不同谷冷工藝對高溫入倉稻谷品質(zhì)的影響

(楊 東 畢文雅 姜俊伊 李倩倩 頡 宇 石天玉

(國家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，北京 100037)

稻谷是我國重要的儲(chǔ)備糧種之一，在國家糧食儲(chǔ)備戰(zhàn)略中具有重要地位[1]。稻谷對儲(chǔ)藏溫度的敏感性和自身水分的影響易使其品質(zhì)發(fā)生劣變，降低其食用和加工價(jià)值，造成經(jīng)濟(jì)損失[2]。現(xiàn)階段，以低溫、準(zhǔn)低溫保質(zhì)保鮮為主的綠色儲(chǔ)糧技術(shù)[3,4]因其能夠延緩稻谷品質(zhì)劣變、減少輪換虧損、確保優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的特點(diǎn)已經(jīng)展開了應(yīng)用性研究[5-7]。

稻谷在低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏過程中品質(zhì)變化規(guī)律研究已取得階段性進(jìn)展。李卓珍等[8]比較了優(yōu)質(zhì)稻谷在低溫和常溫儲(chǔ)藏下品質(zhì)變化規(guī)律，并表明與常溫儲(chǔ)藏相比，準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏(20 ℃以下)更能延緩優(yōu)質(zhì)稻谷的品質(zhì)劣變，18個(gè)月儲(chǔ)藏周期內(nèi)稻谷均處于宜存狀態(tài)。金鑫等[9]采用谷冷控溫技術(shù)(年平均糧溫在20 ℃以內(nèi))探索了廣東地區(qū)稻谷儲(chǔ)藏延緩1年輪出的可行性，研究表明該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)稻谷輪換減虧控虧、降低出入庫費(fèi)用，并計(jì)算得出年經(jīng)濟(jì)效益約33.84萬元。袁道驥等[10]研究表明在準(zhǔn)低溫下，新收獲優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏半年即達(dá)到最優(yōu)食用品質(zhì)，隨后其品質(zhì)開始緩慢下降，其中含水率小于14.5%的優(yōu)質(zhì)稻谷其整精米率和出糙率均較高。

稻谷高溫季節(jié)入倉后有效降溫控制及對品質(zhì)變化的影響亟需系統(tǒng)性研究。南方秈稻收獲時(shí)期常處于高溫季節(jié)(≥30 ℃)，入倉后需進(jìn)行整倉谷冷處理使倉內(nèi)平均溫度≤20 ℃。然而在夏季，倉內(nèi)低溫環(huán)境在短期內(nèi)不易實(shí)現(xiàn)，快速降溫需大量增加谷冷設(shè)備單位能耗，同時(shí)部分烘干后的高溫稻谷驟然遇冷易出現(xiàn)品質(zhì)劣變現(xiàn)象，直接影響其后期儲(chǔ)藏品質(zhì)[11,12]。張藝良[13]將室溫下(29 ℃)袋裝成品大米直接放入人工氣候室(15 ℃)模擬入倉降溫過程，結(jié)果表明約96 h后袋內(nèi)各處糧溫基本由29 ℃降至15 ℃；崔棟義[14]對高溫季節(jié)入倉后的小麥實(shí)施緩速通風(fēng)降溫，分析了750 h內(nèi)倉溫、糧溫的變化趨勢，及水分減量情況，并表明適時(shí)進(jìn)行緩速通風(fēng)降溫，能夠減少糧堆隱患和水分減量，降低通風(fēng)設(shè)備單位能耗，但上述研究均未對降溫過程中糧食品質(zhì)變化規(guī)律進(jìn)行分析。因此，迫切需要明確稻谷高溫季節(jié)整倉谷冷過程中其品質(zhì)變化規(guī)律并提出最優(yōu)降溫工藝輔助于谷冷設(shè)備合理選型。

本研究以晚秈稻為實(shí)驗(yàn)對象，通過人工氣候箱模擬儲(chǔ)藏環(huán)境，研究稻谷高溫季節(jié)入倉后從30 ℃降至19 ℃和15 ℃過程中不同降溫梯度、降溫時(shí)間對其水分、脂肪酸、食味值、新鮮度及外觀等品質(zhì)的影響。采用單因素評價(jià)方法解析稻谷降溫過程中各品質(zhì)變化規(guī)律，進(jìn)一步利用模糊綜合評價(jià)方法對稻谷多品質(zhì)指標(biāo)變化幅度進(jìn)行綜合評判，從而得出最優(yōu)降溫工藝參數(shù)，以期為夏季稻谷低溫保鮮儲(chǔ)藏過程中整倉谷冷工藝實(shí)施提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

晚秈稻(黃華占)于2019年10月收獲于湖北荊州，經(jīng)晾曬除雜后，初始水分含量在13.5%～15.0%范圍內(nèi)，雜質(zhì)≤0.3%，整精米率≥62.0%，黃粒米含量≤1.0%，堊白度≤1.0%，各項(xiàng)指標(biāo)均符合GB/T 17891—2017 中優(yōu)質(zhì)秈稻定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)水分調(diào)整后，選擇14.3%和14.8%兩種較高水分稻谷樣品用于降溫實(shí)驗(yàn)。

1.2 降溫條件

通過人工氣候箱模擬稻谷高溫季節(jié)入倉降溫實(shí)驗(yàn)，降溫工藝參數(shù)設(shè)定如圖1所示，稻谷入倉后初始溫度為30 ℃，經(jīng)過5、7、9、和11 d后分別降至15 ℃(方式1)和19 ℃(方式2)。其中，方式1平均每天降溫梯度ΔT分別為3、2.1、1.7、和1.3 ℃ (圖1a)；方式2平均每天降溫梯度ΔT分別為2.2、1.6、1.2、和1 ℃(圖1b)。根據(jù)含水率將稻谷樣品分成兩組(SP1：含水率14.3%)和(SP2：含水率14.8%)進(jìn)行降溫實(shí)驗(yàn)。

圖1 不同降溫梯度及降溫時(shí)間示意圖

1.3 品質(zhì)指標(biāo)測定

實(shí)驗(yàn)期間每天取樣1次測定稻谷相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)，每組3個(gè)重復(fù)。水分含量：參照GB 5009.3—2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》；脂肪酸值：參照GB /T 15684—2015《谷物碾磨制品脂肪酸值的測定》；新鮮度：參照LS/T 6118—2017《糧油檢驗(yàn) 稻谷新鮮度測定與判別》，采用稻谷新鮮度測定儀；食味品質(zhì)：采用大米食味計(jì)，儀器檢測精度符合GB/T 24895、GB/T 24896、GB/T 24897相關(guān)要求；整精米率、堊白度、黃粒米含量：使用米質(zhì)判定儀，儀器嵌套模型符合國標(biāo)GB 1354相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

1.4 主要儀器與設(shè)備

THP501恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱；JDMZ 100稻谷出米率檢測儀；JXCD 10a 稻谷新鮮度測定儀；JSWL大米食味計(jì)；JMWT 12米質(zhì)判定儀。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用SPSS、MATLAB R2018a等軟件對稻谷品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素描述性統(tǒng)計(jì)分析及模糊綜合評價(jià)。其中模糊綜合評價(jià)方法[15]通過1)選擇評價(jià)指標(biāo)構(gòu)建因素集；2)確定隸屬度函數(shù)并計(jì)算各因素的隸屬度；3)對各因素進(jìn)行權(quán)重分配；4)綜合評價(jià)各品質(zhì)指標(biāo)得分情況四個(gè)環(huán)節(jié)確定出最優(yōu)降溫方式。

建立因素集U={u1,u2,u3,...,um},U為影響稻谷品質(zhì)變化的評價(jià)指標(biāo)的集合，m為指標(biāo)數(shù)量，本研究選擇稻谷脂肪酸值u1、食味值u2、新鮮度u3、整精米率u4、黃粒米含量u5和堊白度u6六項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成因素集。

建立隸屬度函數(shù)。將稻谷脂肪酸值等六項(xiàng)指標(biāo)從初始值到降溫結(jié)束后的變化幅度作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用成本型指標(biāo)函數(shù)(值越小越好)利用式(1)計(jì)算隸屬度[16]，得到稻谷品質(zhì)指標(biāo)變化幅度的隸屬度矩陣R=[r1, r2, r3,...,rm]。

(1)

模糊綜合評價(jià)。通過公式S=A×R=0.2×a1+0.2×a2+0.1×a3+0.2×a4+0.1×a5+0.2×a6計(jì)算得出不同降溫條件下稻谷品質(zhì)指標(biāo)變化幅度綜合得分S，高得分表明稻谷品質(zhì)保持效果較好，溫度差對其負(fù)面影響較小。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降溫方式對稻谷水分變化的影響

兩組稻谷水分含量均隨降溫時(shí)間的延長呈現(xiàn)緩慢下降趨勢。如圖2所示，30 ℃降至15 ℃，SP1組稻谷水分減量幅度均≤0.55%，其中經(jīng)5 d降溫后減量幅度最小，僅為0.21%(14.37%降至14.16%)，SP2組稻谷水分減量幅度整體偏高于SP1組，其中7天降溫后減量幅度為0.36%，其他條件下均≥0.6%。相比之下，30 ℃降至19 ℃過程中SP1組稻谷水分減量幅度有所減少(在0.18%～0.38%范圍內(nèi))，其中降溫9 d后減量幅度最小，僅為0.18%(14.35%降至14.17%)。SP2組稻谷水分減量幅度有所上升(在0.27%～0.61%范圍內(nèi))，變化波動(dòng)性較SP1組劇烈，其中降溫9和11天后減量幅度較小，分別為0.27%和0.29%。由此可知，降溫幅度對稻谷水分變化沒有顯著性差異(P>0.05)，含水率14.3%的稻谷經(jīng)9天降溫至19 ℃其水分減量幅度最小，該條件下有助于稻谷水分含量的保持。

圖2 不同降溫方式下稻谷水分變化

2.2 不同降溫方式對稻谷脂肪酸值變化的影響

兩組稻谷脂肪酸值均隨降溫時(shí)間的延長呈現(xiàn)上升趨勢。由圖3所示，30 ℃降至15 ℃，SP1組稻谷脂肪酸值增長幅度在1.2～3.6 mgKOH/100 g范圍內(nèi)，其中降溫5 d后增長幅度最小，僅為1.2mg KOH/100 g。SP2組稻谷脂肪酸值增長幅度明顯偏高于SP1組，且存在顯著性差異(P<0.05)。其中增長幅度最高的為9 d降溫，從14.0 mgKOH/100 g變化至20.3 mgKOH/100 g。30 ℃降至19 ℃，SP1組稻谷經(jīng)7 d降溫后脂肪酸值增長至19.9 mgKOH/100 g，幅度達(dá)到6.4 mgKOH/100 g，明顯高于其它降溫條件下的數(shù)值結(jié)果。SP2組稻谷經(jīng)降溫處理后，脂肪酸值均≥20 mgKOH/100 g，其中7 d降溫后數(shù)值達(dá)到了27.2 mgKOH/100 g，增長13.0 mgKOH/100 g，明顯高于9 d和11 d降溫后的變化幅度(分別為6.5和3.4 mgKOH/100 g)。由此可知，含水率14.8%的稻谷脂肪酸值增長幅度整體高于含水率14.3%的稻谷，該結(jié)論與畢文雅的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相接近[16]。短期快速降溫下脂肪酸值增長幅度較小，但穩(wěn)定性較差，長期緩速降溫對稻谷脂肪酸值增長具有一定的抑制作用[17]，降溫處理后的稻谷均處于宜存狀態(tài)(≤30.0 mgKOH/100 g，宜存，GB/T 20569—2006)。

圖3 不同降溫方式下稻谷脂肪酸值變化

2.3 不同降溫方式對稻谷食味品質(zhì)變化的影響

降溫時(shí)間與含水率對稻谷食味品質(zhì)的變化沒有顯著性影響(P>0.05)。如圖4所示，兩組稻谷降溫過程中食味值均在82～87之間浮動(dòng)變化，降溫后數(shù)值減量幅度均≤2.0，且符合GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中，30 ℃降至15 ℃，SP1組稻谷食味值均在82.0～86.0之間浮動(dòng)變化，減量幅度≤1.0，經(jīng)過5、7、9、11 d降溫后，稻谷食味值分別減少了1.0、0.7、0.7和0.9。相比之下，SP2組稻谷經(jīng)5 d降溫后食味值減量幅度最大，達(dá)到1.1，其它條件下減量幅度均≤0.6。30 ℃降至19 ℃，兩組稻谷食味品質(zhì)變化具有相似趨勢，SP1組稻谷減量幅度均≤1.0，其中9 d降溫后減量幅度最小，僅為0.3。SP2組稻谷經(jīng)7 d降溫后減量幅度有所增加，達(dá)到了2.0，明顯高于其它條件下減量變化(均≤1.0)，但無顯著性差異(P>0.05)。由此可知，經(jīng)5～11 d降溫處理對稻谷食味品質(zhì)損失方面的影響較弱。

圖4 不同降溫方式下稻谷食味品質(zhì)變化

2.4 不同降溫方式對稻谷新鮮度變化的影響

稻谷新鮮度隨著降溫時(shí)間的延長呈現(xiàn)輕微下降趨勢(圖 5)。30 ℃降至15 ℃，SP1組稻谷經(jīng)11天降溫后下降幅度最小，僅為1.1，但與5 d降溫后較大幅度(達(dá)到2.1)相比無顯著性差異(P>0.05)；相比之下，SP2組稻谷經(jīng)5天降溫后新鮮度下降幅度反而最小，僅為1.0，與11 d降溫后較大幅度(達(dá)到2.0)仍無顯著性差異。即，5 d或11 d降溫對稻谷新鮮度的保持效果存在不穩(wěn)定性。30 ℃降至19 ℃，SP1和SP2組稻谷經(jīng)9、11 d長期降溫后新鮮度下降幅度(數(shù)值≤1.0)明顯低于5 d、7 d短期降溫處理結(jié)果(數(shù)值≥2.0)；其中，9 d降溫后新鮮度下降幅度最小，分別為0.4和1.0。由此可知，含水率14.3%的稻谷經(jīng)9 d降溫從30 ℃降至19 ℃對其新鮮度的保持效果最優(yōu)，明顯低于30 ℃降至15 ℃下各組稻谷新鮮度下降幅度，且降溫時(shí)間對其新鮮度變化沒有顯著性差異(P>0.05)。

圖5 不同降溫方式下稻谷新鮮度變化

2.5 不同降溫方式對稻谷整精米率變化的影響

隨著降溫時(shí)間的延長，稻谷整精米率呈下降趨勢。 30 ℃降至15 ℃，SP1組稻谷經(jīng)7、9、11 d降溫后整精米率分別從69.6%、69.9%、66.2%下降至63.1%、65.1%、63.3%，其中11 d降溫后稻谷整精米下降幅度最小，僅為2.9%。SP2組稻谷在降溫7、9、11 d后整精米率變化規(guī)律與SP1組樣品相接近，下降幅度范圍在2.9%～4.3%之間。另由圖6可知，兩組稻谷經(jīng)5 d降溫后整精米率均呈上升趨勢，增長幅度分別為1.9%和0.8%，但與其它降溫條件比無顯著性差異(P>0.05)。30 ℃降至19 ℃，SP1組稻谷整精米率下降幅度在0.6%～2.5%范圍內(nèi)，其中經(jīng)11 d降溫后下降幅度最小，僅為0.64%，但降溫初期(3～5 d)稻谷整精米率易出現(xiàn)輕微波動(dòng)現(xiàn)象，波動(dòng)范圍在1.3%～3.5%之間。SP2組稻谷經(jīng)7 d降溫后整精米率下降幅度最小，僅為0.9%，但數(shù)值在62.3%～64.5%間波動(dòng)變化較為明顯。11 d降溫過程中整精米率變化較為平緩，從初始值63.9%降至61.6%，下降幅度為2.3%，高于SP1組稻谷同等降溫時(shí)間結(jié)果。由此可知，高水分稻谷整精米率下降幅度較大，與袁道驥等[8]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相接近；含水率14.3%的稻谷經(jīng)11 d降溫至19 ℃后對延緩整精米率下降具有明顯優(yōu)勢，緩速長期降溫有助于稻谷整精米率的保持。

圖6 不同降溫方式下稻谷整精米率變化

2.6 不同降溫方式對稻谷黃粒米含量變化的影響

稻谷黃粒米含量變化趨勢如圖7所示。30 ℃降至15℃，SP1組稻谷經(jīng)5、9、11 d降溫后黃粒米含量分別從0.6%、0.9%和0.7%上升至0.9%、2.0%和0.9%，上升幅度在0.2%～1.1%范圍內(nèi)，其中經(jīng)11 d降溫后上升幅度最小，僅為0.2%。SP2組稻谷黃粒米含量上升幅度略有增加(0.3%～2.0%)，其中經(jīng)11天降溫后數(shù)值最低，僅為0.3%。另由圖7可知，兩組稻谷經(jīng)7 d降溫后黃粒米含量均呈現(xiàn)下降趨勢，SP1組從0.8%降至0.4%，SP2組從0.9%降至0.4%。但與其他降溫條件比無顯著性差異(P>0.05)。30 ℃降至19 ℃，SP1組稻谷經(jīng)7 d降溫后黃粒米含量增幅要高于9 d和11 d，幅度值分別為1.1%、0.5%和0.4%(變化后的數(shù)值均≤1.7%)。SP2組稻谷黃粒米含量具有相似變化趨勢，其中經(jīng)9 d和11 d降溫后數(shù)據(jù)增幅較少，分別為0.4%和0.3%。另由圖7可知，兩組稻谷經(jīng)5天降溫后黃粒米含量均出現(xiàn)下降趨勢(與30 ℃降至15 ℃下形成對比)，下降幅度分別為0.4%和0.6%，但無顯著性差異(P>0.05)。由此可知，降溫幅度對稻谷黃粒米抑制作用沒有顯著性差異，經(jīng)9 d或11 d降溫處理后對黃粒米含量的增長具有較好的抑制作用，降溫后數(shù)值變化結(jié)果均≤1.0%，符合GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》的定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖7 不同降溫方式下稻谷黃粒米含量變化

2.7 不同降溫方式對稻谷堊白度變化的影響

稻谷堊白度降溫過程中主要變化趨勢如圖8所示。30 ℃降至15 ℃，SP1組稻谷在降溫7 d過程中其堊白度增長幅度(數(shù)值為1.3%，幅度值為0.6%)明顯高于5、9、11 d降溫處理(數(shù)值在0.3%～0.8%范圍內(nèi)浮動(dòng)，幅度值均≤0.4%)。SP2組稻谷具有相似變化趨勢，均是7天降溫后數(shù)值增長幅度高于9 d和11 d；5天降溫后堊白度出現(xiàn)下降趨勢，由初始值0.4%變化至0.3%，但與其他降溫時(shí)間比無顯著性差異(P>0.05)。30 ℃降至19 ℃，SP1組稻谷堊白度在降溫5 d(0.7%至1.0%)和11 d(0.5%至0.6%)后數(shù)值均呈上升趨勢，且在降溫初期出現(xiàn)明顯波動(dòng)；7 d和9 d降溫后數(shù)值分別從0.7%和0.9%下降至0.3%和0.8%，整體變化趨勢較為平穩(wěn)。SP2組稻谷堊白度在降溫5 d和11 d過程中初期均出現(xiàn)波動(dòng)性，分別從初始值0.9%和0.4%變化至1.3%和0.6%；7 d和9 d的變化趨勢相似，分別從初始值0.9%和0.8%均下降至0.6%。由此可知，短期(5 d或7 d)降溫不利于稻谷堊白度的有效控制(堊白度≥1.3%)，長期(9 d或11 d)緩速降溫能有效控制堊白度的增加(堊白度≤1.0%)，所有數(shù)值均≤2.0%，符合GB/T17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》中一等定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖8 不同降溫方式下稻谷堊白度變化

2.8 不同降溫方式下稻谷品質(zhì)變化模糊綜合評價(jià)

根據(jù)初始水分、降溫時(shí)間及降至溫度將稻谷樣品劃分為16組數(shù)據(jù)，模糊綜合評價(jià)結(jié)果如表1所示。第11組稻谷品質(zhì)變化綜合評價(jià)得分最高，達(dá)到0.85，其在新鮮度和食味品質(zhì)指標(biāo)上優(yōu)勢最為突出，隸屬度值分別為1.0和0.92；在脂肪酸值、黃粒米含量和堊白度指標(biāo)上表現(xiàn)較為均衡，隸屬度值均超過0.83。第5組稻谷綜合得分略低于11組，數(shù)值為0.82，其在堊白度、整精米率和脂肪酸值三項(xiàng)指標(biāo)上優(yōu)勢最為明顯，隸屬度值在0.9～1.0范圍內(nèi)；食味品質(zhì)和新鮮度指標(biāo)隸屬度數(shù)值較低，分別為0.47和0.70，明顯低于11組稻谷樣品的保鮮效果。

表1 不同降溫方式下稻谷品質(zhì)指標(biāo)變化幅度模糊綜合評價(jià)得分

另由表1可知，30 ℃降至15 ℃，稻谷經(jīng)5 d降溫后品質(zhì)變化綜合得分均較高，對整精米率的保持、及脂肪酸值、黃粒米含量和堊白度的抑制具有一定優(yōu)勢，但食味品質(zhì)和新鮮度指標(biāo)的隸屬度得分較低，可能與15 ℃較大降溫幅度有關(guān)，影響稻谷后期儲(chǔ)藏過程中的保質(zhì)保鮮。此外短期快速降溫需增加制冷設(shè)備單位能耗，提升了儲(chǔ)藏(保糧)成本。30 ℃降溫19 ℃，長期緩速降溫(9 d或11 d)稻谷品質(zhì)變化綜合評價(jià)得分要高于短期降溫(5 d和7 d)，在食味品質(zhì)和新鮮度保持、黃粒米含量和堊白度抑制方面具有明顯優(yōu)勢。因此，第11組樣品數(shù)據(jù)，即含水率14.3%的稻谷在高溫季節(jié)入倉后經(jīng)過9 d從30 ℃降至19 ℃下(ΔT=1.2 ℃)為最優(yōu)選擇方式，更有利于稻谷后期低溫或準(zhǔn)低溫保鮮保質(zhì)儲(chǔ)藏。

2.9 谷冷設(shè)備配置參數(shù)

上述分析可知，含水率14.3%的秈稻經(jīng)9 d從30 ℃降溫至19 ℃(ΔT=1.2 ℃)對其品質(zhì)保鮮效果最優(yōu)，可能原因有：緩速均勻性降溫能有效延緩稻谷中脂類物質(zhì)的氧化水解及營養(yǎng)物質(zhì)的流失，對脂肪酸值的增長抑制以及食味值和新鮮度的保持起到了關(guān)鍵作用；含水率14.3%稻谷稻殼的韌性偏低于14.8%的稻谷，有利于整精米率的保持；對黃粒米和堊白度的增長抑制作用不顯著；通過模糊綜合評價(jià)結(jié)果可以說明上述條件下稻谷品質(zhì)保持效果最優(yōu)。

在此條件下，利用孫君[20]提出的秈稻比熱容線性公式Cm=0.071 9M+0.686 7kJ(kg·℃)，R2=0.973 6(M為濕基含水率)計(jì)算得出1 000 t稻谷比熱容為1.714 87 kJ/(kg·℃)，考慮降溫保水通風(fēng)時(shí)水分損耗0.3%左右[21]通過公式Q=M×[Cm×(T1-T2)+hg×(W1-W2)]得出總散熱量為26 363 570 kJ(Q為散熱量，M為糧食質(zhì)量1 000 t，hg為水分蒸發(fā)潛熱取值為2 500，W1為初始水分14.3%，W2為降溫后水分14.0%)，所需有效制冷量為33.9 kW，在COP為3.0下谷冷設(shè)備壓縮機(jī)功率應(yīng)為11.3 kW/1 000 t；轉(zhuǎn)換至5 000 t標(biāo)準(zhǔn)倉谷冷設(shè)備壓縮機(jī)總功率約為56.5 kW。由表2可知，初始含水率14%～15%的5 000 t稻谷高溫季節(jié)入倉后，經(jīng)9 d降溫11 ℃至少需配備壓縮機(jī)功率約58 kW的谷冷設(shè)備實(shí)施降溫工藝，該結(jié)果可為谷冷設(shè)備選型與功率控制方案制定提供技術(shù)參考。

表2 稻谷高溫季節(jié)入倉降溫工藝參數(shù)及谷冷設(shè)備選型統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論

本研究通過不同降溫梯度(1 ℃<ΔT<3 ℃)、降溫時(shí)間(5、7、9、11 d)的比較，探討了稻谷高溫季節(jié)入倉后從30 ℃分別降溫至19 ℃和15 ℃過程中對其儲(chǔ)藏品質(zhì)變化的影響，結(jié)果表明：含水率14.3%的稻谷入倉后經(jīng)9 d緩速降溫至19 ℃下(ΔT=1.2 ℃)對其食味值、新鮮度、整精米率具有較好的保持效果，數(shù)值減量幅度分別為0.3、0.4和2.0%；同時(shí)能夠有效抑制脂肪酸、黃粒米及堊白度的增加；數(shù)值增長幅度分別為2.5 mgKOH/100 g、0.5%和0.1%；該條件下稻谷品質(zhì)指標(biāo)模糊綜合評價(jià)得分最高，達(dá)到了0.85，客觀綜合反映了稻谷在降溫過程中品質(zhì)變化特性并與單因素分析結(jié)果相匹配。進(jìn)一步通過整倉谷冷工藝參數(shù)(比熱容、散熱量、制冷量)的計(jì)算得出初始含水率14.3%的5 000 t稻谷高溫季節(jié)入倉后，經(jīng)9 d降溫11 ℃至少需配備約56.5 kW功率壓縮機(jī)的谷冷設(shè)備實(shí)施降溫工藝。