魏小燕 杨 磊 吴长军 李 军 任 岩

(中央储备粮银川直属库有限公司 750000)

中央储备粮银川直属库有限公司惠农分公司位于宁夏石嘴山市惠农区,属于第四储粮生态区[1],属温带大陆性气候,这种气候的特点是冬季寒冷,夏季炎热,气温年差、日差大,7月～8月平均气温25℃～26℃,最高气温达38℃。储备粮经冬季蓄冷通风后,夏季表层粮温上升较快,处于“冷心热皮”状态[2],且稻谷具有不耐高温、品质易劣变等储藏特性,因此粮温较高不利于储存,同时夏季高温给储粮虫害、霉菌提供了舒适的生长环境。本文通过试验对比,从控温效果、脂肪酸值变化等方面,分析臭氧与内环流控温相结合技术在稻谷仓的作用。

1 试验方法

选取仓房情况、储粮情况相近的两个仓进行对比试验,对比分析应用臭氧与内环流控温相结合技术对稻谷温度、水分、脂肪酸值的影响。

1.1 仓房基本情况

选择安装有内环流控温系统的13号高大平房仓作为试验仓,8号仓作为对照仓。仓房的基本情况见表1。

表1 试验仓房的基本情况

1.2 储粮基本情况

8号仓和13号仓现存2020年宁夏产粳稻谷,入仓时段均为冬季,其中杂质均为0.8%,水分均为14.0%,且都经过冬季蓄冷通风。本次试验从2022年7月7日开始,两仓储粮基本情况见表2。

表2 储粮基本情况

1.3 试验设备

1.3.1 粮情测控系统 利用计算机和电子测温技术对粮情进行检测,全仓共布置11组测温电缆,330个测温点,电子测温点位分布符合《粮情测控系统》(LS/T 1203-2002)的要求[1]。

1.3.2 内环流控温系统 内环流系统包括:一管、一机、一箱、一线,即保温管、环流风机、控制箱、测温感应线;环流风机为三项异步防爆电动机[3],转速2800 r/min、功率0.75 kW、电流1.75 A、电压380 V。

1.3.3 绿色储粮机(臭氧发生器) 型号:HLO3-IS、电源:220 V/50 HZ、功率:3.5 kW,臭氧产量100 g/h。

2 试验方法

2.1 使用内环流系统与绿色储粮机(臭氧发生器)前按照说明书的要求进行运行前的检查和清理。

2.2 试验从夏季环流控温启动至秋季控温结束[4],温度设定如下:当仓温高于27℃时,开启环流风机,仓温低于24℃时,关闭环流风机。环流风机开启过程中注意观察内环流系统运行情况,定时检测粮堆各层温度,并分析粮情变化是否正常。

2.3 借鉴相关试验数据[5-7],研究表明粮食储藏环境空气中臭氧离子的浓度达到0.80 g/m3～1.07 g/m3时,具有显著抑菌、延长粮食储藏期的作用。因此本次试验臭氧浓度参考值为0.80 g/m3～1.07 g/m3。7月7日开启臭氧器,连续开机3 d,7月10日检测仓内臭氧浓度达到0.84 g/m3,关闭臭氧发生器。

2.4 定期检测两仓仓温、仓湿、粮温、水分、脂肪酸值等粮情数据,见表3～表7。

表3 8号常规储粮仓的粮温湿度记录表

2.5 操作注意事项

2.5.1 进入试验仓时,必须穿防护服以及佩戴呼吸器,以避免操作人员吸入臭氧中毒。

2.5.2 为了尽量避免试验误差,扦样及测定必须由固定人员操作。

3 试验结果分析

3.1 温度、湿度变化与分析

由表3、表4可直观看出受外温影响,两仓仓温整体呈下降趋势,但13号仓仓温下降趋势明显;8号仓表层粮温整体呈上升趋势,13号仓表层粮温先上升后下降且趋于平稳;表明使用臭氧与内环流控温相结合技术能有效调控仓温、表层粮温,有效消除因夏季外温过高引起的粮堆“热皮”现象。8号仓仓湿下降趋势明显,降幅较大,能有效降低仓内湿度。13号仓最高粮温不超25℃,平均粮温不超20℃,达到了准低温储粮的目标。

表4 13号仓臭氧结合内环流控温技术实施仓的温湿度记录表

3.2 水分变化与分析

由表5、表6可以看出,8号仓表层水分下将较快,第2层至第5层水分均无明显变化,整仓综合水分下降0.1个百分点;13号仓房表层水分、第2层水分略有下降,第3层水分略有增长,整仓综合水分无变化。分析原因:内环流控温系统不受外界温度、湿度影响,不产生湿热交换,属于内循环,水分仅在粮堆内部有转移,不产生水分减量,具有一定的保水作用。

表5 8号仓的水分记录表 (单位:%)

表6 13号仓的水分记录表 (单位:%)

使用臭氧与内环流控温相结合技术后13号仓第2层至第5层水分梯度减小。试验证明,利用臭氧与内环流控温相结合技术,能够均衡粮堆水分,减小各层间的水分梯度。

3.3 虫害分析

大多数储粮害虫的最适生长温区在25℃～35℃,因此夏季及初秋季节适合虫害的生长、繁殖,利用内环流控温技术达到准低温储粮,对大多数储粮害虫的正常发育有明显抑制作用,同时臭氧与内环流控温相结合,能够有效抑制书虱及螨类虫害生长,13号仓通过使用臭氧与内环流控温相结合技术,仓内未发现书虱及螨类虫害,减少了使用磷化铝等化学药剂杀虫,为实现绿色储粮奠定基础。

3.4 脂肪酸值分析

通过表7中数据分析,13号仓脂肪酸值上升趋势略高于常规储粮仓,短期使用臭氧与内环流控温相结合技术对脂肪酸值的影响不明显。

表7 两仓脂肪酸值记录表 [单位:(KOH/干基)/(mg/100g)]

4 总结

4.1 利用臭氧与内环流控温相结合技术可有效调控仓温及表层粮温,消除因夏季外温过高引起的粮堆“热皮”现象,达到准低温储粮的条件。

4.2 利用臭氧与内环流控温相结合技术不会造成粮堆水分减量,具有一定的保水作用。

4.3 利用臭氧与内环流控温相结合技术,能够均衡粮堆水分,减小各层间的水分梯度差距。

4.4 利用臭氧与内环流控温相结合技术,可有效调控仓温仓湿,抑制书虱及储粮害虫生长。