李艳芳 张 健 毛文涛 李文豪 渠琛玲
(1 中央储备粮洛阳直属库有限公司 471100)(2 河南工业大学粮食和物资储备学院 450001)
储藏是粮食产后的重要环节之一。而储藏温度是影响储粮稳定性和储粮品质非常关键的环境因素,控制好储藏温度,能够有效抑制粮堆内有害生物的生命活动,降低粮食籽粒的呼吸代谢速率,达到减缓粮食品质劣变的目的[1-3]。近年来,低温储藏环境主要采用空调控温和内环流控温来实现[4],内环流控温技术在我国北方应用较多[5]。河南位于冬夏温差较大的华北中温干燥储粮区,粮堆易产生“冷心热皮”,由此产生的湿热传递不利于粮食的安全储藏[6,7]。本文采用内环流技术对新收获小麦粮堆进行控温储藏,监测并分析了在夏季储粮过程中小麦粮堆的温度变化,以期为中温干燥储粮区内环流控温技术的应用提供参考。
1.1 试验粮食
2021年在洛阳地区收获混合品种小麦,水分含量在安全水分之内,具体粮情见表1。
表1 新收获小麦基本信息
1.2 试验仓房
中央储备粮洛阳直属库有限公司高大平房仓,仓房尺寸为长60 m×宽30 m,8 m高装粮线,仓容为10361 t。在粮堆表面铺设塑料薄膜进行密封压盖以隔绝热空气。仓顶聚苯板、聚氨酯发泡,窗户和大门均采用5 cm厚的泡沫板隔热,详见表2。
表2 仓房情况
1.3 试验方法
2022年5月5日～8月22日,定期监测粮堆温度,并在5月30日启动内环流控温系统。
粮情监测系统:采用数字式多参数粮情检测系统对粮堆内部温度进行监测。共设置13列,每列7条测温电缆,每条电缆设5个温度传感器。依据《粮油储藏技术规范》要求,在粮堆上部空间安装温度传感器,实时监测仓内温度。
内环流控温系统:系统配备8台环流风机,单台功率为0.75 kW。环流管道内层为PVC保温风管、外层为304不锈钢,中间填充发泡聚氨酯,并用聚苯乙烯泡沫对管道接口处进行保温处理。
当表层粮温达到27℃时,开启内环流风机。粮堆中心低温冷空气通过仓内的环流通风系统被输送至粮堆表层,以降低粮堆表层粮温,延缓粮食品质劣变。当仓温低于25℃时,关闭内环流风机。整个内环流控温系统通过粮堆自身的低温区调节粮堆的高温区,达到节能减排和减少粮堆低温区冷量损失的目的,实现低温安全储粮。
洛阳属于中温干燥储粮区,冬夏温差较大。在粮食储藏过程中秋冬季节可以利用冷空气机械通风降低粮温。但随着夏季温度升高会造成粮堆“冷心热皮”现象的发生,由此产生的湿热传递会导致粮堆局部结露发热。在夏季利用内环流控温技术不但可以均衡粮温,还能利用冬季储存在粮堆内部的冷量降低粮堆表层粮温,延缓温度过高导致的粮食品质劣变。
2.1 内环流储藏期间的三温变化
2022年5月5日～8月22日三温(气温、仓温、粮温)曲线如图1所示。由图1可知,随着气温的升高,仓温逐渐提高,导致小麦粮堆均温整体上升。由于小麦是热的不良导体,粮温变化滞后于仓温和气温的变化。
图1 试验过程中三温变化曲线
2.2 内环流储藏期间的小麦粮堆各层温度变化
由图1仅可了解整个粮堆的平均温度随时间的变化,并不能得到粮堆内部的温度分布。因此,我们将小麦粮堆划分为五层进行分析,其中第一层为最上层,第五层为最下层,每层粮温变化如表3所示(内环流控温系统于5月30日启动)。
表3 试验过程中各层粮温变化 (单位:℃)
由表3可知,各层粮温均随着储藏时间的延长逐渐升高。小麦粮堆二、三层和四层的粮温升幅较大,而表层(一层)粮温升幅低于二、三层和四层,说明内环流控温技术的应用大大降低了表层粮温的上升幅度,有利于表层粮食降温,安全度夏。而第五层的粮温在整个内环流过程中均较低,说明粮堆底部的冷量利用不足。
本文选取新收获小麦粮堆为研究对象,以不同粮层温度为研究目标,进行数据分析监测,研究内环流控温技术在我国华北中温干燥储粮区的应用效果。结果表明该项技术能够保证新麦安全度夏,为推广内环流控温技术提供参考。未来可对内环流工艺进行改进,充分利用粮堆底层冷量。
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