本文摘要:摘要浙北地区夏季高温时间长,稻谷储藏受环境影响大,为延缓稻谷储藏品质变化,中储粮湖州直属库开展了内环流均温、墙体热皮控温与储粮风管机空调补冷三结合的综合控温应用试验,研究工艺参数和运行效果,结果表明:三项技术综合应用,可以将经隔热改造的高
摘要浙北地区夏季高温时间长,稻谷储藏受环境影响大,为延缓稻谷储藏品质变化,中储粮湖州直属库开展了内环流均温、墙体“热皮”控温与储粮风管机空调补冷三结合的综合控温应用试验,研究工艺参数和运行效果,结果表明:三项技术综合应用,可以将经隔热改造的高大平房仓的仓温和最高粮温均控制在25℃以下,在高温季节通过内环流控温结合空调控温技术,可以有效抑制“热皮”层稻谷粮温过快上升;开启内环流控温后,能够有效控制高温粮的产生,延缓粮食品质的变化,预期可达到保质增效的目的;与传统的专用空调相比,可进一步降低能耗,降本增效明显。
关键词储粮专用风管墙体“热皮”控温内环流均温
控温储粮是通过自然方法或机械制冷方法控制温度,使“热皮”粮食处于25℃以下或平均粮温处于20℃以下的准低温状态[1]。通过粮温控制可以预防和减弱“热皮”粮食储藏过程中的不稳定性,延缓粮食品质劣变,降低粮食的呼吸强度和干物质损耗,减少化学药剂使用,有利于人体健康和环境卫生,是一种提高储粮稳定性的绿色、环保、安全、科学的储粮方式[2-6]。
目前机械制冷的控温方式主要包括空调制冷和谷冷机制冷等[7]。其中,空调控温储粮是利用空调设备对仓内空气进行制冷,通过空气流动冷热交换,对仓内空间和粮堆上层“热皮”进行冷却,从而实现准低温储藏粮食,是一项简单实用的准低温储藏技术。其优点是可以不受环境气候的影响,实现准低温安全储藏,但缺点是能耗较高[8-9]。内环流均温技术是近些年发展起来的一种粮仓控温技术,其主要根据粮堆“热皮冷心”的自然特点,通过冬季蓄冷将粮堆“冷心”降到5℃以下,夏季通过内环流管道将“冷心”中的蓄冷抽出从粮堆上部还回仓内,利用冷空气重,热空气轻这一自然规律将冷空气从上到下地均匀扩散到粮堆内。通过该技术可将仓温和表层粮温控制在25℃甚至20℃以下,有效延缓了表层和周边粮食的品质变化速度,是一项科学、经济、先进的粮食低温储藏技术[10]。
该技术应用特点是必须有专业设计和粮堆要有大量的低温冷源。葛邦聪[11]等将内环流控温储粮技术应用于高大平房仓,结果表明内环流控温储粮技术能够在高温季节有效控制粮温,保持水分,延缓粮食品质劣变,抑制害虫、霉菌孳生,实现粮食准低温储藏。湖州地处中纬度北亚热带季风气候带,具有春湿、夏热、秋凉、冬寒四季分明的气候特征。日平均气温15.9℃,夏季较为炎热,极端最高气温达41℃,1月最冷,极端最低温度达-5℃,适合应用冬季通风降温、春季密闭、夏季环流控温的控温储粮技术。中储粮湖州直属库有限公司是“十三五国家重点研发计划”食品专项项目16课题4任务4《华东优质晚籼稻控温工艺优化与示范》的示范单位,试验研究籼稻准低温储藏应用工艺,从温度、品质、工艺、能耗及效果方面进行对比分析,得出不同控温技术组合及运行工艺参数。
1材料与方法
1.1仓房与粮食
试验仓房为湖州直属库有限公司02号仓、对照仓房为54号仓和56号仓。三仓均为高大平房仓,单个仓房容量为2640t,仓房长30m、宽21m,堆粮线高6m。仓房配置一机三道地上笼风道两组和粮情检测系统一套。02号试验仓储粮品种为2017年收获入库的优质晚籼稻,产地为江苏省;54号对照仓储粮品种为2017年收获入库的晚籼稻,产地为安徽省;56号对照仓储粮品种为2015年收获入库的晚籼稻,产地为安徽省。
1.2控温设备
试验仓02号仓安装YSWKF-15专用空调一台(江苏产)和BHKF-I-210内环流及热皮控温系统一套(成都产);对照仓54号仓安装KFR-72GW/DY-T6家用壁挂机2台;对照仓56号仓安装YGLA-022DA/A(2代)专用空调1台(上海产).
1.3试验方法
1.3.1仓房储粮控温工艺配置方案
粮仓控温试验时间为2018年6月到9月。其中,试验仓02号仓控温工艺设定表层平均粮温超过21℃启动空调控温(夜间),储粮表层平均粮温超过23℃启动内环流,低于22℃停止内环流;四周靠墙平均粮温超过22℃启动四周热皮控温环流风机,低于21℃停止热皮环流控温作业。对照仓54号仓储粮控温工艺为,当储粮表层平均粮温22℃~23℃时,设定空调24℃启动条件(仓温)进行自动控温作业,全天候运行。对照仓56号仓储粮控温工艺为,当储粮表层平均粮温22℃~23℃时,设定空调24℃启动条件(仓温)进行自动控温作业,全天候运行。
1.3.2试验仓储粮控温作业对比分析
采取区间性和全过程选取粮温数据对比,每个试验仓房都安装独立电表。其中粮温数据采集选取靠近外墙的5个代表性取样点(分别为1号、10号、20号、30号和35号测温电缆,这些取样点位置所处墙体角落区域,因直接受外界气温热传导影响大,生产中全仓正常最高温度也发生在这些区域)。同时分别取储粮控温前后的稻谷样品(2018年3月和9月),对其脂肪酸值变化进行分析。脂肪酸值采用GB/T5510-2011测定,结果以每100g稻谷样品消耗的氢氧化钾毫克数表示[12]。
2结果与分析
2.1三种形式储粮控温作业粮温变化情况分析
2.1.1空调控温与内环流结合控温作业情况对比
02号仓中5个取样位点热皮部位各层点,起始时粮温梯度范围为9.7℃~22.0℃,终止时粮温梯度范围为11.0℃~25.7℃,平均温度由17.8℃升至19.7℃,升幅1.9℃,储粮控温后25℃以上有1个层点。54号仓中5个取样位点热皮部位各层点,起始时粮温梯度范围为7.3℃~25.2℃,终止时粮温变化范围为9.1℃~28.8℃,平均温度由15.7℃升至18.4℃,升幅2.7℃,储粮控温后25℃以上有4个层点。
56号仓中5个取样位点热皮部位各层点,起始时粮温梯度范围为9.3℃~23.8℃,终止时粮温梯度范围为11.2℃~26.3℃,平均温度由16.9℃升至21.2℃,升幅4.3℃,储粮控温后25℃以上有5个层点。对比分析表明,在高温季节通过内环流控温作业,储粮控温后02号试验仓25℃以上的层点明显少于54号仓和56号仓,表明内环流均温能够有效将仓温控制在25℃以下;从平均粮温升幅来看,02号仓升幅最小,也说明了内环流均温能够有效抑制热皮层粮温过快上升,更有利于储粮的安全度夏,这与吴镇[13]等人的研究结果一致。
2.1.2储粮控温期间整仓粮温变化
7月份开启内环流控温后,2号仓整仓最高气温明显低于54号仓和56号仓,升幅为2.6℃且最高温度在27℃以下,最低温度为9℃,符合中储粮集团公司第六区稻谷控温储藏预警温度值。02号仓仓温变化幅度不大,粮温上升缓慢,与对照仓最高温度相差2.6℃,能有效控制高温粮的产生。
2.1.38月底各仓粮温变化
看出8月54号仓和56号仓开启谷冷机制冷后,制冷效果明显,54号仓、56号仓中下层粮温能够有效控制在低温储粮范围内,上层粮温低于25℃,达到了中储粮集团公司稻谷控温预警值。02号仓整仓最高气温低于54号仓和56号仓,平均粮温低于20℃,达到了准低温储粮的目标,有效控制了高温粮的产生。
2.1.4四周墙体热皮控温粮温变化
试验仓在控温期间上层粮温最高不超过25.1℃,热皮层平均粮温不超过21.1℃,达到了粮温控制在30℃以下,平均粮温在20℃左右的控温要求。8月控温以后,2号仓粮温梯度范围由14.6℃~25.1℃,到9月的15.5℃~24℃,平均温度由19.2℃升至19.3℃,升幅0.1℃,控温效果明显。
3结论
通过本试验应用对比分析,与单独使用空调控温模式相比,内环流与空调控温相结合的控温储粮形式可以有效解决储粮度夏期间热皮部位粮温偏高、热皮区域储粮品质下降过快的问题,对储粮品质的保持效果明显。而且该技术应用科学性强、操作方便、环保经济,与常规空调控温储粮相比,能实现整仓储粮准低温储存,达到集团公司粮食商品控温储粮预警温度值,更好地实现粮食轮换增值创效目标。下一步可以围绕如何降低内环流均温的能耗方面开展更深入的研究。
参考文献
1吕晶.控温和气调储粮技术的发展现状与趋势[J].现代食品.2017,6(11):26~30
2罗思媛,郭红英,张杰.我国控温储粮的现状及研究进展[J].粮食科技与经济.2017(5)
食品加工论文投稿刊物:《现代食品科技》(月刊)创刊于1985年,由华南理工大学主办。本刊立足广东,辐射全国,作为广东地区唯一的、拥有国内、国际刊号的食品科技杂志,本刊以报导食品的新成果、新产品、新技术、新工艺及科技动态为已任,是广东省食品科技的桥头堡,在广东食品界拥有举足轻重的作用。
转载请注明来自发表学术论文网:http://www.fbxslw.com/nylw/22205.html