粳稻仓储中的控温减损措施探讨

2021-08-30 11:58李玉
农业科技与装备 2021年4期
关键词:减损粳稻

李玉

摘要:基于粳稻仓储行业存在的主要问题,分析粳稻仓储控温的必要性,总结粮堆温度升高的影响因素,以及粮仓的热量传递和温度变化规律,提出控温减损的具体措施和方法,为粳稻的安全储藏提供理论借鉴。

关键词:粳稻;储粮安全;减损;低调

中图分类号:S379    文献标识码:A    文章编号:1674-1161(2021)04-0052-02

玉米、稻谷、小麦是我国种植面积最大的三种粮食作物。数据统计显示,2019年全国粮食作物种植面积中,玉米种植面积占35.57%,稻谷种植面积占25.58%,小麦种植面积占20.45%。作为第二大粮食作物,粳稻仓储安全是粮食安全的重要一环,关于其储藏控温减损的研究也备受重视。近年来,我国的储粮技术得到快速发展,技术水平显著提高,但进一步发展遇到基础理论支撑严重不足的瓶颈问题。为此,基于粳稻仓储行业存在的主要问题,总结粮堆温度升高的影响因素,以及粮仓热量传递和温度变化规律,探讨储控温减损的具体措施和方法,为粳稻的安全储藏提供理论借鉴。

1 粳稻仓储控温的必要性

国家统计局和海关总署发布的统计数据显示,2019年我国的粮食总产量和进口量分别为6.64亿t和1.06亿t。由此可以推算,2019年我国粮食消费量和新增储备量约为7.7亿t。2010—2019年,我国三大作物(玉米、稻谷和小麦)的播种面积和走势见图1。粳稻作为我国的主要粮食品种之一,每年需要保持大量储备,因此其储藏控温减损在仓储行业备受重视。

2 粳稻储藏中控温减损的必要性

在粳稻储藏中,温度是影响储藏安全的重要因素之一。温度过高会使粮食出现发热、生虫、结露、生霉、品质劣变等一系列问题。因此,控制粮温升高是从事粳稻储藏的科技人员的主要研究内容之一。只有确定粮温升高的影响因素,掌握粮仓的热量传递方式和粮温变化规律,才能准确地预测粮仓中的温度变化,从而采取有效的控温措施。研究温度对粳稻的影响和控温减损措施,对保证粳稻安全过夏和保持粳稻品质具有重要意义。

2.1 温度对粳稻储藏的影响机理

粮温是反映粳稻稳定性和粮情的重要指标。在非人工干预条件下,储粮温度主要受环境温度、仓房隔热性能和粮食性质(品种、品质、水分、杂质、微生物)等因素影响。粮食属于多孔介质,为热的不良导体。在温度梯度的作用下,粳稻内部形成自然对流的微气流,促进粮堆内部的热量传递和迁移,使粮堆的局部温度快速升高。

粮堆温度高时微生物活动剧烈,粮温降低后微生物活动减弱。即粮堆温度高时,温度和湿度耦合促进微生物的呼吸作用;粮堆温度低时,温度和湿度耦合抑制微生物的呼吸作用。粮堆温度升高后,粳稻发芽率降底、裂纹率增加、食味变差,进而使稻谷的整精米率和品质下降。

2.2 温度对粳稻储藏的不良影响

在粳稻儲藏过夏过程中,受外界高温和仓房隔热保冷性能较差等因素影响,粮堆上层和仓壁的温度升高较快,常使粮堆出现“热皮冷心”的现象。当“热皮”温度超过30 ℃、“冷心”温度低于0 ℃时,粮堆局部会因“发热”而出现结露、生虫、霉变、质量劣变等问题,严重影响粳稻的储藏效果。同时,在长期储粮时,环境温度的周期性变化,以及粮堆内部粮食颗粒的吸湿、解吸湿、呼吸等,都会使粳稻的品质明显降低、食味变差。

3 绿色生态粳稻储藏措施

3.1 低温储藏

储粮生态学研究不同储粮生态区域、不同仓型、不同粮堆生物系统与环境因子的相互关系,以及物质、能量流动变化规律。在低温环境下,即使粳稻堆的局部水分较高,微生物增长也会较缓,表现为温度场、湿度场耦合对微生物的生长促进作用强度不足,引起微生物爆发性增长所需要的时间延长,甚至不出现明显发热。

2020年9月,使用自行研制的“粮堆浅层排热通风系统”,在铁岭粮食集团直属储备库有限公司开展粳稻粮堆排热试验。试验过程中,为达到最佳通风效果,反复调节通风管的距离和深度,并反复测试风速、风压。应用实践表明:干燥风速对稻谷品质的影响最显著,尤其是对稻谷裂纹率和整精米率的影响非常明显。干燥温度一定时,风速增大,稻谷的裂纹率增加、整精米率下降、碎米增多,故稻谷干燥应以缓速为佳。当干燥温度﹥50 ℃、风速﹥0.6 m/s时,稻谷的品质急剧变化。

东北的地域特点有利于粳稻储藏,可充分利用冬季自然形成的粮堆低温,减少高温高湿季节控温设备的应用,实现节能降耗和粳稻保湿保鲜。

3.2 降低水分

水分是粳稻的重要化学成分之一,不仅对种子的生理有很大影响,而且与稻谷的加工和贮藏都有很大关系。适当的含水量是保证稻谷加工的重要前提。正常情况下,稻谷的含水量为13%~14%。粳稻中的水分迁移,极易导致粮堆中的温度不均匀分布,因此适当降低水分能有效降低稻谷的霉变速度。

稻谷干燥后的水分控制在13%左右,贮存后的整精米率可以得到恢复。水分过高易引起稻谷发热霉变。当稻谷的水分低于11%时,贮藏后期的整精米率会降低。所以粳稻的水分应尽量控制在12%~13%范围内。晚粳稻收获时的原始水分较高,应及时进行干燥处理。

3.3 防治病虫害

粳稻中的害虫主要有昆虫、螨类、老鼠和霉菌。在粳稻储藏后期,对害虫进行处理十分重要。仓房应密闭且老鼠咬不动,如铁皮制作的丰产仓。为防治储粮害虫,粳稻入仓前喷杀高效低毒杀虫剂,并遵循就地取材的原则,用天然物质消灭储粮害虫。用粮食重量约30%的草木灰与稻谷拌和,能有效防治昆虫和螨类。砻糠(谷壳)燃烧后含硅量很高,与稻谷拌和后的杀虫、防虫效果优于草木灰。藻土是储粮中的天然杀虫剂,常用剂量为1 g/kg粳稻。

4 结语

为确保国家粮食安全,我国每年要保持巨量的粮食储备,建设仓容超过6.67×108m3,并投入大量的人力和财力保持储备粮的安全和品质。从提升粳稻等粮食产业供应链竞争水平出发,做好粳稻仓储中的控温减损工作,并在此基础上进行专长专管、合作运用、安全出仓,才能保质保量的实现粮食安全。

參考文献

[1] 白忠权.吸湿性仓储粮堆内热湿耦合传递规律的研究[D].济南:山东建筑大学,2013.

[2] 潘钰,王远成,张晓静,等.粮仓自然储藏及通风过程中热湿耦合传递的模拟研究[J].粮食储藏,2016,45(6):18-23.

[3] 王若兰,吴远,肖蕾,等.小麦粮堆中热量传递特性研究[J].粮食与油脂,2017,30(1):62-67.

[4] 王小萌,吴文福,尹君,等.基于温湿度场云图的小麦粮堆霉变与温湿度耦合分析[J].农业工程学报,2018,34(10):260-266.

Discussion on Temperature Control and Loss Reduction Measures

in Japonica Rice Storage

LI Yu

(Liaoning Food Science Institute, Shenyang 110032, China)

Abstract: Based on the main problems existing in japonica rice storage industry, this paper analyzed the necessity of temperature control in japonica rice storage, summarized the influencing factors of grain pile temperature rise, as well as the rules of heat transfer and temperature change in grain storehouse, and put forward specific measures and methods of temperature control and loss reduction, so as to provide theoretical reference for the safe storage of japonica rice.

Key words: japonica rice; safety of grain storage; loss reduction; low profile

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