蘇北地區新收割高水分稻谷模擬短儲發熱試驗*

王偉偉 朱 路 任 忠 鐘麗莉 韋海和 季文雯

(上海海豐米業有限公司 224153)

稻谷是我國最主要的糧食作物,也是第一大農作物。江蘇蘇北地區作為省內稻谷主產區,總體呈現產量大、區域收儲集中、晾曬難等特點。近年來隨著稻谷收割機械化程度不斷增加、沿海地區多雨天氣、晾曬場地限制、勞動力成本增加等因素影響,新收割高水分稻谷直接進入烘干環節的趨勢越發明顯,高水分稻谷收購已成為許多糧食加工倉儲企業無法回避的現狀,雖然國家和行業大力扶持糧食烘干等產后服務產業,但仍不能徹底解決這一難題,高水分稻谷收購過程中品質下降成了迫在眉睫的難題,歷年來專家學者對安全水分和偏高水分稻谷儲藏方面的研究很多,但是針對新收割高水分稻谷短期存放品質變化的研究較少。

新收割的稻谷水分受局部氣候、成熟度等因素影響,呈現較大的梯度差異,收割前期水分分布在24%～34%,收割后期降為18%～22%,收割后期的稻谷水分相對安全,不少企業已經針對這一水分區間的稻谷開展過實倉儲藏試驗,安全儲藏期可達60 d左右,收購前期的稻谷水分高,實倉短儲風險大,考慮到新收割的稻谷主要儲存于曬場、運糧車廂、烘箱內,因此本文通過模擬這類儲存環境開展相關品質變化研究。

我庫每年秋冬季節新稻谷收購量超過10萬噸,水分24%以上稻谷占比超過一半,高水分稻谷運糧車輛積壓現象已是常態,積壓時間較長,質量形勢嚴峻。2022年秋糧收購期間,我庫通過開展高水分稻谷模擬發熱試驗,初步總結了高水分稻谷(水分24%～34%)短期存放品質變化規律,對于幫助企業科學制定高水分糧收購方案,防范收購環節的壞糧事故以及降低高水分糧品質劣變速率等都具有一定指導意義,相關結論供大家參考。

1 試驗材料

1.1 試驗容器

用1 cm厚鐵板制成長寬高分別為0.6 m、0.5 m、0.5 m的空心立方體容器,頂部做成活頁翻蓋,便于取樣和密封試驗,箱體面與面之間的焊接處需留縫隙但不超過2 mm,容器制作數量為6個。

1.2 試驗樣品

試驗樣品為江蘇省鹽城市大豐區上海農場周邊2022年度田間新收割南粳9108稻谷,雜質控制在1%以內,超雜樣品需進行處理,除水分外沒有其他質量問題,按照24%、26%、28%、30%、32%、34%水分梯度選擇6份試樣用于試驗,每份樣品數量不少于100 kg。

1.3 試驗儀器

1 m人工取樣器、鐘鼎式分樣器、LTJM-160實驗精米機、101-1-BS電熱恒溫鼓風干燥箱、JY10002電子天平、JJ124BC分析天平(感量0.0001 g)、糧溫計、糧溫儀、全自動脂肪酸值測定儀、食味計。

2 試驗內容

2.1 樣品裝填

將準備好的樣品均勻倒入對應試驗容器中,填裝過程中注意及時處理自動分級形成的雜質區,以免影響后續試驗效果,樣品統一裝填至距離模擬倉頂部檐口5 cm處,6組樣品裝填完成時間間隔不超過2 h,確?；就介_展試驗對照,6組試驗按照試樣水分從低到高依次編號A、B、C、D、E、F。

2.2 糧溫采集

由于實際生產過程中高水分短儲多發生在曬場、運糧車廂、烘房烘箱等場所,因此本次模擬試驗選擇在檢驗室室外進行,每組試驗均勻布插9根糧溫計,試驗開始后每6 h記錄一次糧溫,分析最高點糧溫和平均糧溫變化規律。

2.3 取樣與檢測

糧溫采集時每間試驗倉依據國標GB 5491《糧油扦樣法》人工扦取試樣各1.2 kg用于檢測色澤、黃粒米、脂肪酸值、綜合食味值等品質指標。

3 試驗結果

3.1 最高糧溫變化

如圖1所示,24%～34%水分樣品短儲期間最高點糧溫明顯升高,尤其是12 h～24 h,且水分越高升溫越明顯,此后24 h～54 h升溫幅度均放緩,在36 h～48 h達到最高溫37.8℃,在54 h～66 h溫度逐漸下降,并在66 h后基本穩定在26℃～29℃,符合糧食發熱、高溫、退熱三步規律。

圖1 不同水分試樣最高糧溫隨短儲時間的變化

3.2 平均糧溫變化

如圖2所示,各試樣平均糧溫在6 h～24 h期間迎來走勢高峰,此后漲勢逐漸趨緩,在54 h～60 h平均糧溫達到最高點,66 h之后平均糧溫下降,總體走勢與最高點糧溫變化走勢接近。

圖2 不同水分試樣平均糧溫隨短儲時間的變化

3.3 氣味變化

如表1所示,高水分稻谷短期儲存氣味方面會經歷正常、輕度霉味、重度霉味三個階段,24%水分稻谷60 h內氣味保持正常,之后逐漸出現輕度霉味,總體來說該水分安全短儲時間較長,28%以下水分試樣短儲90 h不會出現重度霉味,而當水分達到32%以上時正常氣味最多只能維持24 h～30 h,且在42 h即可能出現重度霉味,因此收購期需科學謹慎對待該水分區間的稻谷。

表1 不同水分試樣氣味隨短儲時間的變化情況

3.4 黃粒米含量變化

如圖3所示,受高溫高濕條件影響,隨著儲存時間的延長,各組試樣黃粒米含量均明顯增加,34%水分稻谷在暫存18 h后開始產生黃粒米,且黃粒米增長速度最快,以整體色澤暗黃為主要特征,24%水分的樣品54 h檢測到黃粒米,黃粒米增長緩慢,以局部水斑黃為主。

圖3 不同試樣黃粒米含量隨短儲時間的變化情況

3.5 脂肪酸值變化

由表2可知,高水分稻谷短儲期間脂肪酸值含量明顯升高,試樣水分越高,脂肪酸值含量變化越大,26%以下水分含量的試樣即使經過90 h短儲,脂肪酸值變化仍較小。

表2 試驗脂肪酸值對比

3.6 食味值變化

由圖4可知,各試樣米飯食味儀的綜合值波動較大,這是由于該值是米飯色香味及物理性狀的綜合結果,因此個別指標的波動會直接影響綜合值,但從整體食味值走勢來看,高水分稻谷短儲對其米飯蒸煮食味值有顯著影響,30%～34%水分樣品試驗周期內食味值下降1.5～4.1的分值。

圖4 不同試樣米飯食味儀綜合數值

4 結論

通過模擬試驗初步證明,新收割的高水分稻谷經過在類似車廂、烘箱等半密閉空間短儲后,一般會在短儲12 h～24 h開始升溫,持續時間2 d～3 d,期間各項品質指標會發生明顯劣變,因此需重視高水分稻谷產后服務工作,合理安排糧食收割、烘干入庫工作,減少高水分糧積壓現象和積壓時長。

5 不足與思考

5.1 模擬試驗容器體積較小,導致發熱點溫度不高,最高溫未達到40℃,而結合實際短儲情況,我們發現部分實倉發熱點最高溫較模擬試驗時高3℃～4℃,高溫持續時間也比模擬試驗時要長,主要由于車輛、烘箱等短儲空間較大,糧堆散熱效果差,“熱心”保留時間更長,可以根據實際短儲發熱情況,制作模擬程度更高的實驗容器。

5.2 除了試驗容器以外,試驗環境也是影響模擬發熱試驗的一項重要因素,低溫低濕環境會延緩高水分糧發熱進程,降低發熱溫度和效果,因此可以根據自身短儲環境,適當控制和監測溫濕度條件,開展適合自身特征的模擬試驗,有條件的企業也可選擇部分水分區間開展車廂、半密閉堆場等實倉試驗,獲取更準確的實踐依據,同時做好應急處置準備工作。

5.3 試驗過程中采用的普通鋼制人工扦樣器,扦樣操作會導致糧堆內部熱量部分散失,短時間內降低了糧溫,對于整體發熱試驗有一定影響,后續試驗應該根據試驗容器規格特制微型扦樣器具。