玉米儲(chǔ)藏中空調(diào)控溫技術(shù)的應(yīng)用研究

◎ 趙德柱，潘明利，王 宇，楊 平

（中央儲(chǔ)備糧濟(jì)寧直屬庫有限公司，山東 濟(jì)寧 272100）

玉米是我國重要的糧食和經(jīng)濟(jì)作物，產(chǎn)量為世界第二，約占總體谷物產(chǎn)量的25%。玉米在我國的經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在玉米儲(chǔ)藏過程中應(yīng)用空調(diào)控溫技術(shù)，可以有效降低玉米霉變和蟲害的概率，控制食品安全指標(biāo)中真菌毒素的含量，從而提高玉米儲(chǔ)藏保管工作的質(zhì)量，為后期加工提供保障，推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

1 玉米儲(chǔ)藏時(shí)的特點(diǎn)和常見問題

（1）玉米籽粒呼吸作用旺盛，造成發(fā)熱后易引發(fā)變質(zhì)。玉米籽粒同其他糧食谷類的籽粒相比，其胚部占比最大，重量占比為籽?？傊亓康?%～15%，而體積占比更是達(dá)到了30%～35%。玉米胚部是玉米主要的水分吸收和釋放的部位。玉米籽粒的胚部含有大量的蛋白質(zhì)，可溶性糖的比重更是占到了整個(gè)胚部的30%以上，玉米籽粒的呼吸作用旺盛，吸濕能力增強(qiáng)[1]。根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果可知，玉米籽粒的呼吸作用為正常小麥的8～11倍，這使得玉米較其他谷物在儲(chǔ)藏時(shí)更易吸水，更易發(fā)生變質(zhì)，不易于保管。

（2）玉米籽粒脂肪含量高，易引發(fā)酸敗。玉米籽粒的胚部脂肪含量非常豐富，因此玉米在入倉儲(chǔ)藏期間極易出現(xiàn)酸敗的情況。玉米入倉存儲(chǔ)后，玉米籽粒胚部的脂肪就會(huì)通過籽粒的呼吸作用不斷被分解和氧化，從而不斷生成脂肪酸。因此，水含量與脂肪含量都較為豐富的胚部就成了整個(gè)玉米籽粒脂肪酸積累最多的部位[2]。脂肪的大量積累削弱了玉米籽粒的抗逆性，使玉米籽粒更易在外部溫度和濕度的影響下發(fā)生酸敗。

（3）玉米籽粒的微生物附著量大、帶菌量大，易引發(fā)霉變。玉米籽粒的胚部，其重量占比較大，營養(yǎng)成分較為豐富，在一定程度上為霉菌提供了產(chǎn)生和繁殖所需的物質(zhì)原料。玉米籽粒的胚部在體積上同樣占比較大，這使得籽粒胚部的微生物附著量較大。玉米胚部的微生物附著量與帶菌量越多，玉米在儲(chǔ)藏過程中就越易出現(xiàn)蟲害和霉菌感染[3]。玉米儲(chǔ)藏過程同其他谷物籽粒的儲(chǔ)藏過程相比，其感染蟲害和霉菌的概率更大，嚴(yán)重性更大，處理難度也更高。尤其是當(dāng)倉房溫度升高到一定程度后，還會(huì)引起玉米的熱霉變現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了儲(chǔ)糧的品質(zhì)和安全，增加了儲(chǔ)糧保管工作的難度。

（4）玉米籽粒破損情況嚴(yán)重，易導(dǎo)致蟲害。受玉米烘干程度以及玉米入庫作業(yè)的影響，玉米顆粒中往往存在大量的破損籽粒。由于玉米籽粒的可溶性糖含量較大，玉米入倉后，破損籽粒中的可溶性糖便會(huì)伴隨著甜味流出，吸引害蟲啃食帶有破損籽粒的玉米，從而引發(fā)蟲害。同時(shí)，蟲害的發(fā)生還會(huì)造成玉米發(fā)熱、霉變，最終導(dǎo)致玉米的食用價(jià)值大大下降，整體品質(zhì)遭到嚴(yán)重破壞[4]。

2 玉米儲(chǔ)藏中空調(diào)控溫技術(shù)的應(yīng)用研究

在糧食儲(chǔ)存過程中科學(xué)合理的應(yīng)用自然低溫以及人工降溫的方法，可以使儲(chǔ)糧倉庫長(zhǎng)期保持低溫儲(chǔ)藏狀態(tài)，有利于提高糧食儲(chǔ)藏保管工作的質(zhì)量，進(jìn)而保證儲(chǔ)糧的整體品質(zhì)。國內(nèi)外的研究學(xué)者普遍認(rèn)為，當(dāng)玉米的儲(chǔ)存環(huán)境可以保持長(zhǎng)期低溫或準(zhǔn)低溫狀態(tài)時(shí)，玉米發(fā)生霉變和蟲害的可能性就會(huì)大大降低，可以有效抑制谷倉內(nèi)儲(chǔ)糧微生物的生長(zhǎng)，減緩玉米發(fā)生脂肪酸敗的速度，使玉米能夠較長(zhǎng)時(shí)間的保證各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)符合相關(guān)要求，保證玉米的食用價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值[5]。下文將從空調(diào)控溫技術(shù)的應(yīng)用角度出發(fā)，就空調(diào)控溫技術(shù)對(duì)糧溫和食品安全指標(biāo)中真菌毒素的影響進(jìn)行探討，期望能為以后空調(diào)控溫技術(shù)在玉米儲(chǔ)藏中的應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

2.1 試驗(yàn)倉房與制冷設(shè)備

根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求以及倉庫制冷設(shè)備的安裝情況，選擇14號(hào)倉、16號(hào)倉作為實(shí)驗(yàn)倉房。上述2座倉房的制冷設(shè)備均為格力GREE-KFR-72GW/（72556）Ba-3型號(hào)3P空調(diào)掛機(jī)，制冷類型為冷暖，單機(jī)制冷量為7 200 W，制冷功率為2 200 W，單機(jī)循環(huán)風(fēng)量為1 100 m3·h-1，各倉均安裝4臺(tái)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中玉米糧情的檢測(cè)采用天津明倫糧溫測(cè)控系統(tǒng)。在每座倉房?jī)?nèi)設(shè)置42根測(cè)溫線纜，每條測(cè)溫線纜采用4層檢測(cè)，總計(jì)168個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。14、16號(hào)倉儲(chǔ)糧情況如表1所示。

表1 試驗(yàn)倉房?jī)?chǔ)糧情況匯總表

2.2 試驗(yàn)方法與檢測(cè)方法

對(duì)14、16號(hào)倉房的進(jìn)行隔熱保冷改造。提高倉房的隔熱保冷性能是保證倉房實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)低溫玉米儲(chǔ)藏效果的關(guān)鍵因素，為此，工作人員使用PE材料為14、16號(hào)倉房的墻體做了全倉吊裝并密封門窗，以此減緩倉房?jī)?nèi)外的濕熱傳遞，保證倉房?jī)?nèi)部糧溫、倉溫的相對(duì)穩(wěn)定。這種處理方法同時(shí)也能減少空調(diào)的運(yùn)行總時(shí)長(zhǎng)，從而在保證玉米準(zhǔn)低溫儲(chǔ)存的前提下降低了空調(diào)運(yùn)行成本的投入。

2021年6月份進(jìn)入夏季之后，環(huán)境溫度急速上升，在14、16號(hào)倉房?jī)?nèi)按照方案設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)。從6月7日開始，在每個(gè)周一上午通過天津明倫糧溫測(cè)控系統(tǒng)對(duì)14、16號(hào)倉房的倉外溫度、倉內(nèi)溫度以及整倉玉米平均糧溫的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和收集，并扦取倉內(nèi)樣品進(jìn)行真菌毒素檢測(cè)。

3 結(jié)果與分析

14號(hào)和16號(hào)倉糧溫變化趨勢(shì)如圖1所示。6月7日—9月20日期間，14號(hào)倉與16號(hào)倉上層平均糧溫最高分別為25.0 ℃和24.7 ℃，整倉平均糧溫最高為20 ℃和19.5 ℃，14號(hào)倉與16號(hào)倉在上層平均糧溫的控制上符合準(zhǔn)低溫糧食儲(chǔ)藏的要求，但兩口倉在整倉平均糧溫上略高于準(zhǔn)低溫的要求。兩組糧溫曲線均約在2021年8月23日達(dá)到最高值；其中，14號(hào)倉和16號(hào)倉上層平均糧溫較2021年6月7日上升約4.9 ℃和5.6 ℃，整倉平均糧溫較2021年6月7日上升約3.4 ℃和3.6 ℃。從上層平均糧溫看，16號(hào)倉的糧溫上升幅度較14號(hào)倉高了0.7 ℃；從整倉平均糧溫看，16號(hào)倉的糧溫上升幅度雖然同樣比14號(hào)倉高，但二者差異較小，僅為0.2 ℃，且二者具有相似的上升幅度，這是因?yàn)椴捎昧嗣荛]空間空調(diào)制冷的方式來控制糧溫，對(duì)于玉米整體來說，溫度控制較為穩(wěn)定。

14號(hào)和16號(hào)倉真菌毒素變化趨勢(shì)如圖2、圖3所示。由圖可知，6月7日—9月20日期間，14號(hào)倉與16號(hào)倉抽檢樣品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量最高分別為200 μg·kg-1和150 μg·kg-1，玉米赤霉烯酮含量最高為25 μg·kg-1和28 μg·kg-1，黃曲霉毒素含量在1 μg·kg-1內(nèi)，3項(xiàng)真菌毒素指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)。從抽檢情況看，14號(hào)倉與16號(hào)3項(xiàng)真菌毒素指標(biāo)變化幅度不大，且具有近似的變化趨勢(shì)，說明采用的密閉空間空調(diào)制冷方式能使倉房?jī)?nèi)的真菌毒素指標(biāo)保持整體穩(wěn)定。

4 討論

（1）試驗(yàn)中的14、16號(hào)倉上層糧溫低于25 ℃，倉內(nèi)平均糧溫低于20 ℃，都達(dá)到了準(zhǔn)低溫度夏的儲(chǔ)藏溫度要求。通過14號(hào)倉與16號(hào)倉真菌毒素檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比可知，空調(diào)控溫對(duì)于真菌毒素含量的變化有一定的穩(wěn)定作用。利用空調(diào)對(duì)倉房進(jìn)行制冷控溫，能有效減緩玉米上層平均糧溫的爬升趨勢(shì)，更有利于玉米的儲(chǔ)藏。

（2）由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，合理利用空調(diào)制冷進(jìn)行倉房控溫，能有效將玉米整倉平均糧溫控制在安全度夏準(zhǔn)低溫水平，保證玉米真菌毒素指標(biāo)安全穩(wěn)定，從而保證玉米的質(zhì)量。空調(diào)目前技術(shù)成熟、安裝方便、運(yùn)行和保養(yǎng)工作簡(jiǎn)單，且制冷和控溫過程對(duì)玉米無污染。在控制糧溫蟲害的同時(shí)相應(yīng)減少了熏蒸環(huán)節(jié)，符合綠色儲(chǔ)糧以及綠色保糧的技術(shù)要求，適宜進(jìn)行推廣應(yīng)用。

5 結(jié)論

空調(diào)控溫技術(shù)的應(yīng)用可以有效保證玉米儲(chǔ)藏過程的品質(zhì)，保留玉米的食用價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)在食品安全越來越被重視的情況下可以有效控制真菌毒素的安全，對(duì)于推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展能起到重要作用。雖然空調(diào)控溫技術(shù)的前期成本投入較大，但就長(zhǎng)期的儲(chǔ)藏保管工作來說，空調(diào)控溫技術(shù)的應(yīng)用可以解決常規(guī)玉米儲(chǔ)藏過程中常見的熱霉變、真菌毒素升高和蟲害等問題，確為一種值得推薦的具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的糧食控溫儲(chǔ)藏方法，其在糧食儲(chǔ)藏過程中也必定會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用。