偏高水分玉米高大平房倉儲存安全度夏試驗

姜玉山，閆恩峰，李 莉

（魯糧集團平原糧食儲備庫有限公司，山東 德州 253100）

玉米是世界上第三大糧食作物，因其營養(yǎng)豐富，且加工產品及副產物數量較多而被認為是重要的谷物之一。玉米是大顆粒作物，其胚占比較大，占總重量的10%～14%，占總體積的30%～35%。玉米胚中含有30%以上的蛋白質和可溶性糖，以及大量不飽和脂肪酸[1]。由于玉米籽粒呼吸旺盛，而且胚部組織疏松，具有較強的吸濕性，當環(huán)境溫度高濕度大時，很容易生霉，造成糧食損壞[2]。玉米收獲通常在秋季，氣溫偏低，光照時間短，不利于玉米晾曬，而烘干玉米的成本太高，而且容易產生焦糊粒，也易導致玉米破碎粒增加、淀粉失去活性。目前淀粉加工廠采購烘干玉米的意愿較差。如何使偏高水分玉米安全度夏一直是糧食儲藏技術研究人員探討和需要解決的問題[3]。本研究擬通過綜合運用隔熱控溫、內環(huán)流控溫、環(huán)流熏蒸、機械通風等一系列技術，解決偏高水分玉米度夏難的問題。

1 材料與方法

1.1 倉房及儲糧情況

選取19號倉為試驗倉房，17號為對照倉，均為2010年建設的高大平房倉，兩個倉的長度和寬度分別為41.48 m和23.22 m，倉墻厚0.5 m，存糧高度分別為5.97 m和5.78 m，隔熱方式是屋頂外置光伏太陽能板、倉內置塑鋼門窗。2015年進行倉房維修改造，借助國家財政維修改造資金，倉房門窗內部加裝塑鋼密閉門窗，密閉性能良好，阻止外界氣體與倉內氣體交換，起到隔熱保溫作用。倉房頂采用隔熱珍珠巖材料，具有隔熱作用，鋪設2層防水層，房頂安裝光伏太陽能板，覆蓋倉頂85%以上面積，減少陽光照射面積，減少屋頂熱量吸收，降低倉溫。

2020年11 月新收獲的當地玉米，全部進行過篩處理，入倉完成時間19號倉2020年12月24日，17號倉2021年1月15日。入庫玉米質量情況（表1）。含水率測定參照GB 5497—1985用LDS-1G型谷物水分測定儀測定；脂肪酸值測定參照GB/T 20570—2006；容重測定參照GB/T 5498—2013；不完善粒測定參照GB/T 5494—2019。

表1 玉米質量情況

1.2 糧溫檢測系統(tǒng)

智能化糧情檢測系統(tǒng)采用北京佳華科技有限公司OPI檢測系統(tǒng)，主要包括：系統(tǒng)通訊主線、RTU箱、分機主板、測溫電纜、連接線、連接插頭、溫濕度傳感器、測控主機，每根測溫電纜由4個測溫點，每周二定時檢測糧溫，打印測溫數據表。

1.3 機械通風系統(tǒng)

每口倉有4個不銹鋼通風口，具有保溫隔熱性能，一級兩風道通風（如圖1所示），通風途徑比為1.6，可以由離心風機壓入式通風。倉房山墻安裝2臺軸流風機，型號T35-11 No5.6，功率1.1 kW，風壓374 Pa，風量24 478 m3/h。19號倉降溫機械通風時間2020年12月25日—2021年1月14日，平均糧溫由10 ℃降低到5 ℃，單位能耗為0.044 kW·h/（t·℃）；17號倉降溫機械通風時間2021年1月16—30日，平均糧溫由8 ℃降低到5 ℃，單位能耗為0.055 kW·h/（t·℃）。

圖1 倉房風道分布示意圖

1.4 內環(huán)流系統(tǒng)

按照Q/ZCL T23—2017《內環(huán)流控溫儲糧技術標準》，內環(huán)流系統(tǒng)（圖2）主要包括：控制系統(tǒng)、保溫管道系統(tǒng)、保溫循環(huán)系統(tǒng)、保溫管路安裝附件、電纜防護安裝附件等。環(huán)流系統(tǒng)技術參數：額定電壓DC 7～24 V，電源指示，溫度范圍-55～125 ℃，傳輸數據是有線方式。環(huán)流風機技術參數：環(huán)流電機4臺，功率0.75 kW/臺，安裝形式是臥式法蘭連接，電機、風機均采用鋁合金材質，風量為1 000 m3/h。

圖2 內環(huán)流系統(tǒng)示意圖

在倉房四角及空間中心距離糧面1.5 m處布設5個溫濕度傳感器，監(jiān)測倉房空間溫濕度，當檢測到溫度高于設定溫度時系統(tǒng)自動開啟環(huán)流風機，將糧堆中央“冷心”通過保溫環(huán)流管道循環(huán)到倉內空間，以降低倉房溫度和上層糧食的溫度，當檢測溫度達到設定溫度時系統(tǒng)停止運行。

2 技術方法

2.1 冬季蓄冷

為最大限度減少糧堆水分損失，蓄冷通風均采用小功率軸流風機進行負壓緩釋通風降溫，平均糧溫降至5 ℃，使之達到通風蓄冷目標值，到2021年1月底完成冬季蓄冷工作。

2.2 密閉門窗孔洞

在氣溫逐步回升之際（2021年3月），做好倉房密閉工作，關閉倉外門窗和倉內塑鋼門窗，通風口用麥糠堵嚴實，減少人員進入倉內，減少外界氣溫對倉溫、糧溫的影響，延緩儲糧糧溫的回升速度。倉房門口、糧情檢查出入庫門口布設防蟲線，定期補藥，防止外界害蟲感染[4]。

2.3 內環(huán)流控溫

根據糧溫檢測情況，7月份由于夏季外界氣溫越來越高，倉溫升高，表層糧溫持續(xù)升高，平均糧溫達到26 ℃以上，開啟內循環(huán)環(huán)流風機。開啟溫度設定為倉溫26 ℃，關閉倉溫設定為24 ℃。當倉溫高于開啟設定溫度時，內環(huán)流通風系統(tǒng)自動運行，當倉溫低于停止設定溫度時，內環(huán)流通風系統(tǒng)自動停止。

內環(huán)流期間每周進行糧情檢測，19號倉檢測糧溫變化見圖3，對照倉17號糧溫變化見圖4。

7月初開啟內環(huán)流系統(tǒng)，糧堆內部的冷氣由糧堆底部吸出，通過環(huán)流保溫管道進入糧堆上方空間，在環(huán)流風機的作用下進入糧堆，通過糧堆進入通風道，形成一個閉合環(huán)流系統(tǒng)[5]。從溫度變化曲線表（圖3和圖4）可以看出，倉溫及糧堆表層的溫度逐漸下降，糧堆表層平均溫度維持在26 ℃左右，糧堆空間及表層的高溫氣體下沉到糧堆內部，糧堆中層、底層的溫度逐漸升高，逐漸縮小溫度分層，改善“冷心熱皮”現象。8月20日開始熏蒸，熏蒸期間停止內環(huán)流運行，糧溫上升。9月20日熏蒸散氣結束后，外界氣溫逐漸降低，利用晚間氣溫較低的時機，打開軸流風機，排除倉內的濕熱氣體，降低糧堆表層溫度。

圖3 19號倉儲藏期間倉溫和糧堆溫度的變化

圖4 17號倉儲藏期間倉溫和糧堆溫度的變化

2.4 環(huán)流熏蒸

糧情檢查發(fā)現的主要蟲種為麥蛾、玉米象。2021年8月20日實施磷化鋁環(huán)流熏蒸，設計濃度為300 mL/m3，不僅能夠殺死糧堆中的害蟲，還能夠抑制糧堆霉菌的生長，起到殺蟲和抑制霉菌生長的雙重作用[6]。9月15日開始通風散氣，使用軸流風機通風散氣5 d，檢測倉內磷化氫濃度低于0.2 mL/m3時，可以進倉檢查。

2.5 品質檢測

2021年3 月、9月分別檢測19、17號倉儲糧品質，檢測糧食品質在內環(huán)流控溫期間的變化，結果見表2。從檢測結果分析，糧食的各項指標變化不大。

表2 玉米儲藏期間品質變化

內環(huán)流通風降溫是在一個全密閉環(huán)境進行的，與外界沒有氣體交換，內環(huán)流通風期間倉房濕度控制在50%左右，扦樣檢查糧食水分，全倉分2個區(qū)，11個點，每點分4層，扦取樣品經過混樣器混勻，檢測糧食質量指標及品質指標。試驗倉玉米水分降低0.2%，玉米脂肪酸值增加2.2 mg /100 g，對照倉玉米水分降低0.1%，玉米脂肪酸值增加1.7 mg /100 g，色澤、氣味正常。內環(huán)流控溫能夠減少糧食水分損失，延緩糧食品質變化。

2.6 機械通風降溫

經過度夏的玉米，糧堆表層溫度維持在26 ℃左右，糧情檢測個別測溫點溫度在27 ℃左右，為防止?jié)駸釘U散發(fā)生結露，10月份采取人工翻動糧面，翻動深度在15～30 cm，增加糧堆表層的疏松度，釋放濕熱氣體，降低糧堆表層溫度。利用晚間氣溫較低的時機，打開通風口，開啟軸流風機，進行通風降溫，平衡糧溫，避免造成結露[7]。

進入12月，氣溫明顯下降，再次進行軸流風機間歇式通風降溫，把糧堆平均溫度降至5 ℃左右，為下一年玉米糧堆安全度夏儲蓄冷源。在通風期間，注意檢查，經常踩動糧面，特別是靠墻的陰面部位，溫度差異較大，極易形成濕熱擴散，造成結露，影響糧食安全儲存。

3 討 論

（1） 根據玉米的儲藏特性，不同階段采取相應的措施。春季氣溫回升階段，做好倉房的隔熱密閉，堵塞孔洞，阻止外界氣體與倉內氣體交換，延緩糧溫回升，防止倉外的儲糧害蟲進入糧堆感染。夏季根據糧溫變化，適時開啟內環(huán)流系統(tǒng)，設定內環(huán)流通風降溫系統(tǒng)的開始和停止溫度，自動開啟內環(huán)流通風系統(tǒng)，有效降低糧堆倉空間和表層的溫度，倉空間保持相對穩(wěn)定的溫度，延緩糧食品質變化，減少害蟲的發(fā)生。8—9月份適時進行磷化氫熏蒸作業(yè)，合理設定磷化氫濃度，起到殺蟲的作用。還要加強糧情定期檢查，勤檢查，踩動糧面，感覺糧溫變化，或用木棍插入糧堆，感覺插入糧堆軟硬度。秋季適時進行通風，平衡糧溫，減少溫度分層，減少濕熱擴散，冬季做好通風降溫，儲蓄冷源，為糧食安全度夏做好準備。

（2） 由于糧堆內的冷源有限，在內環(huán)流控溫儲糧后期“冷源”不足，達不到降溫效果，策略是“冷源”不足倉房可以安裝空調，外墻加裝隔熱保溫板，降低倉溫和表層糧溫，達到玉米準低溫儲藏的目標。

（3） 內環(huán)流控溫期間，在進倉檢查糧情、檢查扦樣、熏蒸施藥等過程中打開倉門，導致熱空氣進入倉內造成冷源損失、倉溫升高[8-9]。操作要點是，進倉時及時關閉進倉塑鋼密閉門，最大限度地減少熱交換。內環(huán)流控溫期間檢查糧情時間為早晨8點前進行，其余進倉時間盡量選擇在氣溫較低時。內環(huán)流系統(tǒng)在運行過程中，隔熱保溫管道隔熱效果不好、通風口密閉不嚴等因素，會造成在運行過程中冷源損失，影響控溫效果。因此要做好隔熱管道、通風口的檢查和維護，確保管道運行暢通，隔熱性能良好，減少冷源損失。

（4）由于倉房的窗戶過多，影響倉房隔熱保溫效果，根據出入庫需要，封堵部分窗戶，起到保溫隔熱效果。偏高水分玉米倉儲的深入研發(fā)工作是，根據過夏期間糧堆各層溫度和水分的變化，預測糧堆各層濕球溫度和儲糧害蟲的生長發(fā)育[10]，進而進行精準化學熏蒸作業(yè)殺蟲，減少用藥量。