低温储粮的应用实践及发展建议

1粮食低温储藏技术应用实践及发展建议THESUGGESTIONOFAPPLICATIONANDDEVELOPMENTONTHEGRAINLOWTEMPERATURESTORAGE摘要：通过开展粮食低温储藏技术应用的实仓试验，对试验仓和对照仓内优质稻谷进行了为期一年的跟踪检测。对比试验的结果表明：不论是在保持储粮品质方面，还是在提高储粮经济效益方面，低温储藏技术均呈现出常规储藏所无法比拟的优越性。同时，针对制约低温储藏技术发展的主要因素，提出了相应的基本对策，并阐述了推动粮食低温储藏技术应用的发展设想和建议。Abstract:Throughtheapplicationexperimentofhighqualitypaddylowtemperaturestoragetechnology,wehavecarriedonayear’strackingtestaboutthetestingwarehouseandthecomparisonwarehouse.Regardlessofthestoragequalityoreconomicefficiency,theresultindicatedthatthelowtemperaturestorageissuperiortotheconventionalstorage.Meanwhile,weproposedthecorrespondingessentialcountermeasureinviewofthemainrestrictedfactor.lowtemperaturepreservetechnologicaldevelopmentprimaryfactor,Andelaboratedthesuggestionofaboutgrainlowtemperaturestoragetechnologyapplication.关键词：粮食低温储藏机械通风谷物冷却机Keyword:grain,lowtemperaturestorage,mechanicalventilation,grainrefrigerator0前言粮食低温储藏就是利用自然低温条件或机械制冷设备，降低仓内储粮温度，并利用仓房围护结构的隔热性能，确保粮食在储藏期间的粮堆平均温度维持在低温（15℃）或准低温（20℃）以下的一种粮食储藏技术，俗称低温储粮。在我国大部分地区，均有利用自然气候实现低温或准低温储粮的条件，自20世纪50年代起，粮食仓储科技人员就逐步开展了利用自然低温以及自然低温辅助机械通风进行低温储粮的研究和实践，随着科技的发展，自80年代起，借助制冷机和空调实现机械制冷低温储粮也相继出现，但是因受到季节、地域、费用及仓储设施条件等的限制，利用自然低温条件及机械制冷设备实现粮食常年低温储藏的技术，在我国至今没有得到大规模地推广应用。直到1998年之后的5年里，为了改善仓储设施，国家利用338亿元国债资金，在全国范围内新建500亿kg仓容的国家粮食储备库，这些新建库全面配置了整仓通风系统、粮情检测系统等技术装备，特别是在首批国储库建设项目，还配备了645台谷物冷却机，为低温储藏技术在我国的进一步推广应用奠定了良好的基础。如何合理利用自然气候、仓房条件、配套技术等各方面条件，因地制宜,采用合理的技术设备组合和经济运行方案，推广应用以低温储藏为主的综合防治技术，使新建大型仓房内的储粮能够长期保持在经济、有效的低温储藏状态下，由此确保中央储备粮质量完好，有效降低粮食的重量损耗，最大限度地延缓粮食陈化和品质劣变，取得最佳虫霉防治效果和良好的经济效益，已成为粮食仓储行业急需开展的重要研究工作。自1999年以来，我所针对世行项目和国储库项目在辽宁省新建的浅圆仓、立筒仓、高大平房仓、砖圆仓等新仓型，借助新（扩）建国储库配套的先进仓储设施和机2械，先后开展了谷物冷却机实仓应用扩大试验和低温储粮生产性试验、利用自然低温机械通风结合谷物冷却机降温通风进行优质稻谷低温保鲜储藏试验等一系列与粮食低温储藏技术密切相关的实仓试验，同时，对低温储粮经济运行模式、提高粮仓隔热保冷性能等影响低温储藏技术全面推广的主要制约因素，也进行了相应地分析、研究和应用实践。1粮食低温储藏的应用效果和经济效益2000年12月至2001年11月，采用冬季自然低温机械通风辅助夏季谷物冷却机降温通风保冷的方式，结合仓房保温隔热改造，我们对3000t新收获的品种为“辽粳294”、水份含量在14.0%~14.5%之间的优质稻谷，进行了粮食温度常年控制在15℃以下的低温储藏试验。同时，选用同期收获、品质相当的同一品种稻谷在对照仓进行常规储藏。对比试验的结果表明，不论是在保持储粮品质方面，还是在提高储粮经济效益方面，低温储藏技术均呈现出常规储藏所无法比拟的优越性。1.1采用低温储藏技术有效保持了稻谷的新鲜度，降低了陈化速度，延缓了品质劣变，相应延长了储藏期限。经过12个月的连续跟踪检测和定期扦样化验，试验仓和对照仓内稻谷的各项储藏品质指标均发生了不同程度的变化，变化情况详见图1～图5。试验仓和对照仓内储粮品质指标变化情况统计值详见表1。表1不同储藏方式下稻谷各项品质的变化情况统计表项目水分值发芽率脂肪酸值粘度值品尝评分值常规储藏下变化幅度－7%－144%＋114%－37%－11%低温储藏下变化幅度－3%－23%＋50%－14%－5%常规储藏与低温储藏的变化倍率(倍)2.51.92.32.72.3图4试验仓和对照仓内稻谷脂肪酸脂变化情况1113.51618.52123.526起始1月15日3月15日5月15日7月16日9月17日11月15日日期脂肪酸值（mgKOH/100g）常规储藏低温储藏图3试验仓和对照仓内稻谷发芽率变化情况405060708090100起始1月15日3月15日5月15日7月16日9月17日11月15日日期发芽率（％）常规储藏低温储藏图5对照仓和试验仓内稻谷品质回归评分值变化情况707274767880起始1月15日3月15日5月15日7月16日9月17日11月15日日期评分值（分）常规储藏低温储藏图2试验仓和对照仓内稻谷粘度变化情况789101112131415起始1月15日3月15日5月15日7月16日9月17日11月15日日期粘度（cst）常规储藏低温储藏图1试验仓和对照仓内稻谷水分变化情况13.213.413.613.81414.214.414.614.8起始1月15日3月15日5月15日7月16日9月17日11月15日日期水分（％）常规储藏低温储藏3由图1~图5和表1可知：采用低温储藏技术，能够确保稻谷在整个储藏周期内各项品质指标的变化要远远小于常规储藏下稻谷的品质变化速度。由此可知，低温储藏能够有效抑制粮食本身的呼吸代谢，减少营养损失，延缓粮食陈化和品质劣变，保持粮食的储存品质和食用品质，达到保质保鲜储粮的目的。1.2应用低温储藏技术能切实降低储粮保管费用，获得可观的经济效益。1.2.1降低保管费用以试验库点固定储备的3.5万t稻谷计，采用通风、倒仓、熏蒸等常规储藏方法，每年投入的直接保管费用共计19.5万元，折算为吨粮直接费用为5.57元；而采用低温储藏的方法，节省了熏蒸、倒仓等常规操作费用支出，所发生的直接保管费用共计为9.1万元，折算为吨粮直接费用为2.6元。由此可知，与常规储藏相比，利用低温储藏技术进行粮食保管，每年可节省保管费用10.4万元，折算后可降低储粮成本2.97元/t粮，即应用低温储藏可节省直接保管费用约53％。1.2.2避免粮食损耗采用低温储藏减少了粮食呼吸干物质损耗、水分减量损耗和倒仓损耗，合计约占储粮总量的1.08％，由此避免粮食亏量约378t，稻谷的价格按1200元/t计算，可避免经济损失约45万元。1.2.3提高销售价格经低温储藏的稻谷加工出的精制米，无论从感观质量还是食用品质，都十分接近于用新鲜稻谷加工出的精制米。在出库销售时，每吨售价提高了60元，可获利210万元。1.2.4节约轮换费用根据其品质变化速度，由此推算其储藏期限可比常规储藏条件下延长2～3年。若以延长一个轮换周期，稻谷按70元/t的轮换费用计算，就可节省轮换费用245万元。1.3应用低温保鲜储藏技术具有显著的社会效益。低温储藏还可改善粮堆的生态环境，延缓害虫有效积温的时间，减少虫害和霉变的发生机率，避免因使用化学药剂进行熏蒸防护所引起的药剂残留等污染对人民身体健康产生的潜在危害和对人类的生存环境的污染，由此还将带来显著的社会效益。2低温储藏技术推广的制约因素和基本对策低温储藏作为我国粮食储藏工作中一项带有方向性、重要性的技术措施，但却一直未获得广泛的推广应用。究其原因，主要是受到了以下三个因素的制约，严重影响了低温储藏的稳定性、有效性和经济性。2.1仓房隔热性能现有的仓房（包括1998年以来新建仓房）多数不是按照低温仓或准低温仓的标准建设的，仓顶、仓墙以及门窗洞孔的隔热性能较差，尤其是采用彩板钢结构屋面浅圆仓和高大平房仓，无法满足低温储藏所需隔热保冷的最基本要求。在实践中我们发现：多数新建仓房中经冬季自然通风低温储藏的粮食，在高温季节里，粮堆表层和靠近仓壁30～50cm的粮食普遍存在着粮温快速回升的情况，使粮堆形成了一种不稳定4的状态，即我们通常所说的“冷心热皮”现象，此时即使采用谷物冷却机进行冷却降温，但在降温停止后的7天内，“热皮”部位的粮温又很快回升到冷却通风前的温度。低温储藏的关键在于粮堆获得和保持低温状态。鉴于上述客观情况的存在，最根本的解决方法是提高仓房的隔热性能，使仓房的围护结构传热系数应达到如下标准：南方（高温区）仓房围护结构的传热系数[1]：仓顶传热系数K顶≤0.35W/m2.K，仓壁传热系数K壁在0.46～0.52W/m2.K之间；中部（中温区）粮仓围护结构的传热系数：仓顶传热系数K顶≤0.40W/m2.K，仓壁传热系数K壁在0.52～0.58W/m2.K之间；北方（低温区）粮仓围护结构的传热系数：仓顶传热系数K顶≤0.50W/m2.K，仓壁传热系数K壁在0.58～0.70W/m2.K之间。具体的隔热保温改造方法主要有[2]：2.1.1墙体隔热采用夹心墙、增加隔热板或墙体表面喷涂隔热材料等式，减少墙体的热传导。也可同时在墙体外表面喷涂反光材料，降低墙体对太阳辐射热的吸收和传导。据初步试验结果显示：原吸收系数P为70％（即反射能力为30％）的墙体，表面喷涂反光材料后，吸收系数P降低到48％（即反射能力增加到52％）。2.1.2屋顶隔热据测量和计算，由屋顶所传入的辐射热是墙壁的16倍，因此屋顶隔热最为关键。屋顶隔热可采用吊顶式隔热结构、屋顶内外面直贴或喷涂隔热材料等方式，也可同时在屋顶外表面喷涂反光材料，降低太阳辐射对仓内温度的影响。目前国内已有反射率≥90％的太阳热反射涂料。据初步试验结果显示：在高温季节，喷涂反光材料的试验仓仓顶表面温度比对照仓低25℃，同时仓温也比对照仓低3℃左右。2.1.3门窗、孔洞隔热对仓房的各个门窗、孔洞也应增加隔热层，防止外界热量进入仓内。一般采用厚度在50mm以上的聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料板等隔热材料作隔热夹层。另外，对粮面实施隔热压盖也是低温储藏中常用的粮堆保温蓄冷措施。最常用的方法有：①采用塑料薄膜或尼龙复合膜进行“单膜”、“双膜”进行粮面覆盖和密封，利用薄膜阻断粮堆内气流与仓内空间气流的对流交换，杜绝了仓温向粮堆内的对流传导；②在粮面压盖各种隔热材料（此时要求隔热材料的导热系数应在0.024~0.14W/m·K范围之内），以减轻仓温对粮温的影响；③采用“单膜”密封粮面和隔热材料压盖的联合方式，同时隔断粮堆和仓房空间的对流和传导。2.2入库粮食质量利用新建仓房进行低温或准低温储粮时，经常会出现局部发热现象，其发热部位多是杂质和碎粮粒比较集中的部位。特别是在浅圆仓，由于粮食入仓时的自动分级现象，在以粮面中心为圆点、半径约2m的柱状区域内，由细碎粮粒、粉尘、杂质等组成的综合杂质含量可达10～14％，严重时高达20％以上。由于这一杂质区域的存在，在通风降温过程中，因该区