本文摘要:摘要浙北地區夏季高溫時間長,稻谷儲藏受環境影響大,為延緩稻谷儲藏品質變化,中儲糧湖州直屬庫開展了內環流均溫、墻體熱皮控溫與儲糧風管機空調補冷三結合的綜合控溫應用試驗,研究工藝參數和運行效果,結果表明:三項技術綜合應用,可以將經隔熱改造的高
摘要浙北地區夏季高溫時間長,稻谷儲藏受環境影響大,為延緩稻谷儲藏品質變化,中儲糧湖州直屬庫開展了內環流均溫、墻體“熱皮”控溫與儲糧風管機空調補冷三結合的綜合控溫應用試驗,研究工藝參數和運行效果,結果表明:三項技術綜合應用,可以將經隔熱改造的高大平房倉的倉溫和最高糧溫均控制在25℃以下,在高溫季節通過內環流控溫結合空調控溫技術,可以有效抑制“熱皮”層稻谷糧溫過快上升;開啟內環流控溫后,能夠有效控制高溫糧的產生,延緩糧食品質的變化,預期可達到保質增效的目的;與傳統的專用空調相比,可進一步降低能耗,降本增效明顯。
關鍵詞儲糧專用風管墻體“熱皮”控溫內環流均溫
控溫儲糧是通過自然方法或機械制冷方法控制溫度,使“熱皮”糧食處于25℃以下或平均糧溫處于20℃以下的準低溫狀態[1]。通過糧溫控制可以預防和減弱“熱皮”糧食儲藏過程中的不穩定性,延緩糧食品質劣變,降低糧食的呼吸強度和干物質損耗,減少化學藥劑使用,有利于人體健康和環境衛生,是一種提高儲糧穩定性的綠色、環保、安全、科學的儲糧方式[2-6]。
目前機械制冷的控溫方式主要包括空調制冷和谷冷機制冷等[7]。其中,空調控溫儲糧是利用空調設備對倉內空氣進行制冷,通過空氣流動冷熱交換,對倉內空間和糧堆上層“熱皮”進行冷卻,從而實現準低溫儲藏糧食,是一項簡單實用的準低溫儲藏技術。其優點是可以不受環境氣候的影響,實現準低溫安全儲藏,但缺點是能耗較高[8-9]。內環流均溫技術是近些年發展起來的一種糧倉控溫技術,其主要根據糧堆“熱皮冷心”的自然特點,通過冬季蓄冷將糧堆“冷心”降到5℃以下,夏季通過內環流管道將“冷心”中的蓄冷抽出從糧堆上部還回倉內,利用冷空氣重,熱空氣輕這一自然規律將冷空氣從上到下地均勻擴散到糧堆內。通過該技術可將倉溫和表層糧溫控制在25℃甚至20℃以下,有效延緩了表層和周邊糧食的品質變化速度,是一項科學、經濟、先進的糧食低溫儲藏技術[10]。
該技術應用特點是必須有專業設計和糧堆要有大量的低溫冷源。葛邦聰[11]等將內環流控溫儲糧技術應用于高大平房倉,結果表明內環流控溫儲糧技術能夠在高溫季節有效控制糧溫,保持水分,延緩糧食品質劣變,抑制害蟲、霉菌孳生,實現糧食準低溫儲藏。湖州地處中緯度北亞熱帶季風氣候帶,具有春濕、夏熱、秋涼、冬寒四季分明的氣候特征。日平均氣溫15.9℃,夏季較為炎熱,極端最高氣溫達41℃,1月最冷,極端最低溫度達-5℃,適合應用冬季通風降溫、春季密閉、夏季環流控溫的控溫儲糧技術。中儲糧湖州直屬庫有限公司是“十三五國家重點研發計劃”食品專項項目16課題4任務4《華東優質晚秈稻控溫工藝優化與示范》的示范單位,試驗研究秈稻準低溫儲藏應用工藝,從溫度、品質、工藝、能耗及效果方面進行對比分析,得出不同控溫技術組合及運行工藝參數。
1材料與方法
1.1倉房與糧食
試驗倉房為湖州直屬庫有限公司02號倉、對照倉房為54號倉和56號倉。三倉均為高大平房倉,單個倉房容量為2640t,倉房長30m、寬21m,堆糧線高6m。倉房配置一機三道地上籠風道兩組和糧情檢測系統一套。02號試驗倉儲糧品種為2017年收獲入庫的優質晚秈稻,產地為江蘇省;54號對照倉儲糧品種為2017年收獲入庫的晚秈稻,產地為安徽省;56號對照倉儲糧品種為2015年收獲入庫的晚秈稻,產地為安徽省。
1.2控溫設備
試驗倉02號倉安裝YSWKF-15專用空調一臺(江蘇產)和BHKF-I-210內環流及熱皮控溫系統一套(成都產);對照倉54號倉安裝KFR-72GW/DY-T6家用壁掛機2臺;對照倉56號倉安裝YGLA-022DA/A(2代)專用空調1臺(上海產).
1.3試驗方法
1.3.1倉房儲糧控溫工藝配置方案
糧倉控溫試驗時間為2018年6月到9月。其中,試驗倉02號倉控溫工藝設定表層平均糧溫超過21℃啟動空調控溫(夜間),儲糧表層平均糧溫超過23℃啟動內環流,低于22℃停止內環流;四周靠墻平均糧溫超過22℃啟動四周熱皮控溫環流風機,低于21℃停止熱皮環流控溫作業。對照倉54號倉儲糧控溫工藝為,當儲糧表層平均糧溫22℃~23℃時,設定空調24℃啟動條件(倉溫)進行自動控溫作業,全天候運行。對照倉56號倉儲糧控溫工藝為,當儲糧表層平均糧溫22℃~23℃時,設定空調24℃啟動條件(倉溫)進行自動控溫作業,全天候運行。
1.3.2試驗倉儲糧控溫作業對比分析
采取區間性和全過程選取糧溫數據對比,每個試驗倉房都安裝獨立電表。其中糧溫數據采集選取靠近外墻的5個代表性取樣點(分別為1號、10號、20號、30號和35號測溫電纜,這些取樣點位置所處墻體角落區域,因直接受外界氣溫熱傳導影響大,生產中全倉正常最高溫度也發生在這些區域)。同時分別取儲糧控溫前后的稻谷樣品(2018年3月和9月),對其脂肪酸值變化進行分析。脂肪酸值采用GB/T5510-2011測定,結果以每100g稻谷樣品消耗的氫氧化鉀毫克數表示[12]。
2結果與分析
2.1三種形式儲糧控溫作業糧溫變化情況分析
2.1.1空調控溫與內環流結合控溫作業情況對比
02號倉中5個取樣位點熱皮部位各層點,起始時糧溫梯度范圍為9.7℃~22.0℃,終止時糧溫梯度范圍為11.0℃~25.7℃,平均溫度由17.8℃升至19.7℃,升幅1.9℃,儲糧控溫后25℃以上有1個層點。54號倉中5個取樣位點熱皮部位各層點,起始時糧溫梯度范圍為7.3℃~25.2℃,終止時糧溫變化范圍為9.1℃~28.8℃,平均溫度由15.7℃升至18.4℃,升幅2.7℃,儲糧控溫后25℃以上有4個層點。
56號倉中5個取樣位點熱皮部位各層點,起始時糧溫梯度范圍為9.3℃~23.8℃,終止時糧溫梯度范圍為11.2℃~26.3℃,平均溫度由16.9℃升至21.2℃,升幅4.3℃,儲糧控溫后25℃以上有5個層點。對比分析表明,在高溫季節通過內環流控溫作業,儲糧控溫后02號試驗倉25℃以上的層點明顯少于54號倉和56號倉,表明內環流均溫能夠有效將倉溫控制在25℃以下;從平均糧溫升幅來看,02號倉升幅最小,也說明了內環流均溫能夠有效抑制熱皮層糧溫過快上升,更有利于儲糧的安全度夏,這與吳鎮[13]等人的研究結果一致。
2.1.2儲糧控溫期間整倉糧溫變化
7月份開啟內環流控溫后,2號倉整倉最高氣溫明顯低于54號倉和56號倉,升幅為2.6℃且最高溫度在27℃以下,最低溫度為9℃,符合中儲糧集團公司第六區稻谷控溫儲藏預警溫度值。02號倉倉溫變化幅度不大,糧溫上升緩慢,與對照倉最高溫度相差2.6℃,能有效控制高溫糧的產生。
2.1.38月底各倉糧溫變化
看出8月54號倉和56號倉開啟谷冷機制冷后,制冷效果明顯,54號倉、56號倉中下層糧溫能夠有效控制在低溫儲糧范圍內,上層糧溫低于25℃,達到了中儲糧集團公司稻谷控溫預警值。02號倉整倉最高氣溫低于54號倉和56號倉,平均糧溫低于20℃,達到了準低溫儲糧的目標,有效控制了高溫糧的產生。
2.1.4四周墻體熱皮控溫糧溫變化
試驗倉在控溫期間上層糧溫最高不超過25.1℃,熱皮層平均糧溫不超過21.1℃,達到了糧溫控制在30℃以下,平均糧溫在20℃左右的控溫要求。8月控溫以后,2號倉糧溫梯度范圍由14.6℃~25.1℃,到9月的15.5℃~24℃,平均溫度由19.2℃升至19.3℃,升幅0.1℃,控溫效果明顯。
3結論
通過本試驗應用對比分析,與單獨使用空調控溫模式相比,內環流與空調控溫相結合的控溫儲糧形式可以有效解決儲糧度夏期間熱皮部位糧溫偏高、熱皮區域儲糧品質下降過快的問題,對儲糧品質的保持效果明顯。而且該技術應用科學性強、操作方便、環保經濟,與常規空調控溫儲糧相比,能實現整倉儲糧準低溫儲存,達到集團公司糧食商品控溫儲糧預警溫度值,更好地實現糧食輪換增值創效目標。下一步可以圍繞如何降低內環流均溫的能耗方面開展更深入的研究。
參考文獻
1呂晶.控溫和氣調儲糧技術的發展現狀與趨勢[J].現代食品.2017,6(11):26~30
2羅思媛,郭紅英,張杰.我國控溫儲糧的現狀及研究進展[J].糧食科技與經濟.2017(5)
食品加工論文投稿刊物:《現代食品科技》(月刊)創刊于1985年,由華南理工大學主辦。本刊立足廣東,輻射全國,作為廣東地區唯一的、擁有國內、國際刊號的食品科技雜志,本刊以報導食品的新成果、新產品、新技術、新工藝及科技動態為已任,是廣東省食品科技的橋頭堡,在廣東食品界擁有舉足輕重的作用。
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