粮食工程论文-低温储藏技术探讨
目 录
摘要……………………………………………………………………………………1
关键词…………………………………………………………………………………1
- 低温储藏技术概述……………………………………………………………… 2
1.1 低温储藏的原理………………………………………………………………2
1.1.1低温杀虫 ……………………………………………………………………2
1.1.2低温对粮食微生物起抑制作用 ……………………………………………3
1.1.3 低温有利于保持粮食的品质………………………………………………3
1.2低温储藏技术的方法 …………………………………………………………3
1.2.1自然低温 ……………………………………………………………………3
1.2.2 机械通风低温 ………………………………………………………………3
1.2.3机械制冷低温储藏……………………………………………………………3
1.2.4隔热保冷……………………………………………………………………4
- 低温储藏技术应用现状…………………………………………………………4
2.1 低温储藏所需主要设备…………………………………………………………4
2.1.1 谷物冷却机低温储粮………………………………………………………4
2.1.2 空调机组空调机组低温储粮………………………………………………5
2.1.3离心通风机低温储粮…………………………………………………………5
2.2 低温储藏的效果………………………………………………………………6
2.2.1降低保管费用………………………………………………………………6
2.2.2 避免粮食损失………………………………………………………………6
2.2.3 提高销售价格………………………………………………………………6
2.2.4节约轮换费用………………………………………………………………6
3 推动粮食低温储藏发展的设想及建议…………………………………………7
3.1 转变储粮理念，加深对推广应用低温储藏技术必要性的认识……………7
3.2 加大科技投入，加强对低温储藏关键技术研究攻关和推广力度…………7
3.3利用区域优势，提高应用低温储藏技术的经济性和有效性………………7
4 结束语………………………………………………………………………………7
参考文献………………………………………………………………………………8
致谢……………………………………………………………………………………9
摘要：随着我国经济的发展和人民生活水平的日益提高，对粮食品质、安全有了更高的要求，粮食储藏的目的不仅仅是减少粮食数量损耗和一般意义上的储粮安全，更重要的是保持粮食品质和新鲜度，为广大消费者提供高品质的粮食及产品。因此，低温储粮是作为我国粮食储藏工作中一项带有方向性技术的措施，是当前绿色储粮技术推广应用的首选方法。本文就利用低温储粮技术，如何更好的保持粮食的品质和新鲜度，如何减少粮食在储藏过程中的损失，进行研究讨论。
关键词：低温；储藏；减少储粮损失及品质
低温储藏技术探讨
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，并对储粮进行隔热保冷，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，俗称低温储藏。
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，借助制冷剂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的推广应用。直到1998年之后的5年里，为了改善仓储设施，国家利用343亿元国债资金，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，因此确保中央储备粮质量完好，有效降低粮食的重量损耗，最大限度的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。
1.1 低温储藏的原理
1.1.1 低温杀虫
利用冬天和春季自然低温的条件杀死储粮、包装器材及仓储用具中的害虫是目前低温杀虫的主要办法。我国东北、华北和西北广大地区应用低温防治储粮害虫，均有显著效果；南方地区也可选择时机，利用冬、秋、春季寒流降低粮温，虽然不能杀死害虫，但可以有效地抑制害虫的生命活动，减少害虫繁殖的代数，使害虫大量发生的时间推迟1~2个月，这样仍可以减少粮食的损失。冷冻杀虫可以根据当地情况，采取仓外冷冻、仓内冷冻或仓内外冷冻结合的方法进行。
1.1.2 低温对粮食微生物起抑制作用
低温能抑制霉菌的生长繁殖：粮食微生物的活动主要受温度和水分的影响。在温暖的粮堆内，甚至水分在13.5～15.0%，如有足够的时间，真菌就能生长。低温对霉菌的活动有抑制作用：一般储粮微生物在0℃以下不能发育。低温对微生物的抑制作用，又受到水分的影响，粮食水分愈大，防止霉菌生长的温度愈低；粮食水分少，温度可稍高。因此，用低温来抑制霉菌在粮堆中的发展必须配合控制粮食的含水量，才能获得良好的效果。
另外，温度对一些霉菌的产毒也有影响，一般霉菌的生长适宜温度，也是它产生全部代谢产物的最适温度，因此低温储粮不但能抑制粮食微生物的生长与繁殖，同时还可以防止和避免一些产毒菌株产生霉素，保证粮食的卫生。
1.1.3低温有利于保持粮食的品质
一般水分正常的粮食，只要粮温控制在15℃以下，就能降低储粮的呼吸作用及其他分解作用所引起的粮食质量损失，使其处于休眠状态，以保持储粮的新鲜度和发芽力；在10℃以下，未出现呼吸强度的突然增加而停留在低限水平。这种低温对呼吸作用的抑制效应，有利于增加储粮稳定性及延长安全储藏期。对于没有干燥设备的地区，低温储藏是保管高水分粮食的较好方法。
1.2 低温储藏技术的方法
1.2.1 自然低温
自然通风是指利用自然对流，将外界干燥、低温的空气与粮堆内的湿热空气进行交换，达到降低粮食温度、水分的目的。自然通风主要有两方面，一是降低粮食温度；二是降低粮食水分。
自然通风主要是降低粮温和降低粮食水分；由于秋末和冬季室外温度低，可以打开粮面上部窗子和通风换气口，同时打开仓房底部的通风口，让热空气上升，从粮面溢出
1.2.2 机械通风低温
机械通风是利用通风机把外界的空气强力压入粮堆，进行气体交换，以达到降温降湿的目的，机械通风降温迅速，幅度大，操作简便，节省劳动力。
1.2.3机械制冷低温储藏
机械制冷储粮的仓房，其墙壁砌成宽10～20cm的隔热夹层，仓顶也是双层，内部填聚苯乙烯泡沫塑料或稻壳、珍珠岩等物料，使导热系数控制在0.0006KJ/m
2·s·k以下。
这种仓型结构和制冷设备，可将储粮温度控制在15℃以内。在低温季节时可把粮食冷冻后装入低温仓内密闭，这样可以减少2～3个月利用机械降温的时间，不仅节约了能源也保持了粮食的低温。在特殊条件下也有不经自然低温冷冻而入低温仓，由机械制冷降低粮温并保持恒定低温的。
低温仓的空调制冷设备有的安装在仓房长向一端的外边的，也有把整个设备包装起来变为一个整体安放在仓内一端的，通风形式有安装风道装置的，也有不安通风道装置的。安通风道装置的通常是仓内储粮为散积，不安通风道的是垛积的。低温空气是经机械空调制冷设备降温后吹入仓内，反复循环，将粮温保持在所要求的范围内。
低温储藏不仅通过空调设备控制确定的温度，而且要根据不同的含水量，控制仓内的相对湿度；使之不超过该含水量相对平衡的相对湿度，相对湿度的控制一般用温度调节器来进行，这样不仅使储粮保持低温，而且控制在一定的干燥状态，确保长期安全储藏。
采用机械制冷储藏方法，仓房应具有密闭性能，这是最基本的条件，受太阳辐射影响大的向阳面要采取预防措施。注意过高含水量的粮食不易长期在低温下储藏，可做临时性抢救措施，避免骤然升而降低粮食品质。
1.2.4 隔热保冷
隔热保冷是低温库能否达到预期效果的一个关键。根据计算，机械制冷低温储藏时所需的制冷量，有30%～35%是围护结构的耗冷量。如果仓房围护结构的隔热性较差，为了维持粮温，仓温德低温及稳定性，将会延长制冷组的运行时间及开机次数。使粮食的保管费用上升。一般粮库的隔热结构，能保持仓温.粮温的稳定，波动小，并减少制冷机或空调机的开启次数缩短运行时间，降低运行费用，节约粮食保管费。
对隔热性差的仓房要进行隔热改造，对仓房可能发生内外热交换的空洞进行隔热密闭，辅助对散装粮进行压置密闭。
2 低温储藏技术应用现状
2.1 低温储藏所需主要设备
2.1.1 谷物冷却机低温储粮
谷物冷却机对粮堆降温的空气流程相当于民用建筑空调中的直接蒸发式机组加直流式全空气系统，由于送入粮堆的低温风吸收热量上升后直接从粮库上部的窗缝等部位排向大气，没有回风再利用，在夏季气温较高的地区，粮库排出的空气温度低于室外气温的情况下，就造成了一部分能量的浪费。另外，谷物冷却机是利用高品位能源——电能驱动压缩机制冷的，一次能源消耗相对较大。适用于电力资源丰富的地区。谷物冷却机通常与地槽或者地上笼通风系统连接，其优点在于谷物冷却机可以移动，不需要每个库的送风口都配备，占用库区空间少，在保证粮食安全的情况下可以逐库通风降温。在适合机械通风的气候条件下还可以在送风口接上风机进行机械通风降温，以降低动力能源消耗。充分利用自然通风条件，谷物冷却机与机械通风和自然通风相结合，才能实现节能降耗的目的。
2.1.2 空调机组空调机组低温储粮
民用建筑中，舒适性空调的送风温度一般比室内设计温度低5~10℃，即使采用大温差低温送风，送风温度也在13℃，因此，若采用空调机组进行低温储粮，采用冷冻水作为载冷剂是不能满足低温储粮需要的。降低载冷剂的融点，采用乙二醇溶液代替冷冻水做载冷剂就可以满足降低送风温度的要求。
利用空调机组低温储粮工作原理与谷物冷却机相似，负荷计算方法也相似，机组运行的负荷等于粮库内所有的热量与发热量之和。
空调机组安装示意图如图1所示：
图 1 平房仓中空调机组安装示意图
2.1.3 离心通风机低温储粮
离心式通风机主要由：叶轮、机壳、联轴器、轴。 叶轮是产生风压和传递能量的主要作功部件；机壳主要用来引入气体和排出气体，同时将气体的部分动能变为压力能；联轴器用来连接电机和风机，传递力矩；轴安装并固定叶轮，通过联轴器与电机。
离心通风机叶片之间的气体在叶轮旋转时，受到离心力作用获得动能（动压头）从叶轮周边排出，经过蜗壳状机壳的导向，使之向通风机出口流动，从而在叶轮中心部位形成负压，使外部气流源源不断流入补充，从而使风机能排出气体。
电动机通过轴把动力传递给风机叶轮，叶轮旋转把能量传递给空气，在旋转的作用下空气产生离心力，空气延风机叶轮的叶片向周围扩散，此时，风机叶轮越大，空气所接受的能量越大，也就是风机的压头（风压）越大。如果将大的叶轮割小，不会影响风量，只会减小风压。
2.2 低温储藏的效果
2.2.1 降低保管费用
以实验库点固定储备的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月53%。
2.2.2 避免粮食损失
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。
2.2.3 提高销售价格
经低温储藏的稻谷加工出的精制米，无论从感官质量还是使用品质，都十分接近于用新鲜稻谷加工出的精制米。在出库销售时，每吨销售价提高了60元，可获利210万元。
2.2.4 节约轮换费用
根据其品质变化速度，由此推算其储备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。
3 推动粮食低温储藏发展的设想及建议
3.1 转变储粮理念，加深对推广应用低温储藏技术必要性的认识
随着我国国民经济的发展和人们生活水平的不断提高，对粮食品质、营养、卫生有了更高更严格的标准和要求。特别是加入世贸组织后，我国农业正从数量农业向质量农业转型，粮食安全储藏的任务也绝不仅仅是减少粮食的重量损耗，更重要的是保持粮食的品质，最大限度地延缓粮食的陈化劣变，为我国的消费者乃至国际市场提供高质量的粮食及其产品。因此，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，是当前绿色储量技术推广的首选方法。
3.2 加大科技投入，加强对低温储藏关键技术研究攻关和推广力度
国家和政府有关部门应实行必要的鼓励政策和资金倾斜，建立先进技术推广专项资金，加大对低温储藏关键技术研究经费和技术力量投入，加强区域之间、企业和科研院校之间的技术协作和技术交流，集中优势，联合攻关，共同推进低温储藏技术的发展，整体提高仓储管理技术水平和装备水平，依靠科技手段，延缓粮食陈化，降低储粮成本，提高经济效益。
3.3利用区域优势，提高应用低温储藏技术的经济性和有效性
我国地域辽阔，南北气候差异大，唯有东北、西北和华北地区具有最适宜推广应用低温储藏技术的气候条件，可优先在该区域（特别是优质粮食主产区），选择基础条件好、管理水平高的仓储企业，率先开展低温储粮的技术改造和应用示范，借助其得天独厚的气候优势，提高应用低温储藏技术的经济性和有效性，体现其显著的经济效益和社会效益，引导周边粮食仓储企业积极主动地开展低温储粮，以点带面，进一步扩大低温储藏技术的应用面积。
4 结束语
低温储藏作为目前全世界公认的最安全、可靠、合理和最为符合绿色环保要求的防护保鲜技术，虽然在应用推广的起始阶段投资较大，见效甚微，但从长远看它的经济效益和社会效益将会逐渐显现。在新形势下，积极推广以低温储藏为主的绿色环保技术，启动绿色储粮技术工程，不仅对广大人民群众的身体健康具有重要意义，而且是我国粮食仓储技术发展的必然趋势，同时也是社会主义粮食市场经济和我国加入世贸组织的客观要求，它对提高我国粮食储藏保护技术水平，促使我国粮食储藏保护技术与国际水平接轨，确保我国的优质粮食在入市后开拓国际市场，均有重要的战略意义。
参考文献
[1] 王若兰等，粮食仓房隔热性能对低温储粮效果的影响[ M ]，粮食与饲料工业。2008年04期
[2] 舒在习，谢令德.我国低温储量技术体系的探讨[ J ],粮油加工与食品机械。2006年08期
[3] 王荣光，沈天行.可再生能源利用与建筑节能[ M ],机械工业出版社2007年11期
[4] 王信忠，李茂达等.空调准低温储粮技术的应用[ J ],广西工学院学报.2008 年 第32卷：41~44
致 谢
在本次论文设计过程中，周凤英老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指导与教育，使我得以最终完成毕业论文设计。在学习中，老师严谨的治学态度，丰富渊博的知识.敏锐的学术思维.精益求精的工作态度以及诲人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。这三年中和得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！
最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。
