低温烘干玉米对其品质影响及效益分析

李根　李继文　尚贺

[摘要]自2016年以来，中央储备粮大庆直属库有限公司采用郑州粮科所顺逆流HSNT25型烘干机低温烘干玉米，根据低温烘干玉米摩擦力变小、容重增加的原理进行了多次试验，同高温烘干玉米比较容重明显提高，破碎率显著降低，水分均匀性明显提高，脂肪酸值较正常值偏低。同时低温烘干玉米温度较低，有效降低了入仓成本，提高了储藏的稳定性，在销售出库时价格始终占据高位，取得了较好的经济效益。

[关键词]低温烘干;品质影响;效益分析

中图分类号：TS210.4 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202006

1 设备及材料

1.1 顺逆流HSNT25型烘干机

烘干基本原理：顺逆流粮食烘干机是采用“顺流-逆流”的组合干燥工艺，并根据粮食受热温度实行“分段变温干燥”，各干燥段之间设计缓苏段，“干燥-缓苏”交替进行[1]。在顶端的干燥段采用较高的热风温度使粮食快速升温，并带走一部分表面水分;中间干燥段采用中等热风温度脱去大量水分;经过以上步骤，粮食籽粒温度已经升高，所以底部干燥段采用较低温度即可脱去粮粒内部吸附力较强的水分，同时避免粮温升得过高;最后经过冷却段的充分冷却，达到安全水分和温度的出机粮食可以直接入库储存。该烘干塔将“顺流”“逆流”干燥工艺优化组合运用，达到了最优效果，是中央储备粮大庆直属库有限公司的精品粮食烘干塔机型[2]。

1.2 试验粮食

品种为高水分玉米，数量6 000t，等级为二等，烘干前水分26.5%，杂质1.3%，破碎率2.9%，生产年份为2015年，产地为黑龙江省大庆市。

1.3 试验仓房

高大平房仓。具体仓房数据见表1。

1.4 入仓形式

干粮出塔后经自然冷却，直接由平板输送机经流筛后装车入高大平房仓。

2 试验方法

对试验高水分玉米进行高温快速烘干，自然冷却，经流筛入46号仓。烘干时炉温、热风温度、粮温、排粮速度以及烘干后的粮食温度5d的對比试验详细数据见表2。烘干后粮食的品质及质量结果见表3。

对试验高水分玉米进行低温慢速烘干，自然冷却，经流筛入42号仓。烘干时炉温、热风温度、粮温、排粮速度以及烘干后的粮食温度5d的对比试验详细数据见表4，烘干后粮食的品质及质量结果见表5。

高温烘干玉米与低温烘干玉米入仓后静态保管期间，2016年和2017年春秋两季粮食质量普查粮食的相关储存控制指标变化情况见表6。

3 试验分析

3.1 低温烘干对玉米容重的影响

粮食的容重是指单位体积的粮食质量。影响粮食容重的因素有很多，比如水分、温度、成熟度、品种、籽粒大小及籽粒表皮光滑程度等。其中，玉米籽粒表皮光滑程度是决定玉米容重变化的主要因素之一[3]。分析烘干过程可知，当潮玉米籽粒受热后，首先是表层水分汽化蒸发，形成表层与内部水分梯度，内部水分向表层移动的速度与表层水分蒸发速度相差越大，产生的内部应力也越大。当高温烘干玉米时，来自外部的热能迅速传到玉米籽粒表皮，把浮在玉米籽粒表皮的机械结合水蒸发掉，并在表皮形成结构紧密的硬层，影响了内部化学结合水的蒸发速度。随着内部应力的增大，在籽粒表皮形成褶皱，轻则出现裂纹，籽粒膨大，表皮光滑度降低，摩擦力增大;重则导致焦糊。相反，采用适当的低温烘干潮玉米，水分匀速蒸发，表皮缓慢收缩，能够显著抑制潮玉米光滑度的降低，在单位体积的空间里能装更多的玉米籽粒，所以在其他条件相同时，低温烘干的玉米比高温烘干的玉米品质好，容重高[4]。高温和低温烘干后出塔玉米容重结果见表7、表8。通过比较表7和表8得知，低温慢速烘干的玉米容重要比高温快速烘干玉米的容重偏高16g/L。

3.2 低温烘干对玉米水分均匀度的影响

低温烘干使玉米籽粒由外到内受热均匀，水分逐渐缓慢溢出，烘干时间及缓苏时间较长，给不同水分段的玉米降到所要求水分的时间较为充足。因此在同样的条件下，低温烘干的玉米水分均匀，夹生粒比较少，不易发热，能够有效地抑制玉米生霉粒和脂肪酸值的增长速度，利于玉米安全储藏[5]。

从实际烘干工作中发现，玉米经过高温烘干后的水分不均匀度差异比较明显。虽然烘干后玉米综合水分平均值能达到标准水分14%，但是实际粮食水分有较大差异，最高水分达到18%的占2.1%，最低水分达到12%的占8.7%，其中水分为13.0%～15.0%的占66.9%，总体水分相对分散不均。（见表9）。高温烘干过程中夹生粮的不均匀度较高。低温慢速烘干后玉米水分达到标准水分14%时，其中最高水分达到18%的占0.3%，最低水分达到12.0%的占2.1%，其中水分为13.0%～15.0%的占88.6%。总体水分相对集中，低温烘干过程中夹生粮的不均匀度较低。见表10。高温烘干过程中夹生粮的不均匀度较高，粮食入仓后夹生粮占比例多的同时还伴有粮堆的高温，为了确保储粮稳定就必须通风降温，在降温过程中水分还会继续丢失，导致粮食的损耗增大。根据笔者多年的实际工作经验可以得出：烘干温度越高，原粮水分越大，烘干时间越短，水分不均匀度越大，反之低温烘干则能达到理想的结果[6]。

3.3 高温烘干玉米与低温烘干玉米对入仓后玉米质量的影响

经高温烘干后的玉米，粮食出塔温度一般在22℃左右，粮食入仓后，由于气温与粮温温差较大，为了减少温差，达到安全储存的目的，要通过通风降低粮食温度，又由于粮食温度过高，通风过程中粮食温度降低的同时水分也会丢失，导致粮食减量。特别是与高温烘干粮相比，低温烘干的粮食耐储存、粮堆表层局部无高温现象发生、损耗少、粮堆透气性好、落粮点少、通风后温度梯度值差率低。夏季低温慢速烘干与高温快速烘干相比，使用内环流控温效果明显、管理成本低，且低温慢速烘干玉米容重高、销售价格高、效益可观，值得推广。中央储备粮大庆直属库将高低温两种形式烘干的玉米分别存储于 46号仓和42号仓，具体情况见表11、表12。

3.4 低温烘干对出塔玉米粮温及入仓后玉米温度的影响

低温烘干玉米出塔粮温一般在12℃，适度通风就能达到安全储存的要求，能耗较低。

4 成本与效益分析

4.1 成本分析

（1）高温烘干成本。燃煤按600元/t计算，吨费用：0.6×61+8.4+4.4=49.4元。

（2）低温烘干成本。燃煤按600元/t计算，吨费用：0.6×57+6.8+3.6=44.6元。

按烘出2 500t干玉米计算，低温比高温烘干多耗费成本：（49.4-44.6）×2 500=12 000元。

4.2 效益分析

4.2.1 烘干效益

（1）高温烘干效益：高温烘干干玉米出品率81%，3 000×81%=2 430t。

（2）低温烘干效益：低温烘干干玉米出品

率82.7%，3 000×82.7%=2 481t，净剩粮效益：1 800×

51=91 800元，等级差效益：40×2 481=99 240元。

4.2.2 销售价格比较

同期中央储备粮大庆直属库有限公司42号仓与46号仓玉米拍卖出库价格比较见表13。

5 结论与建议

如今，我国东北四省每年玉米生产量达上亿吨，虽然自然晾晒玉米品质好，省能源，又环保，但由于数量巨大，受场地资源紧缺影响，自然晾晒无法正常实现，所以大量使用塔式烘干机烘干玉米成为必然趋势。中央储备粮大庆直属库有限公司也使用过多种型号的烘干机，从烘干实踐中认识到必须对烘干机的原理与结构有充分的认识，只有针对所在地区生产的玉米类型合理调整干燥工艺参数，并对不合适的机械设备进行改造，才能烘出质量较好的玉米，达到最佳的烘干效果，取得最好的经济效益[7]。故本文提出如下建议。

5.1 玉米品质控制

在粮食收购中，根据当年的粮食质量状况和收购的要求，有选择性地收购品质好、水分低、颗粒饱满、硬质率较好的潮玉米。在低温烘干中能最大限度地提高容重，降低破碎率，增强水分的均匀性，得到较高的干玉米出品率，取得最大经济效益。

5.2 合理调整干燥工艺参数

合理确定干燥介质的温度、流量、停留时间，积极采用低温、大风量的干燥工艺，控制粮食的受热温度，最大限度地减缓粮食因受热而产生的内部应力及变性，同时加强干燥过程中粮食品质的随机检测。粮食烘干塔在工作中，随着介质温度的提高，干燥机的生产能力也有了显著提高。但当温度超过150℃达到170℃时，生产能力的提高并不显著。相反，玉米的品质却因此恶化了，不仅爆腰率增加，还出现了烘糊粒。粮食在干燥机内被加热的最高温度超过60℃时，其爆腰率显著增加。所以粮食被加热的最高温度不宜超过60℃，介质最高温度不宜超过130℃。我国实施《连续式粮食干燥机》（GB/T 16714—2007）国家标准，对干燥机主机造成的玉米破碎率作出了限制，应该严格执行。同时还应改进输送设备，简化工艺流程，尽量减少使用斗提机，尽可能地使用传统的皮带输送设备，保证干燥后的粮食质量符合国家标准要求，充分发挥烘干塔在实现粮食储存、流通现代化体制中的作用。

5.3 提高认识、更新观念

提高粮食干燥技术水平，保证干燥后粮食的品质，加强对粮食资源的保护，关系到我国新形势下国民经济可持续发展问题。特别是在市场经济深入发展的今天，粮食作为商品进入流通领域以来，讲求质量、注重经济效益已成为企业发展的根本和追求。在粮食干燥领域，也应以科技为先导，以质量求生存，树立新的市场观念，积极发展我国的粮食干燥事业。

参考文献

[1]刘丕全，王儒风.水分不均匀度检验在玉米烘干及储藏中的应用[J].种子科技，2018（4）：26.

[2]毕文广，赵敏，吕国军.设备改造对玉米烘干和入仓减碎的重要性[J].农家科技，2019（10）：34.

[3]夏文龙.烘干玉米品质指标变化的讨论[J].粮食工艺与科学， 2020（1）：76.

[4]张继双.东北高水分玉米烘干脂肪酸值变化规律的探讨[J].农业研究，2019（6）：56.

[5]刘亮.东北高水分玉米烘干脂肪酸值变化规律的探讨[J].食品工业，2018（2）：55.

[6]赵丹华.玉米烘干过程中表面温度场有限元分析[J].粮油加工，2017（5）：98.

[7]刘德元.烘干塔在线粮食温度水分测量设备应用报告[J].粮食储藏，2019（5）：113.