◎ 王彩玲,田帥東,王慧強,張萬靈,高國林
(杭州市糧食收儲有限公司南星橋分公司,浙江 杭州 310000)
糧食問題關(guān)乎國家長治久安,我國人口眾多,解決好吃飯問題,始終是治國理政的頭等大事。21 世紀以來,我國糧儲行業(yè)的儲藏方式和儲藏理念發(fā)生了較大變化。我國的儲糧體系正由傳統(tǒng)儲糧向綠色儲糧發(fā)展,管理模式也正由粗放型倉儲管理向精細化倉儲管理發(fā)展[1]。杭州市糧食收儲有限公司南星橋分公司也緊跟時代潮流,積極應(yīng)用準低溫儲糧、充氮氣調(diào)等綠色儲糧技術(shù)。儲糧害蟲的生命活動離不開環(huán)境空氣,改變環(huán)境空氣的組成和濃度可以影響生物的生命活動,這也是充氮氣調(diào)儲糧技術(shù)的原理依據(jù)。相較于傳統(tǒng)熏蒸儲糧模式,充氮氣調(diào)儲糧作為一項綠色儲糧技術(shù)具有明顯優(yōu)勢。氮氣氣調(diào)儲糧是通過向糧堆中充入氮氣,改變儲糧生態(tài)環(huán)境,抑制蟲霉發(fā)展,減緩糧食儲存品質(zhì)變化[2]。郭嘯天等[3]發(fā)現(xiàn),在120 d 儲藏期內(nèi),充氮氣調(diào)儲藏可有效延緩粳稻谷品質(zhì)劣變,且儲藏環(huán)境中氮氣濃度越高,效果越好。元世昌等[4]發(fā)現(xiàn),氮氣氣調(diào)可抑制脂肪酸的生成,延緩優(yōu)質(zhì)稻的品質(zhì)劣變。張海青等[5]指出,氮氣濃度長久保持在90%~95%可實現(xiàn)抑制害蟲滋生的目標,儲糧品質(zhì)指標變化較緩,并可有效降低氣調(diào)能耗。趙斌杰等[6]指出,在交替充氮的儲藏條件下,稻谷經(jīng)過最初脂肪酸值快速升高階段之后,利用溫控技術(shù)降低糧溫能有效減慢稻谷脂肪酸值的升高速度。
脂肪酸值能反映稻谷在儲存過程中脂肪氧化分解和水解為游離脂肪酸的程度,是評價在安全儲存水分和正常儲存條件下稻谷的儲存品質(zhì),指導稻谷儲存和適時出庫的重要指標之一。脂肪酸值越高,稻谷儲存品質(zhì)越低。地下庫溫度恒定在18 ℃,濕度維持在75%,在相同條件下,與地面庫相比地下庫稻谷更易出現(xiàn)脂肪酸值急劇升高的情況。針對此類情況,本文對稻谷儲存的氧氣濃度條件進行了研究,為科學指導稻谷儲藏工作提供依據(jù),確保儲糧安全。
選用2021 年收購的同批次早秈稻谷、晚秈稻谷進行實驗,入庫后儲存形式為麻袋包裝堆垛,存放在地下庫0D1、0D2、0D4-3、0D4-4。入庫稻谷基本信息指標見表1。
表1 稻谷入庫指標表
DYN-250-39 變壓吸附制氮機:杭州鼎岳空分設(shè)備有限公司;Dr?ger X-am 5000 氣體檢測儀:德爾格醫(yī)療設(shè)備(上海)有限公司;糧情測控系統(tǒng):浙江中控信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司;PVC 聚氯乙烯塑料:張家港市錦瑞新包裝材料有限公司;BLH-5601 錘石旋風磨:浙江伯利恒儀器設(shè)備有限公司;THU35C 大型礱谷機:佐竹機械(蘇州)有限公司;ZWF-110X30 恒溫水浴振蕩器:上海智城分析儀器制造有限公司。
1.3.1 稻谷充氮氣調(diào)處理
4 個稻谷貨位進倉完成后套膜密閉,為保證后期實驗進度一致,對4 個貨位進行充氮氣調(diào),氧氣濃度均保持在2%以下2 個月時間,進行預(yù)先殺蟲處理,使稻谷處于相同的蟲情條件下。殺蟲完畢后,揭開膜套使貨位灌入空氣,使4 個貨位達到一定的氧氣濃度。早秈稻谷:對照組0D1 氧氣濃度保持在5%以下,實驗組0D2 氧氣濃度保持在15%以上;晚秈稻谷:對照組0D4-3 氧氣濃度保持在5%以下,實驗組0D4-4 氧氣濃度保持在15%以上。
1.3.2 氧氣濃度檢測及溫濕度檢測
每半個月利用手持式測氧儀(設(shè)備進行資質(zhì)機構(gòu)檢定)對4 個實驗糧堆內(nèi)的氧氣濃度進行檢測記錄,當出現(xiàn)氧氣濃度升高的情況時及時補氣,確保實驗貨位膜內(nèi)氧氣濃度在設(shè)定值的±1%以內(nèi)。每周利用糧情檢測系統(tǒng)(設(shè)備進行資質(zhì)機構(gòu)檢定)進行溫濕度檢測,判斷實驗貨位是否出現(xiàn)異常糧情。
1.3.3 稻谷脂肪酸值測定
稻谷脂肪酸含量參照國標《稻谷儲存品質(zhì)判定規(guī)則》(GB/T 20569—2006)中的方法測定,重復(fù)檢測2次。每2 個月對實驗貨位進行定點抽樣檢驗,檢測脂肪酸值變化情況并記錄,檢驗用到的計量設(shè)備均進行資質(zhì)機構(gòu)檢定。
2.1.1 稻谷樣品控制
早秈稻谷從農(nóng)戶處直接收購,相同地塊同批次收割烘干,處理條件基本一致,即代表實驗起點完全一致;晚秈稻谷為同批次招標采購,實驗起點大體上一致。
2.1.2 溫濕度控制
4 個稻谷貨位入庫糧溫為20 ℃,地下庫為準低溫環(huán)境,長期保持在18 ℃,實驗貨位糧溫受倉溫影響逐漸降低。4 個貨位在入倉2 個月后糧溫逐漸穩(wěn)定在18 ℃,實驗過程中有效控制各貨位糧溫。利用除濕機保持4 個倉庫貨位濕度在70%~80%。實驗過程中未出現(xiàn)溫濕度大幅度變動情況,糧食溫度保持在(18±1)℃,倉庫濕度維持在(75±5)%,屬于理想的溫濕度控制情況。
2.1.3 氧氣濃度控制
4 個稻谷貨位入庫后主要依靠膜套的氣密性控制氧氣濃度,采用六面封密閉套膜以有效控制膜內(nèi)氧氣濃度。對4 個貨位氣密性進行檢測,膜套壓力為-300 ~-150 Pa,0D1、0D2、0D4-3、0D4-4 的 壓力半衰期分別為1 245 s、1 230 s、1 097 s、1 250 s,膜套的氣密性非常好。隨后對4 個貨位進行充氮氣調(diào),膜內(nèi)氧氣濃度維持在1.7%并保持2 個月,理論上可殺死各種害蟲的所有蟲態(tài)。殺滅害蟲后貨位內(nèi)灌入適量空氣,使0D1、0D4-3 貨位的膜內(nèi)氧氣濃度維持在4.8%并長期保持,使0D2、0D4-4 貨位的膜內(nèi)氧氣濃度維持在15.2%并長期保持,實驗過程中未出現(xiàn)氧氣濃度大幅度變動情況,各實驗貨位氧氣濃度均得到有效控制。但在儲藏期間,膜內(nèi)氧氣濃度控制在15%左右的2 個貨位均出現(xiàn)了害蟲活動,考慮為其他蟲害貨位交叉感染導致,在以后的保管工作中要加強此方向的管理。
2.2.1 不同氧氣濃度對早秈稻谷脂肪酸值的影響
由圖1 可知,隨著儲藏時間的延長,2 個貨位早秈稻谷的脂肪酸值整體上呈上升趨勢。對照組0D1 在10 月高溫季節(jié)出現(xiàn)脂肪酸值不正常上升,考慮為實驗誤差導致,不影響整體趨勢(脂肪酸測定時影響因素很多,且雙實驗允許誤差為2 mg/100 g)。整體來說,經(jīng)過18 個月的儲存,對照組膜內(nèi)氧氣濃度控制5%左右的0D1 和實驗組膜內(nèi)氧氣濃度控制15%左右的0D2,早秈稻谷的脂肪酸值分別上升了6.5 mg/100 g 和4.2 mg/100 g,實驗組品質(zhì)劣變明顯低于對照組。
圖1 儲存期間早秈稻谷脂肪酸值變化規(guī)律圖
2.2.2 不同氧氣濃度對晚秈稻谷脂肪酸值的影響
由圖2 可知,隨著儲藏時間的延長,2 個貨位晚秈稻谷的脂肪酸值均呈上升趨勢。對照組和實驗組均出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動,原因與早秈稻谷基本一樣。整體來說,經(jīng)過18 個月的儲存,對照組膜內(nèi)氧氣濃度控制5%左右的0D4-3 和實驗組膜內(nèi)氧氣濃度控制15%左右的0D4-4,晚秈稻谷的脂肪酸值分別上升了5.3 mg/100 g和2.8 mg/100 g,實驗組品質(zhì)劣變明顯低于對照組。
圖2 儲存期間晚秈稻谷脂肪酸值變化規(guī)律圖
在對稻谷進行完全殺蟲后,不考慮蟲害交叉感染情況,儲存條件一致時15%的氧氣濃度比5%更能延緩地下庫稻谷品質(zhì)的劣變。但在實際的倉儲工作中,地下庫的糧溫恒定在18 ℃左右,冬季不需要揭膜通風降溫,膜套氣密性非常好的稻谷貨位在殺蟲后不進行揭膜放氣,導致糧食長期處于低氧狀態(tài),加快了稻谷品質(zhì)劣變。
目前,脂肪酸值的檢測沒有大型分析儀器方法,幾乎不可能檢測出樣品的真值,因此本實驗中脂肪酸值測定結(jié)果存在誤差。此外,操作人員的熟練度和主觀判斷、扦樣均勻性、樣品粉碎粒度、振蕩提取、環(huán)境溫度和滴定液等也是實驗結(jié)果存在誤差的原因。因此,在以后的脂肪酸值檢測工作中,應(yīng)避免人為因素造成的實驗誤差,開發(fā)檢測脂肪酸真值的新方法。