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粮食储藏的新技术研究

2021-03-30魏延弟

现代食品 2021年19期
关键词:粮堆气调粮仓

◎ 魏延弟,孙 宇,张 亮,陈 营

(吉林工商学院,吉林 长春 130000)

随着科技的不断进步,在国家政策指引下,储粮设施建设取得了跨越式发展,储粮的新技术及新装备也得到了广泛应用。我国粮食产量正逐年呈上升趋势,与此同时,市场需求量也不断增长,但依然存在供需不平衡的情况。因此,做好粮食储藏工作尤为重要。降低因粮食储藏问题而产生的损失,保障粮食质量,必须做好粮食储藏工作。在降低储藏成本的同时提高粮食利用率,增加效益,更需要对粮食储藏工作予以重点关注,因此引进储粮新技术,并建立良好的储藏环境,对我国粮仓的建设具有重要作用。

1 我国粮食储藏技术应用现状和存在的主要问题

(1)粮食储藏过程中水分丢失严重。粮食在储藏过程中,若粮仓内的相对湿度低于粮食平衡水分所对应的相对湿度,粮食就会丢失水分。在相对湿度较低的华北、西北和西藏地区,粮食水分丢失尤为严重。在拉萨,储藏一年的大米,粮食水分可能降至9%以下。如果进行机械通风,水分丢失将更加严重。粮食水分的丢失,不仅直接影响企业的经济效益,更重要的是,特别是稻谷,其食用品质和加工品质都将大大降低。

(2)高水分粮不断增加,给粮食安全储藏带来了新的困难。在南方,稻谷的主要干燥方式是传统的晾晒,劳动强度大,但农村劳动力又大量转移。随着粮食市场的放开,粮食收购已经进入了卖方市场,在一些地方,农民不再晒粮,也不再清理粮食,粮库不得不收购越来越多的高水分粮。在南方地区,稻谷收获季节恰是气温较高的时候,为粮食储藏技术提出了新的要求。

(3)绿色储藏技术并未完全得到市场的认可,在一定程度上制约了绿色储粮技术的推广。现阶段,尽管各科研院所、粮食企业投入了大量人力、物力、财力研究储粮保鲜技术,大范围推广应用以现代温控气调为代表的无公害储粮新技术,积极倡导绿色储粮,但绿色储粮具有哪些特点,具体评价标准是什么,如何开展评价等,目前尚未有统一定论。绿色储粮认证体系急需建立,只有绿色储粮结果得到广泛认可,才能真正彰显出科技是第一生产力,才能使现代粮食储藏技术具有更强的生命力,才能使得粮食行业取得更大进步和持久发展。

2 粮食储藏分析

2.1 粮食储藏技术

2.1.1 低温储藏

温度是影响储粮品质变化的重要环境因子,温度越高,粮食陈化速度越快[1]。低温储藏主要是指将自然环境中的低温、低湿空气送入到粮堆中,使其降低至5 ℃以下对粮食进行存储,并采取一定的科学手段实现降温目的,同时还需保证粮仓始终处于低温平衡状态,有效抑制其他生物活动,保证粮食品质,并延缓其陈化速度。低温储存主要是对冬季低温这一优势加以利用,除我国华南地区温度处于0~5 ℃的时间段非常短,其他地域的等级气温均拥有非常良好的自然冷源,因此通过自然条件降温来实现粮食质量保证是非常重要的途径。

2.1.2 外墙保温储藏

保证湿度及温度均处于正常范围的同时,还需要对粮仓墙体加强预防,以促使粮仓内部温度更加稳定。外墙保温储藏方法主要采用保温性能佳且隔热效果好的轻质材料,在墙体外侧对保温隔热材料进行固定,使粮仓与外部环境隔离开,进而达到保温效果[2]。在建设粮仓时一般会选择聚苯乙烯泡沫板作为保温材料。外墙内保温则主要是指在墙体内对保温隔热材料进行固定,促使粮仓的保温性有所提高,但要注意防火。

2.1.3 机械通风储藏

利用机械通风促使粮仓温度及湿度降低,使粮堆温度可以保持平衡,从而消除其分层和结露情况,同时排出其中的异味。机械通风技术主要是在粮堆中混入低温低湿的空气,从而促使粮堆温度有所降低,通常不得超过5 ℃,之后再利用隔热保冷方法延缓粮温的上升。还可以将离心风机加装在粮仓底部,从底部向粮仓内送风,并从粮仓顶部排风,从下到上对粮堆进行降温,同时为了避免发生霉变,还需对送入空气的温湿度展开有效控制,并掌握好通风时间,保证粮仓储藏安全。

2.1.4 气调储藏

目前气调储藏技术主要有真空储藏、充N2气调储藏、充CO2气调储藏等,但只有CO2气调储藏被广泛推广和应用。研究证明,当粮堆中氧气浓度降到2%左右,或二氧化碳浓度增加到40%~60%时,能使粮堆中绝大多数储粮害虫死亡,好氧霉菌可受到抑制,粮食自身呼吸强度也会明显降低。气调储粮法在不少国家中采用,近10年来,气调和气控防治储粮害虫已受到极大重视。李文辉等[3]通过建立模拟实验粮堆,研究应用除氧杀虫技术,除氧剂用量为0.8 g·kg-1对谷蠹、赤拟谷盗、米象杀灭率在95%以上,储藏粮食中如有米象害虫时需除氧剂最多。控氧储藏方法实用可行,对粮食及环境安全,应用前景广阔。

2.1.5 “四合一”储藏

“四合一”技术属于一项智能控制储藏技术,主要对智能检测及机械通风、高效谷物冷却及低剂量磷化等技术进行结合,从而解决粮仓储粮问题[4]。经过对通风进行智能控制,精确计算粮堆的温度及湿度,控制通风的同时对环流系统进行开发,及时展开粮情检测,对自动学习及推理技术展开应用,从而构建出智能分析模型,对粮情进行模拟。另外,利用谷物冷却技术可以实现智能制冷,在一定程度上可以提高粮食冷却效率。

2.2 粮食储藏病虫害防治

2.2.1 物理防治

物理防治主要包括机械防治、红外线杀虫、放射线杀虫、诱虫灯技术、高低温技术和辐照技术等病虫害防治措施[5],近年来利用惰性粉防治储粮害虫在国内外都有很多的研究,近几年来,我国在食品级惰性粉防虫杀虫上取得了长足的发展,目前使用的食品级惰性粉防治害虫达到了很好的效果。应根据实际需要,通过采取不同的物理防治方法保证粮食安全,确保粮食质量。

2.2.2 化学防治

化学防治主要包括对粮仓及其器材进行消毒、对防虫线进行设置,同时对马拉硫磷及溴氰菊酯等一系列杀虫剂混合使用,还可以选用磷化氢等化学物质对粮食进行熏蒸。目前在化学防治中的磷化铝应用相对较为广泛,但也要尽量减少其使用量,多采用其他绿色防治措施,以保证消费者安全。

2.2.3 真菌防治

真菌防治主要是防治粮食出现发热发霉情况,高水分粮食需要利用通风降温等措施进行储存,同时还需要使用防霉剂,例如丁香油等一系列植物性抑菌剂,防止粮食出现发霉情况。

3 储粮新技术展望

3.1 绿色生态技术

绿色储粮是采用有效的生态控制手段,最大限度地应用粮食储藏理论,避免化学药剂污染,保持粮食品质新鲜、延缓粮食陈化过程,确保粮食安全、卫生的综合性防治方法[6]。将绿色生态储粮作为基础,在气调技术及低温技术指导下,根据粮仓所在区域的发展特色,建立生态储粮区,应用经济的运行模式,从而促使绿色储粮技术得到发展,将生态环境中的自然资源充分利用起来,以促使安全储藏的目的得以实现,进而为绿色发展奠定新的技术支持。例如在粮食储藏过程中空调的应用相对较多,在绿色发展环境下,可以改变空调的能源来源,将太阳能资源作为冷资源,促使能量转换,不但可以有效降低粮食储藏成本,还可以与节能环保的发展战略相符合。

3.2 新型储粮系统

对于粮食储藏及病虫害防治工作而言,必须要坚持科学发展观,不断对储粮及防治技术进行创新,以促使环境污染程度有所降低,也要减小其对作业人员的危害程度。加大力度研发绿色杀虫剂,从而实现绿色防治,尽量避免应用化学药剂。气流熏蒸法主要是根据粮堆内气流状态确定合理的施药部位,以提高药效。该法是用塑料薄膜密封粮堆,采用低药量熏蒸。当平均粮温高于仓温3 ℃以上时,应在粮仓或粮堆下层施药;当平均粮温低于仓温3 ℃以下时,应在粮面施药;新入仓粮食各部位粮温接近,应采用均匀埋藏法,并在仓门及4角增加施药点。当然,还要重视对绿色植物萃取成分的运用,比如对樟树、花椒和桉树等植物萃取而成混合的绿色熏蒸剂的应用 。

3.3 粮食储藏通风技术

3.3.1 控温通风技术

控温通风技术的关键之处是在冬季开展通风操作,有效调节粮仓温度,与此同时还需将冷源设置在粮堆中,利用这个技术促使夏季粮堆的稳定性得到提升,是目前比较有效的、可以促使能源消耗减少并使粮食损失有所降低的方法。

3.3.2 平房仓圭字形通风系统技术

以往在粮仓中所应用的U型通风系统极易在仓房的地面和其4个边角产生通风不均衡现象,甚至会出现通风死角等一系列问题。而圭字形通风系统是现代新型通风系统,该技术可以同时满足谷物冷却、就仓干燥及通风降温等相关技术要求。曾有学者对该项技术展开一系列试验,结果显示平房仓圭字形通风系统应用效果较好。从该实验结果可以看出,这一系统在通风的均匀性方面比全部的U字形通风道要好,可以最大程度减少通风死角,目前该技术已开始在全国进行大规模推广应用。

4 结语

在我国国民经济发展中,粮食产业具有极为重要的地位,特别是粮食加工行业需要大批量对粮食进行采购及使用,因此需要格外注意粮食储藏工作,在储藏粮食时,需要建立专门的粮仓,并对粮食储藏新技术展开应用,最终实现粮食储藏安全。本文主要对低温储藏、外墙保温储藏、机械通风储藏、气调储藏和“四合一”储藏等储藏技术展开叙述,并就粮食病虫害问题提出了相关的防治措施,希望为今后粮食储藏中实现绿色发展,并建立新的储粮系统提供参考。

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