運用內環流控溫技術確保新麥安全度夏*

李艷芳 張 健 毛文濤 李文豪 渠琛玲

(1 中央儲備糧洛陽直屬庫有限公司 471100)(2 河南工業大學糧食和物資儲備學院 450001)

儲藏是糧食產后的重要環節之一。而儲藏溫度是影響儲糧穩定性和儲糧品質非常關鍵的環境因素,控制好儲藏溫度,能夠有效抑制糧堆內有害生物的生命活動,降低糧食籽粒的呼吸代謝速率,達到減緩糧食品質劣變的目的[1-3]。近年來,低溫儲藏環境主要采用空調控溫和內環流控溫來實現[4],內環流控溫技術在我國北方應用較多[5]。河南位于冬夏溫差較大的華北中溫干燥儲糧區,糧堆易產生“冷心熱皮”,由此產生的濕熱傳遞不利于糧食的安全儲藏[6,7]。本文采用內環流技術對新收獲小麥糧堆進行控溫儲藏,監測并分析了在夏季儲糧過程中小麥糧堆的溫度變化,以期為中溫干燥儲糧區內環流控溫技術的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗糧食

2021年在洛陽地區收獲混合品種小麥,水分含量在安全水分之內,具體糧情見表1。

表1 新收獲小麥基本信息

1.2 試驗倉房

中央儲備糧洛陽直屬庫有限公司高大平房倉,倉房尺寸為長60 m×寬30 m,8 m高裝糧線,倉容為10361 t。在糧堆表面鋪設塑料薄膜進行密封壓蓋以隔絕熱空氣。倉頂聚苯板、聚氨酯發泡,窗戶和大門均采用5 cm厚的泡沫板隔熱,詳見表2。

表2 倉房情況

1.3 試驗方法

2022年5月5日～8月22日,定期監測糧堆溫度,并在5月30日啟動內環流控溫系統。

糧情監測系統:采用數字式多參數糧情檢測系統對糧堆內部溫度進行監測。共設置13列,每列7條測溫電纜,每條電纜設5個溫度傳感器。依據《糧油儲藏技術規范》要求,在糧堆上部空間安裝溫度傳感器,實時監測倉內溫度。

內環流控溫系統:系統配備8臺環流風機,單臺功率為0.75 kW。環流管道內層為PVC保溫風管、外層為304不銹鋼,中間填充發泡聚氨酯,并用聚苯乙烯泡沫對管道接口處進行保溫處理。

當表層糧溫達到27℃時,開啟內環流風機。糧堆中心低溫冷空氣通過倉內的環流通風系統被輸送至糧堆表層,以降低糧堆表層糧溫,延緩糧食品質劣變。當倉溫低于25℃時,關閉內環流風機。整個內環流控溫系統通過糧堆自身的低溫區調節糧堆的高溫區,達到節能減排和減少糧堆低溫區冷量損失的目的,實現低溫安全儲糧。

2 結果與分析

洛陽屬于中溫干燥儲糧區,冬夏溫差較大。在糧食儲藏過程中秋冬季節可以利用冷空氣機械通風降低糧溫。但隨著夏季溫度升高會造成糧堆“冷心熱皮”現象的發生,由此產生的濕熱傳遞會導致糧堆局部結露發熱。在夏季利用內環流控溫技術不但可以均衡糧溫,還能利用冬季儲存在糧堆內部的冷量降低糧堆表層糧溫,延緩溫度過高導致的糧食品質劣變。

2.1 內環流儲藏期間的三溫變化

2022年5月5日～8月22日三溫(氣溫、倉溫、糧溫)曲線如圖1所示。由圖1可知,隨著氣溫的升高,倉溫逐漸提高,導致小麥糧堆均溫整體上升。由于小麥是熱的不良導體,糧溫變化滯后于倉溫和氣溫的變化。

圖1 試驗過程中三溫變化曲線

2.2 內環流儲藏期間的小麥糧堆各層溫度變化

由圖1僅可了解整個糧堆的平均溫度隨時間的變化,并不能得到糧堆內部的溫度分布。因此,我們將小麥糧堆劃分為五層進行分析,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(內環流控溫系統于5月30日啟動)。

表3 試驗過程中各層糧溫變化 (單位:℃)

由表3可知,各層糧溫均隨著儲藏時間的延長逐漸升高。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,說明內環流控溫技術的應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內環流過程中均較低,說明糧堆底部的冷量利用不足。

3 結論

本文選取新收獲小麥糧堆為研究對象,以不同糧層溫度為研究目標,進行數據分析監測,研究內環流控溫技術在我國華北中溫干燥儲糧區的應用效果。結果表明該項技術能夠保證新麥安全度夏,為推廣內環流控溫技術提供參考。未來可對內環流工藝進行改進,充分利用糧堆底層冷量。