅度,有利于表層糧食降溫,安全度夏。而第五層的糧溫在整個(gè)內(nèi)環(huán)流過(guò)程中均較低,說(shuō)明糧堆底部的冷量利用不足。

3 結(jié)論

本文選取新收獲小麥糧堆為研究對(duì)象,以不同糧層溫度為研究目標(biāo),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析監(jiān)測(cè),研究?jī)?nèi)環(huán)流控溫技術(shù)在我國(guó)華北中溫干燥儲(chǔ)糧區(qū)的應(yīng)用效果。結(jié)果表明該項(xiàng)技術(shù)能夠保證新麥安全度夏,為推廣內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)提供參考。未來(lái)可對(duì)內(nèi)環(huán)流工藝進(jìn)行改進(jìn),充分利用糧堆底層冷量。