玉米水分控制與儲藏技術(shù)

◎ 侯 萌

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，黑龍江 哈爾濱 150086）

玉米儲藏階段需要全面控制水分，因而要引入先進(jìn)的技術(shù)，提高儲藏技術(shù)水平，構(gòu)建良好的儲藏管理體系，為玉米儲藏管理工作的開展提供有效技術(shù)保證。相關(guān)技術(shù)人員緊跟時(shí)代發(fā)展步伐積極開展研究工作，加強(qiáng)對玉米水分控制的認(rèn)識，并探索高效的控制方式，保證玉米儲藏，提高玉米儲藏技術(shù)應(yīng)用水平。

1 玉米儲藏特點(diǎn)

1.1 玉米發(fā)熱后易引發(fā)變質(zhì)

與其他谷類籽粒的特征不同，玉米籽粒的胚部較大，其重量在整個(gè)籽粒中的占比在8%～15%，體積已然超過30%。玉米胚的主要功能在于向玉米植株提供必要的養(yǎng)分。籽粒胚的蛋白質(zhì)含量較高，其中含有的可溶性糖在胚部的占比超過30%。玉米籽粒的呼吸及吸濕等方面能力較強(qiáng)。通過研究可知，玉米籽粒與小麥相比，呼吸能力為小麥的8 ～11 倍，這也使玉米具有更高的吸水性，變質(zhì)的幾率更大，對玉米保存造成了一定的障礙。

1.2 玉米籽粒脂肪含量高，易引發(fā)酸敗

玉米籽粒胚含有大量的脂肪，在保存期間更容易變酸腐敗。玉米在保存期間，其胚部脂肪可在呼吸作用下持續(xù)分解，此后形成脂肪酸。因此，胚部在水和脂肪含量均較高的情況下，就會積累更多的脂肪酸[1]。大量的脂肪會降低玉米自身的抗逆能力，更容易在溫度等因素的影響下出現(xiàn)酸腐等情況。

1.3 玉米易引發(fā)霉變

玉米胚部的占比較高，富含大量的營養(yǎng)元素，從另一角度來講，這種特點(diǎn)也為霉菌的生長與繁殖提供了養(yǎng)料。玉米胚部的體積也較大，因此，其附著的微生物量較高。由于胚部的微生物與細(xì)菌較多，所以在儲藏期間更容易受到蟲害和霉菌等影響。與其他籽粒谷物相比，玉米受到蟲害和病害的幾率更高，在病蟲害處理等方面的難度也更大。尤其儲存環(huán)境的溫度達(dá)到一定值后，就會導(dǎo)致玉米出現(xiàn)熱霉，這也會對玉米的品質(zhì)形成不利影響，貯存工作的實(shí)施難度更高。

1.4 玉米易導(dǎo)致蟲害

在烘干和入庫環(huán)節(jié)，玉米會出現(xiàn)較多的破損籽粒。玉米籽粒的可溶性糖較高，進(jìn)入貯存環(huán)節(jié)，破損的籽粒會隨著可溶性糖流出甜味，吸引害蟲腐蝕玉米。此外，蟲害還會進(jìn)一步促進(jìn)玉米出現(xiàn)霉變等病癥，嚴(yán)重降低玉米的食用品質(zhì)。

2 玉米水分控制

玉米本身的水分含量較高，且成熟不夠均勻，因此，在儲藏環(huán)節(jié)出現(xiàn)霉變、蟲害等風(fēng)險(xiǎn)也更高。為了盡量降低玉米出現(xiàn)霉變和蟲害等影響，在保存水分較高的玉米時(shí)需依據(jù)18%的標(biāo)準(zhǔn)對水分含量進(jìn)行控制。玉米在進(jìn)入倉儲環(huán)節(jié)前，可通過晾曬、通風(fēng)或烘干等方法降低所含的水分。

2.1 自然晾曬

該種方法主要可分為田間扒皮、高茬、房頂?shù)攘罆穹椒?，可選擇適合的區(qū)域完成玉米晾曬，以此降低玉米本身的水分。自然晾曬更適合種植規(guī)模不大的農(nóng)民，與烘干方式相比，自然晾曬更能夠有效保存玉米中的營養(yǎng)成分。經(jīng)過晾曬處理的玉米具有較高的品質(zhì)，同時(shí)也不會出現(xiàn)脂肪酸提高等問題。但該種方法的具體應(yīng)用也會受到一定條件的限制，如場地、氣候等，且需要較多的人工，在時(shí)間和規(guī)模方面的成本較高，同時(shí)破碎粒較多，這也會對玉米的產(chǎn)量形成不利影響[2]。

2.2 機(jī)械物理通風(fēng)

該種方法是運(yùn)用通風(fēng)機(jī)等設(shè)備將存儲環(huán)境外的冷空氣引入倉庫，以此對保存環(huán)境的氣體進(jìn)行優(yōu)化，平衡倉庫內(nèi)外的溫度和濕度等指標(biāo)，達(dá)到降低玉米溫度的效果，因此，在我國南部氣溫較高的地區(qū)應(yīng)用頻率較高。該種方法較為靈活，如果外部條件允許，可針對整個(gè)保存過程應(yīng)用，能有效平衡玉米的水分，且對保存環(huán)境的封閉性要求不高。管理人員可隨時(shí)掌握玉米的保存情況，隨時(shí)進(jìn)入倉庫中查看玉米的品質(zhì)。但該種方法也會受到陰雨、寒流等氣候的負(fù)面影響，且工作量較高。如果引入機(jī)械設(shè)備完成工作，需對機(jī)械的運(yùn)行情況進(jìn)行檢驗(yàn)，避免出現(xiàn)安全事故。經(jīng)過處理的玉米會產(chǎn)生較大的損失，長期通風(fēng)會導(dǎo)致玉米的水分過分流失，同時(shí)降低了玉米的品質(zhì)，設(shè)備運(yùn)行期間消耗的電量也是不可忽視的成本因素。

2.3 烘干干燥

該種方法是運(yùn)用烘干設(shè)備降低高水分玉米的方法，也就是說運(yùn)用熱風(fēng)管提供的熱量烘干玉米水分。先進(jìn)的烘干設(shè)備可有效改善水分偏高的玉米質(zhì)量，且對電能等資源的消耗量較低。在連續(xù)烘干作業(yè)期間，單次降水大，但弊端在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保存成本高，這就決定了如果玉米存儲量低，則無法發(fā)揮預(yù)期效果。烘干方法會降低玉米中生物的活性，降低發(fā)芽率，籽粒的完整性更低，脂肪酸的增加也會降低玉米的品質(zhì)。

3 玉米儲藏技術(shù)

3.1 低溫貯藏技術(shù)

該種技術(shù)手段是基于合理控制糧庫內(nèi)的溫度，降低玉米出現(xiàn)霉變的幾率，破壞蟲害的繁殖環(huán)境，以此提高玉米品質(zhì)的穩(wěn)定性，延長其保存期限，因此，也是使用廣泛的保存方法。褚洪強(qiáng)等通過研究得出，在浙江等溫濕度較高的區(qū)域運(yùn)用該種技術(shù)，可有效延長玉米的保存時(shí)間，且空調(diào)等設(shè)備的安裝與操作相對便利，不會再次污染玉米，與我國對儲糧技術(shù)的安全性與生態(tài)性目標(biāo)相符[3]。此外，趙德柱等在低溫環(huán)境下，通過對玉米出現(xiàn)霉變的情況進(jìn)行分析可知，玉米在低溫環(huán)境下也可延緩霉菌生長的速度。但小農(nóng)戶在儲糧技術(shù)和設(shè)備等方面無法達(dá)到相應(yīng)的水平，且低溫儲糧技術(shù)的應(yīng)用成本較高，這也在一定程度上限制了該種技術(shù)的應(yīng)用范圍[4]。

3.2 熏蒸貯藏技術(shù)

熏蒸是運(yùn)用相應(yīng)的藥劑，基于一般的溫度和壓力環(huán)境下散發(fā)有毒氣體，使其對蟲害的呼吸造成破壞，如果毒氣的濃度達(dá)到一定值，就會殺死蟲害。使用較高的藥劑主要為氯化苦、磷化鋅等。但該種技術(shù)如果長期運(yùn)用，會提高蟲害的抵抗能力，同時(shí)對周圍環(huán)境也會形成負(fù)面影響，藥物殘留會對玉米的品質(zhì)造成損害。通過研究可知，使用硫酰氟在成本、效果和安全性等方面均不理想，因此，低O2高CO2混合應(yīng)用的方法，在使用量和殘留的破壞性等方面更有優(yōu)勢。

3.3 氣調(diào)貯藏技術(shù)

針對水分較高的玉米應(yīng)用該種技術(shù)，即對密閉的倉庫重啟，之后利用功率較大的排風(fēng)設(shè)備將氣體排出，氣囊消失后再次充氣和排氣。與運(yùn)用化學(xué)藥品熏蒸不同，該種技術(shù)的安全性更高，不但不會對周圍環(huán)境造成破壞性的影響，同時(shí)還可減少對玉米品質(zhì)的傷害。王玉生等人從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及應(yīng)用效果等方面對該技術(shù)的應(yīng)用作出全面而客觀的分析，提出該技術(shù)手段在抵抗蟲害方面具有更為明顯的效果，且可降低糧堆產(chǎn)熱的幾率，同時(shí)可有效遏制霉菌滋生，全面保障玉米的品質(zhì)[5]。此外，王若蘭等通過研究玉米在不同氣體環(huán)境下的保存情況得出，40% CO2能夠有效阻礙玉米品質(zhì)降低的情況[6]。運(yùn)用該種儲藏技術(shù)，需要倉庫具有更高的密封性，這也同時(shí)提高了儲糧的成本和實(shí)施難度，并且農(nóng)戶在低氧環(huán)境中作業(yè)也無法保證自身的身體健康。

3.4 內(nèi)環(huán)流控溫綜合綠色儲糧技術(shù)

內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)主要結(jié)合不同季節(jié)的特點(diǎn)，運(yùn)用軸流風(fēng)機(jī)或環(huán)流風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)溫度，保證倉庫中的溫度適合玉米保存。通過對東北地區(qū)的氣候環(huán)境進(jìn)行研究可知，應(yīng)用該種技術(shù)可將倉庫溫度降低到23 ℃以下，同時(shí)不破壞玉米的水分，可有效降低玉米出現(xiàn)霉變和蟲害等幾率。該技術(shù)在使用成本、經(jīng)濟(jì)效益和安全性等方面均表現(xiàn)出更為明顯的優(yōu)勢，在防治病蟲害方面的應(yīng)用上綜合了不同的儲糧方法，提高了儲糧的實(shí)施效率和生態(tài)性。孟憲兵通過研究提出，臭氧結(jié)合環(huán)流的殺蟲和除菌效果相對理想[7]。牛懷強(qiáng)等也綜合應(yīng)用惰性粉防蟲、智能通風(fēng)等技術(shù)手段全面提高了蟲害的防治效果，尤其在高溫時(shí)鞘翅類的蟲害防治方面具有明顯功效[8]。何錫忠等運(yùn)用內(nèi)環(huán)流控溫和氮?dú)鈿庹{(diào)技術(shù)同步完成儲糧環(huán)境的優(yōu)化和蟲害防治，但弊端在于應(yīng)用成本偏高[9]。

3.5 偏高水分玉米品質(zhì)控制

水分可作為玉米代謝的重要物質(zhì)，如果玉米的水分較高，其所具有的呼吸強(qiáng)度也更大，脂肪酸變化及水解速度更快，品質(zhì)下降的可能性也越高。此外，玉米的水分偏高還會為微生物提供有利的繁殖環(huán)境，加速蟲害和霉菌的侵襲速度，同時(shí)也會降低玉米對溫度變化的適應(yīng)性。

3.5.1 偏高水分玉米貯藏品質(zhì)控制指標(biāo)

對儲藏的糧食品質(zhì)進(jìn)行有效控制，目的在于客觀判斷儲藏環(huán)境屬于無污染、輕度不適合與中度不適合的類型。此外，判斷玉米儲藏品質(zhì)的指標(biāo)還有脂肪酸、粗淀粉含量、氣味等因素。其中，氣味、品嘗值、脂肪酸可作為判斷玉米品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。顏色、品嘗值可從定性的角度進(jìn)行判斷，主要依據(jù)評價(jià)人員的嗅覺、視覺等感官進(jìn)行鑒別，因此，評價(jià)人員需具有較為敏感的感官能力。脂肪酸是定量指標(biāo)，該指標(biāo)與保存時(shí)間呈正比，與其余指標(biāo)均呈反比。脂肪酸和品嘗值不但可直接反映玉米的品質(zhì)，同時(shí)還可定量分析原糧入庫的質(zhì)量水平。

3.5.2 偏高水分玉米貯藏品質(zhì)控制技術(shù)

在保存玉米前，需先對水分、溫度和脂肪酸等含量進(jìn)行科學(xué)控制，保證水分在合理范圍，糧庫的溫度和脂肪酸值達(dá)標(biāo)。如果使用烘干方法降低玉米的水分含量，需以保證玉米的質(zhì)量為基本前提，科學(xué)控制烘干設(shè)備及玉米的加熱溫度。經(jīng)過全面檢測后的玉米才能入庫保存。技術(shù)人員可在玉米保存期間，定期對保存環(huán)境的溫度、玉米自身的水分和脂肪酸含量進(jìn)行檢測。如果溫濕度較高，需及時(shí)對保存環(huán)境進(jìn)行降溫、降濕處理，隨時(shí)監(jiān)控水分較高的玉米，避免不同區(qū)域的溫濕度出現(xiàn)差異，影響玉米的品質(zhì)[10]。如果氣溫較低，可運(yùn)用通風(fēng)等設(shè)備提高保存環(huán)境的空氣流動性，準(zhǔn)確掌握玉米水分的流失狀況，盡量保障玉米的品質(zhì)不受影響。在保存玉米期間，需對與玉米品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)變化情況隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，盡量優(yōu)化脂肪酸與品嘗值，并將脂肪酸含量作為重要的監(jiān)測指標(biāo)。此外，需重點(diǎn)對糧食的局部和敏感位置加強(qiáng)監(jiān)測，使用更有針對性的監(jiān)測方法掌握具體位置的品質(zhì)變化情況，同時(shí)充分發(fā)揮行業(yè)前沿技術(shù)的應(yīng)用，在玉米保存期間有效控制糧堆整體和局部的品質(zhì)，最大限度保證玉米的食用品質(zhì)。

4 結(jié)語

總之，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，玉米水分控制水平不斷提高，在有效運(yùn)用儲藏技術(shù)的過程中，需要技術(shù)人員根據(jù)具體地區(qū)，結(jié)合玉米儲藏實(shí)際條件，科學(xué)制定玉米品質(zhì)控制方案，加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐管理水平，從而保證玉米儲藏安全，為社會穩(wěn)定發(fā)展提供有效保障。