三种方法对玉米局部发热处理效果研究

陈玉峰，韩建平，汪福友，郭 续，卢军伟

（中央储备粮沈丘直属库有限公司，河南 沈丘 466315）

玉米是我国重要的农作物之一[1]，每年新增加的储藏量十分巨大。在储藏期间，由于玉米本身胚部较大，入仓时水分较高，且不均匀，相对于小麦和稻谷更难储藏[2]，尤其是在夏季外温升高后，玉米胚呼吸作用加强，粮堆内部湿热迁移，粮堆表层结露，玉米表层水分增加，易滋生霉菌，造成局部发热，严重影响玉米储藏和危害玉米品质[3]。

玉米发热的重要原因是湿热迁移，这是指在粮堆内由于温差的存在，湿气会随着热量由高温区向低温区移动，一般会在低温区聚集。针对玉米发热问题的处理研究众多，可以用烘干、就仓干燥、单管通风、人工翻粮等[4]，但是存在着研究方式单一、具体数据简单的问题。本文以中储粮沈丘直属库存储玉米为研究对象，使用不同的方法处理发热玉米，系统地研究玉米入仓、安全管理、不同方式处理发热点的效果及玉米水分变化。

1 材料与方法

1.1 试验仓房及储粮情况

选取存储有玉米的仓房，分别为5号仓、10号仓、16号仓和49号仓，仓房信息及玉米品质见表1。

表1 试验仓仓房信息、粮情及降温降湿处理方法

1.2 试验方法

7月初，局部粮温异常升高时选取不同的处理方法在不同仓内同时进行降温作业，处理方法包括：自动翻粮机处理、局部单管通风处理、人工挖沟翻粮处理，并以空调控温仓作为对照，具体如下：

自动翻粮机：由沈丘直属库与安徽云龙粮机有限公司共同研制，型号yl1000，可翻粮深度2 m，应用于10号仓。

局部单管通风：通风单管为1～4 m，利用负压风机抽风，风机为河南粮好仓储设备有限公司生产，型号LHDGTF-2型，应用于49号仓。

人工挖沟翻粮：在发热点进行人工挖沟，深度约为1 m，使发热粮暴露在空气中，在沟两头配合轴流风机排出仓内积热，应用于16号仓。

空调控温：将目标温度设为24℃。由于空调器控制回差一般为2℃，当仓温高于26℃时，空调自动开启，当仓温降至24℃时，空调自动停止，应用于5号仓，作为对照仓。

每仓选取3个点（如图1）作为温度及水分检测部位，5号仓取样深度为粮面下1 m处。每天记录各点的温度变化数据，直至粮温恢复正常，同时记录处理过程中玉米水分变化。

图1 仓内发热点示意图

2 结果与分析

2.1 不同处理方法降温效果分析

由图2至图4可以看出，不同处理方法均可以降低玉米粮温，以发热点1数据为例，图2是经过自动翻粮机处理后粮温变化曲线，粮堆温度由于上下层进行了充分的混合，发热点温度快速下降，在1 d后由发热时的31.1℃快速降至22.1℃，后由于外温影响，粮温开始出现缓慢上升，在4 d时已经接近仓温，此时温度为27.5℃。图3是单管通风后粮温变化曲线，在通风处理之前温度已经高达40.6℃，经局部单管通风处理后，1 d就可将粮温降至31.2℃，持续进行通风，3 d后粮温达到27.6℃，恢复稳定，这是由于通过单管风机强力吸风将其它部位的冷空气抽至发热点，并将热空气排出，从而使粮温下降。图4是人工翻粮后粮温变化曲线，经人工翻粮后，高温粮暴露在空气中，再经轴流风机排风排除仓内积热空气，粮温开始缓慢下降，4 d的时间可以将粮温由30.1℃降至27.6℃，从而使粮温稳定。图5是空调控温粮温变化曲线，经空调控温仓内个别点粮温上升幅度不高，12d时间仅由21.8℃上升到22.5℃，表明空调控温可在初夏季节温度上升时显著抑制粮温上升，保证玉米储粮安全。

图2 自动翻粮机处理后不同时间粮温

图3 局部单管处理后不同时间粮温

图4 人工翻粮后不同时间粮温

图5 空调控温不同时间粮温

2.2 不同方法降温的效果对比

不同的处理方法均可以在粮堆发热时降低粮温，但是效果各有不同，降温效果最快的是自动翻粮机进行翻粮处理，通过将下层的低温粮与上层的发热粮混合，可以达到快速降低粮温的目的，1 d内可以降温9℃。其次是单管通风处理，在处理高温粮时，使用单管通风可以在1 d内快速降低粮温，降幅最高可达9.4℃，1 d后粮温开始缓慢降低，1～3 d的降温速度为1.8℃/d，人工挖沟翻粮的降温速度最低，试验4 d内降温速度为0.6℃/d，这可能是由于人工挖沟翻粮深度不如机械翻粮深，深层低温粮未翻出来，因此即使有风机拉动，热量散发速度也有限。

2.3 不同处理方法对玉米水分变化影响

由图6至图8可以看出，不同处理方法对玉米水分影响程度不同，图6中经过自动翻粮机处理后，由于自动翻粮机是将底部的粮食翻上来与发热粮混合，能将发热点玉米水分保持在14.60%左右，同时由于粮温下降，即使水分依然较高，但短期内不会出现发热现象。图7中单管通风可以显著降低玉米水分，发热点1的玉米水分可以由15.37%降到14.88%，继续保持通风，3 d时可以降到14.39%，降水效果显著，这可能是由于风机将其他部分的干冷空气经发热点抽出后，置换掉发热点处的湿热空气，进而降低玉米水分。图8中经人工挖沟翻粮后，将发热点玉米暴露在空气中，又利用轴流风机吹粮沟，也能显著降低玉米水分，4 d后发热点1处的玉米水分可以由15.01%降到14.03%。图9利用空调控温的对照仓中，由于粮温比较稳定，粮堆内部没有出现明显地湿热迁移，玉米整体水分变化不显著，保持在比较稳定的状态。

图6 自动翻粮机处理后不同时间玉米水分

图7 单管通风处理后不同时间玉米水分

图8 人工翻粮后不同时间玉米水分

图9 空调控温不同时间玉米水分

3 讨论

玉米由于其本身物理特性的影响，在夏季极易发热，在发热时及时采取降温降水处理措施至关重要。当玉米发热时，针对目前常用的几种方法对比发现各有优劣：自动翻粮机可以快速降低粮温，并且可以大大降低保管员劳动强度，但是这是基于下层粮温较低的基础上，用在紧急快速处理粮情，但是依然存在粮情隐患，长期储存，还需进一步处理，如果出现粮堆下层温度较高甚至也发热时，使用翻粮机不能很好地降低粮温，只能起到混合粮食水分，消除结块的情况；单管通风处理适用于局部粮温过高情况的降温处理，持续使用可以消除发热点的发热问题和降低粮食水分，单管通风使用简单、方便、灵活，但是每批次处理面积小，在处理发热面积大、发热点多时，处理速度慢、效率低，有时通风虽然能降低本发热点的粮温，但是其它部位的粮温很快升高，来回移动单管劳动强度较大；人工翻粮是最传统的一种处理粮堆发热的方法，操作简单，但是降温效果不显著，人员劳动强度大。

空调控温储粮技术是最新出现的科技储粮技术，最先在南方及沿海地区推广使用，在仓温升高时通过空调降低仓温可以很好地防止粮温快速上升，空调利用制冷剂制冷，无需考虑冷源不足问题，可持续提供冷源；且空调在工作时可以及时除去空气中的水分，降低仓湿，进而防止玉米发热，而较低的粮温又可以使粮食处于准低温甚至低温储粮条件下，有效防止玉米品质劣变，保障玉米安全度夏。

不同的处理方法处理的效果不同，同一方法处理不同发热类型的粮情效果也不尽相同。在玉米储藏过程中，利用空调控制仓温可以有效预防粮堆发热，进而使粮情处于稳定的状态。当粮堆内部存在冷心时，可以利用自动翻粮机或者单管通风进行降温降水，解决玉米发热问题，而粮堆内部温度较高时，利用人工挑沟翻粮效果比较好，因此在实际储粮时应以预防为主，当粮情异常时不能盲目选择某种处理方式，应根据整仓粮温、粮情选择适合处理方法。