張 艷,郭 雷,劉 杰
(中央儲備糧棗莊直屬庫有限公司,山東 棗莊 277317)
稻谷不耐高溫,宜低溫儲藏,平均糧溫在20℃以下時稻谷儲存的品質變化較小,平均糧溫一旦超過25℃,品質劣變就比較明顯。山東省處于中溫干燥第四儲糧區,夏季高溫天氣持續時間長,對稻谷的安全保管極為不利。因此如何在儲藏期間保持良好的糧食品質,延緩糧食的陳化速度,是擺在廣大糧食工作者面前的一大課題。稻谷保管中,在夏季空調控溫的基礎上,仍要盡可能延緩糧溫的上升,將熏蒸殺蟲時間延遲至8月底或9月初,但由于糧溫受倉外溫度的影響,隨著夏季高溫的持續,糧堆表層和靠近倉壁的糧溫出現快速升高,溫度高達22.2~30.2℃,形成了明顯的“熱皮冷心”現象。為有效解決“熱皮冷心”這一儲糧安全隱患,本試驗在8月初適時開啟內環流均溫系統,均衡糧堆內部溫差,降低糧堆表層及四周糧溫,實現準低溫儲糧之目的。
1.1.1 倉房結構
試驗倉為高大平房倉,磚混結構,折線型屋架槽型板屋面,墻體厚度為0.5 m,保溫門窗,屋面采用菱鎂板架空隔熱。
1.1.2 倉房規格
試驗倉軸線長42 m、寬24 m、裝糧線高6.1 m。設計倉容4 441 t。
試驗倉稻谷為2017年本地產粳稻,質量及品質見表1。
表1 入庫時稻谷質量驗收結果
倉房安裝3匹空調2臺,總制冷量15 kW。
配置內環流均溫系統4套,與倉房通風口連接。主要技術參數:總風量2 800 m3/h,全壓800 Pa,功率為 0.75 kW,主軸轉速為2 800 r/min,防爆、防塵性能良好。
試驗倉共設4個通風口,通風道為一機三道,空氣途徑比為1.3。
1.6.1 糧面壓蓋
糧面壓蓋物為棉被,規格12m×2m,數量54條。
1.6.2 門窗密封
根據倉房門窗實際尺寸,現場制作密封保溫板。密封板兩面采用3 mm厚的三合板,中間采用80mm厚阻燃型聚笨乙烯泡沫板,中間用鑼絲加固。
滿倉后及時平整糧面,布設測溫電纜,共分10個區60根電纜240個測溫點。
稻谷入庫結束后對倉房氣密性進行檢查。主要檢查門窗密封薄膜,墻體、屋面有無裂縫,風機接口、測溫線接口、環流管接口、數量監控器線管接口等密封情況,發現透氣點及時進行維修密封處理,提高倉房的氣密性。
冬季1~2月,選擇氣溫較低、濕度較低的夜間進行小功率軸流風機間歇式保水降溫通風,將糧堆平均糧溫降到5℃以下時停止通風,為夏季高溫季節內環流均溫儲備充足的冷源。
2月28日完成對4號倉的物料壓蓋密閉工作。糧面壓蓋按照“平、緊、密、實”原則,把棉被整齊鋪蓋在糧面上,棉被與棉被之間重疊0.3 m。門窗采用自制的聚笨乙烯泡沫板密封,通風口采用膨脹珍珠巖保溫材料封堵,倉房查糧門采用雙層保溫門。密閉前檢測糧溫,結果詳見表2。
夏季為減少外界氣溫對倉溫的影響,試驗倉于6月24日開啟空調制冷機組,設定溫度6月為23℃,7~8月為25℃。內環流均溫前糧倉溫度數據見表3。
表3 內環流開啟前糧食溫度數據(檢測時間2019-07-29)
空調控溫至7月底,試驗倉糧堆表層及四周糧溫由于受外溫的影響持續升高,溫度高達19.2~30.1℃,形成了明顯的“熱皮冷心”現象。因此于8月1日在空調機組不停機前提下開啟內環流均溫系統,將倉房四周棉被揭開1 m(距墻體),中間棉被不動。設定內環流開機溫度為25℃(倉內空間溫度),關機溫度23℃(倉內空間溫度),運行時間共計164 h。
8月下旬我地區已進入深秋,晝夜溫差較大,平均氣溫在18~22℃。試驗倉表層糧溫已降至20℃以下,糧堆內最高糧溫點24.9℃。同時,發現儲糧害蟲達3頭/kg,已具備熏蒸條件,于2019年8月24日進行熏蒸殺蟲。熏蒸前糧情檢測結果詳見表4。
表4 熏蒸前糧食溫度數據(檢測時間2019-08-24)
3.1.1 春季密閉前糧溫分析
表2說明,試驗倉冬季蓄冷結束后,2月底前進行春季密閉,密閉時平均糧溫2.3℃,最高糧溫8.1℃,最低糧溫-2.2℃。度夏冷源較充足。
3.1.2 內環流開啟前試驗倉糧溫數據分析
從表3分析,6月24日啟動空調制冷機組,降低外溫對倉溫的影響。由于我地區高溫持續時間較長,受外溫的影響,表層及四周的糧溫升高較快,高達21.2~30.1℃,尤其邊周糧溫較高。而中間部分即表3中虛線部分糧溫一般在2~15℃,處于低溫狀態,糧堆表層及四周與中心部位糧溫形成了明顯的“熱皮冷心”現象。個別部位的糧溫超過25℃,甚至高達30.1℃,如果不對高溫點降溫,一方面高溫點的稻谷呼吸強度增大,加速稻谷的品質劣變,甚至產生黃變。另一方面,溫差的作用,加速了糧堆的濕熱擴散,產生內結露,導致局部稻谷水分增加,危及儲糧安全。因此,于8月1日開啟了內環流均溫系統。
3.1.3 熏蒸前試驗倉糧溫數據分析
從表4可看出,通過164 h的內環流均溫操作,上層糧溫一般在16~19℃,下降幅度7.8℃,尤其靠近墻邊及上層糧溫下降明顯。而中下層糧溫有所上升,一般糧溫在6~20℃,上升幅度5℃。整倉糧溫均在25℃以下,表明內環流均溫使邊周和上層的熱能下移至第三、四層。以上數據說明,這次內環流開啟運行時間長,單位時間內空氣交換次數高,“冷心”的“冷”量與邊周高溫點“熱”量能充分交換,達到密閉熏蒸的條件,因此于8月24日停止內環流均溫,進行了PH3熏蒸殺蟲。
表5表明,試驗倉經過綜合控溫度夏保管,10月扦取標準樣檢驗,其結果脂肪酸值(KOH)僅升高了0.1 mg/100 g,無黃粒米,品嘗評分值沒有變化,比常溫保管稻谷脂肪酸值少升高4~5 mg/100 g。結果表明,利用糧堆的“冷心”進行內環流均溫,消除糧堆內溫差,對控制稻谷脂肪酸值的升高具有顯著作用。
表5 試驗倉內稻谷品質變化情況表
由于稻谷外殼粗糙,在糧堆內形成較大的空隙度,因此,稻谷糧堆具有升溫快降溫快的特點。2018年試驗倉于8月11日開啟內環流均溫,8月23日停止環流,上層糧溫降下來了,但邊周第2層或個別第3層糧溫未降下來。因此,2019年提前10 d開啟內環流系統,整倉糧溫下降均衡,局部最高糧溫降至25℃以下,達到最佳熏蒸條件。
山東夏季光照好、高溫天氣持續時間長,稻谷度夏熏蒸一般過了高溫季節再進行。如果在7月末或8月初熏蒸,就無法開啟空調控溫,熏蒸期間受外溫影響糧堆溫度升高較快,糧溫的升高直接影響稻谷品質。因此稻谷度夏熏蒸一般選擇在8月下旬或9月初進行,不宜早熏。
試驗倉壓蓋物棉被在空調控溫階段平鋪壓實,一旦開啟內環流需要調整棉被壓蓋面。為有利于氣流運動,按照風走近路原理,該試驗四周揭開1米距離 (據墻),從試驗結果和2018年試驗數據對比來看,四周棉被揭開不大于1 m為宜,能更好更快地降低四周的糧溫,從而達到全倉均溫的目的。
總結試驗倉數據,稻谷夏季儲存過程中,面對糧堆“熱皮冷心”現象,在空調控溫基礎上8月初提前開啟內環流均溫,延長運行時間,更能有效均衡倉內糧溫,達到延緩儲糧品質劣變速度、延遲熏蒸時間的目的,實現安全、經濟、有效的綠色儲糧。