平房倉玉米度夏期間脂肪酸值變化研究*

張衛(wèi)西 溫慧嬌 何建華 羅云飛 何志軍 白凱旭

(1 中儲(chǔ)糧北京分公司質(zhì)監(jiān)中心有限公司 067000)(2 中儲(chǔ)糧滄州直屬庫有限公司吳橋分公司 061000)(3 中國儲(chǔ)備糧管理集團(tuán)有限公司山西分公司 030006)

玉米是我國三大主要糧食作物之一，脂肪酸值是判定玉米宜存、輕度不宜存或重度不宜存的主要指標(biāo)[1]。玉米在儲(chǔ)藏過程中，由于脂肪比蛋白質(zhì)和碳水化合物更易水解，游離的脂肪酸在玉米中首先出現(xiàn)，使玉米的耐儲(chǔ)性變差，特別是環(huán)境條件適宜時(shí)，儲(chǔ)藏霉菌開始繁殖，分泌出脂肪酶，參與脂肪水解，使糧食中的游離脂肪酸增多；而且儲(chǔ)藏時(shí)間越長，儲(chǔ)藏溫度越高，如夏季高溫條件下，則脂肪氧化速度越快，游離脂肪酸增加越快[2]，玉米品質(zhì)劣變加速，甚至喪失食用價(jià)值。因此，2020年7月，我們選用試驗(yàn)倉玉米為研究對象，定期取樣檢測脂肪酸值，研究玉米在度夏期間脂肪酸變化情況，并采取控溫儲(chǔ)糧措施，從而安全有效地延緩其品質(zhì)劣變，為綠色儲(chǔ)糧技術(shù)的推廣提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料

1.1 供試玉米

玉米，2018年產(chǎn)，產(chǎn)地河北，儲(chǔ)存于中央儲(chǔ)備糧滄州直屬庫有限公司吳橋分公司2號(hào)倉。

1.2 儀器設(shè)備

1.2.1 軸流風(fēng)機(jī) 型號(hào)DTFN O.5，功率3 kW，風(fēng)壓600 Pa，風(fēng)量6940 m3/h，轉(zhuǎn)速2900 r/min。

1.2.2 化驗(yàn)儀器及化學(xué)藥劑 具塞磨口瓶、移液管、容量瓶、堿式滴定管、天平(感量為 0.01 g)、振蕩器(頻率為100次/min)、錘式旋風(fēng)磨、短頸玻璃漏斗、錐形瓶、烘箱、電磁爐，電動(dòng)取樣器。

化學(xué)藥劑：KOH儲(chǔ)備液、95%乙醇溶液、無水乙醇、酚酞指示劑。

1.2.3 其他設(shè)備 空調(diào)：KFR-72G(72556)A1-N1型家用空調(diào)機(jī)，3P，制冷功率2200 W。風(fēng)管(Φ75 mm、長4 m)。

2 方法

2.1 扦樣方法

采用電動(dòng)扦樣器，嚴(yán)格按照《糧食、油料檢驗(yàn)扦樣、分樣法》(GB/T 5491-1985)扦樣操作流程按點(diǎn)、按層進(jìn)行抽樣，倉房長57.40 m，寬24.50 m，糧堆高4.60 m，分4個(gè)區(qū)，4層扦樣。

圖1是糧堆取樣點(diǎn)平面布置圖，共扦取14個(gè)點(diǎn)?？拷蠅虮眽Φ?0個(gè)取樣點(diǎn)距墻面1 m，兩端4個(gè)取樣點(diǎn)距東墻或西墻0.5 m。中間的4個(gè)取樣點(diǎn)位于東墻和西墻的中心線上。

圖1 扦樣點(diǎn)位平面布置示意圖(2020年7月)

圖2是扦樣點(diǎn)立面布置示意圖，其中表層點(diǎn)距糧面0.5 m，中上點(diǎn)距糧面1.7 m，中下點(diǎn)距糧面2.9 m，底層點(diǎn)距倉地面0.5 m。

圖2 扦樣點(diǎn)立面布置示意圖(2020年7月)

2.2 檢測方法

本次試驗(yàn)中脂肪酸值檢測依據(jù)是《玉米儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》(GB/T 20570-2015)附錄A。取樣時(shí)間為2020年7月10日，檢測時(shí)間為2020年7月12日。扦檢分離，樣品檢測前保存于16℃環(huán)境下。

2.3 脂肪酸值檢測情況

由表1分析可知，各試驗(yàn)點(diǎn)位樣品表層脂肪酸值大于中層脂肪酸值，中層脂肪酸值大于底層脂肪酸值；同時(shí)，6、7、8、9四個(gè)中間點(diǎn)位樣品脂肪酸值相對倉房四周邊壁處樣品脂肪酸值較低，東、西兩側(cè)1、5、10、14四個(gè)點(diǎn)位脂肪酸值相對最高，最高點(diǎn)達(dá)36.4(KOH/干基)/(mg/100g)。

表1 2020年7月脂肪酸值檢測結(jié)果 [單位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

因此本次試驗(yàn)主要通過控制試驗(yàn)倉四周邊壁區(qū)溫度來研究玉米脂肪酸變化情況。通過第一次扦取樣品檢測結(jié)果可以看出，脂肪酸相對高的點(diǎn)位主要集中在東、西山墻，后續(xù)(9月、11月)試驗(yàn)樣品扦樣點(diǎn)位調(diào)整為東、西山墻兩側(cè)測溫電纜編號(hào)為1、3、5、76、78、80六個(gè)點(diǎn)位，分表層、中、底三層扦樣，各1.5 kg。圖3為扦樣點(diǎn)平面布置示意圖，圖4為扦樣點(diǎn)立面布置示意圖。

圖3 扦樣點(diǎn)平面布置示意圖(2020年9、11月)

2.4 控溫措施

夏季為了更好地控制糧溫，延緩度夏期間玉米脂肪酸值變化，試驗(yàn)倉主要采取了以下三種措施控制倉溫、糧溫。

2.4.1 空調(diào)控倉溫 當(dāng)離墻四周最近的測溫電纜檢測的糧溫最高點(diǎn)溫度上升至25℃時(shí)采用四邊揭膜的方式，考慮到東西山墻無風(fēng)道，北邊、南邊開的膜寬度較西、東邊小。接著，開啟3臺(tái)空調(diào)控制試驗(yàn)倉倉內(nèi)空間的溫度，空調(diào)設(shè)置啟動(dòng)溫度18℃。

2.4.2 東、西山墻埋入風(fēng)管控制邊壁糧溫 當(dāng)東、西山墻邊壁糧溫上升至27℃時(shí)，采取埋入風(fēng)管(Φ75 mm、長4 m)、夜間開啟風(fēng)機(jī)強(qiáng)制控溫，使空間冷氣完全下沉。

2.4.3 開風(fēng)機(jī)強(qiáng)制控溫 利用夜間氣溫較低時(shí)間段開啟風(fēng)機(jī)局部揭膜處理東、西山墻邊壁高溫區(qū)，風(fēng)機(jī)開啟時(shí)間段為：19:30～20:00、20:30～21:00、21:30～22:00。

2.4.4 溫度變化情況 圖5顯示，7月份，隨著氣溫不斷上升，利用空調(diào)控制倉溫、試驗(yàn)倉山墻埋入風(fēng)管和夜間間歇性開啟風(fēng)機(jī)處理倉溫、糧溫，使得整倉溫度得到有效控制，控制在20℃以下。

圖5 控溫操作后溫度變化情況

3 結(jié)果與分析

3.1 脂肪酸值變化情況

由表1可知，試驗(yàn)倉7月各點(diǎn)、各層脂肪酸值為32.3(KOH/干基)/(mg/100g)～36.4(KOH/干基)/(mg/100g)。表2可知，9月高溫點(diǎn)脂肪酸值為32.8(KOH/干基)/(mg/100g)～37.2(KOH/干基)/(mg/100g)，相對7月檢測結(jié)果脂肪酸值增幅為0.5(KOH/干基)/(mg/100g)～0.8(KOH/干基)/(mg/100g)，控溫度夏后11月高溫點(diǎn)脂肪酸值為33.2(KOH/干基)/(mg/100g)～37.8(KOH/干基)/(mg/100g)，相對于9月夏季檢測結(jié)果脂肪酸值增幅為0.4(KOH/干基)/(mg/100g)～0.6(KOH/干基)/(mg/100g)。

表2 脂肪酸值檢測結(jié)果 單位：[(KOH/干基)/(mg/100g)]

3.2 結(jié)果分析

3.2.1 根據(jù)表3顯示，玉米質(zhì)量指標(biāo)并未發(fā)生明顯變化。試驗(yàn)前脂肪酸值為34.5(KOH/干基)/(mg/100g)，夏季檢測結(jié)果為35.7(KOH/干基)/(mg/100g)，增幅1.2(KOH/干基)/(mg/100g)，12月脂肪酸值為36.4(KOH/干基)/(mg/100g)，增幅0.7(KOH/干基)/(mg/100g)，總體增幅1.9(KOH/干基)/(mg/100g)。

表3 試驗(yàn)期間整倉取樣檢測結(jié)果

由表4可知，度夏后非試驗(yàn)倉玉米脂肪酸增幅在3(KOH/干基)/(mg/100g)～5(KOH/干基)/(mg/100g)，試驗(yàn)倉整倉總體增幅1.9(KOH/干基)/(mg/100g)，說明在度夏期間，采取上述措施對玉米進(jìn)行控溫儲(chǔ)藏，脂肪酸值上升幅度有所減緩。

表4 試驗(yàn)倉與對照倉度夏前后脂肪酸值變化 [單位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

3.2.2 糧堆表層及靠墻位置容易受外界氣溫影響，脂肪酸值增幅較大；糧堆中下層受外界氣溫影響較少，脂肪酸值增值也較少，故在高溫季節(jié)要有效控制表層及邊壁處脂肪酸值增速，有利于保持玉米品質(zhì)。

3.2.3 脂肪酸值升高主要受溫度、濕度和霉菌等因素的影響[3]，本次試驗(yàn)主要研究了夏季溫度對玉米脂肪酸值的影響。在夏季高溫季節(jié)采取空調(diào)控倉溫、山墻埋入風(fēng)管控制邊壁糧溫、開風(fēng)機(jī)強(qiáng)制控溫等措施把試驗(yàn)倉的倉溫控制在20℃以下，試驗(yàn)倉玉米脂肪酸值的上升幅度明顯減緩，得出控溫儲(chǔ)藏玉米可以有效減緩脂肪酸值增速，因此可以通過降低倉溫和控制糧溫的上升使玉米安全度過夏季高溫季節(jié)。