除湿机在玉米储藏中的应用研究*

周福生 张先果 姚 灿 刘兴勇 李 慧

(1 中国储备粮管理集团有限公司贵州分公司 550081)(2 中央储备粮贵阳直属库有限公司 550000)(3 贵州食品工程职业学院 551400)

玉米是我国三大粮食经济作物之一，更是众多工业的基础原料，在维护国家粮食安全战略上起着重要作用。近年来随着玉米产量不断提升，玉米储藏过程中食品安全问题也日益凸显。贵阳常年阴雨，晴朗天气较少。如储存玉米不采取人工干预措施，春季气温回升后，仓内空间温度逐渐升高，而粮堆温度较低，空气中的水分在粮堆表层凝聚，使粮面湿度增加甚至结露，促使微生物急剧生长而引起发热、生霉等现象，给玉米的安全储藏带来了严重的危害。以贵阳直属库为例，每年春季气温回升后，均发现存储玉米表面有轻微的结露、发热、生霉现象，且运用防霉剂抑制、出仓摊晒等方法均无明显效果。因此，在玉米储藏期内，如何控制仓内空间湿度，避免玉米结露、发热、生霉，对玉米的安全储藏具有重要意义。

国内外在控制稻谷、小麦仓内湿度方面已经有一定的研究。2020年T. G. G. Uthpala, S. B. Navaratne等[1]，研究了除湿机的干燥过程，明确了在食品干燥过程中除湿机干燥为较好的干燥方法；2019年Evandro André Konopatzki等[2]，研究了除湿机用于大豆种子干燥中，在发芽率和品质保持上有显著效果；2015年谈玺平等[3]开展了《除湿机降低小麦面层水分的实验》研究，用1台除湿机在22天内就将小麦仓(面积为414m2)表层水分从14.8%降至安全水分；2013年陈亮、陈渠玲等[4]在《高水分晚籼稻仓内控湿降水试验》中研究了用除湿机在高大平房仓中对高水分晚籼稻进行内循环降水，用23天的时间将水分从15.1%降到了13.2%，取得了显著的效果；2012年梁勇等[5]将除湿机应用于偏高水分优质晚籼稻储存，在梅雨季节控制仓房空间湿度，降低粮堆表、上层水分，确保了高水分晚籼稻谷储存安全；2004年张礼芳、周建刚等[6]在《除湿机降水初探》中介绍了仓内包装高水分稻谷与散装高水分稻谷相比，使用除湿机降水时包装的方式孔隙度大效果更好；2000年M.J.C. Regalado, E. Bekki & P.S.等[7]，研究了除湿机用于径向流循环干燥的稻谷与自然干燥的稻谷品质基本相同，且除湿机干燥的能耗低、效果好、速度快，过程不受外界环境影响。因此，从目前研究情况来看，除湿机对维持仓间干燥有着明显效果，但其主要用于稻谷、小麦、大豆等领域的除湿的研究，鲜有在玉米储藏中使用除湿机的相关报道，因此，我们尝试将除湿机应用于玉米存储技术领域，探索玉米保管安全度夏的新方法。

1 材料与方法

1.1 供试仓房

选择中央储备粮贵阳直属库有限公司32号仓为试验仓，40号仓为对照仓。

仓房基本情况：两个仓房均长67.2 m，宽24.0 m，设计装粮线6.0 m，仓房容积约16048 m3；其中32号仓固定安装有2台除湿机，仓内设置5组一机三道地上笼通风系统，仓房气密性半衰期为50 s。40号仓未安装除湿机，其他情况与32号仓一致。

1.2 供试粮食

32号仓储存2018年产，且在当年轮换入库的中央储备粮玉米6956 t，品种为黄玉米，容重744 g/L，入库初始水分13.6%，入库脂肪酸值34.7(KOH/干基)/(mg/100g)。

40号仓储存2018年度轮换入库的中央储备粮玉米8599 t，品种为黄玉米，容重734 g/L，入库初始水分13.4%，入库脂肪酸值32.6(KOH/干基)/(mg/100g)。

1.3 试验设备

除湿机：2台，型号DYD-6480EBA，宁波生产。最大功率为8.4 kW,除湿量20 kg/h，每台除湿机适用范围600 m2～800 m2。

快速水分检测仪：1台，型号KettPM-8188，日本生产。

干湿球温度计：2个，型号：272-A型，上海生产。

微机粮情测控系统：1套，成都生产。

1.4 试验原理及方法

1.4.1 除湿机工作原理 除湿机是在内部风机的带动下，从仓内空间吸入湿度较高的空气，经过压缩机压缩、冷却，将吸入空气中的水汽凝结成水排出，再经适当加热输出湿度较低的空气的过程。如此循环往复，可降低仓内空间湿度，减少粮堆表面水分聚集，同时，也能防止夏季粮堆与外界温差较大引起粮堆表面及四周墙壁结露的情况。

1.4.2 试验方法 自2019年12月开始，逐月跟踪32号仓、40号仓粮情、仓内空间湿度和玉米品质变化情况。在冬季通风降温结束后(2020年2月8日)，对32号仓进行密闭隔热处理，同时检修除湿机。自2020年2月中旬开始，在仓内调试除湿机试运行，具体做法为：将32号仓内8个保温密闭窗、4个轴流风机口逐一检查，关闭严实，用薄膜压实密封，压槽周围用密封胶密封处理，通风道外口封堵隔热板，再用密封胶粘合薄膜密封处理，提高气密性。在仓间两边放置干湿球温度计，除湿机根据仓间湿度自动控制启停，设定除湿机湿度为高于60%时开始工作，低于或等于60%时停止工作，并试运行一周。40号仓除未安装除湿机外，其他处理方式与32号仓完全相同。每周两次对粮情、干湿球温度计湿度进行记录。试验时间从2019年12月至2020年5月，共计6个月，其中，正式开启除湿机为2020年2月17日至5月18日，共3个月。每月按GB 5491有关规定扦取样品进行品质检测。

2 结果与分析

2.1 试验期间粮情检测

32号仓、40号仓在试验期间用粮情测控系统每周1至2次对仓间粮堆进行粮情测控，并逐一记录，粮温变化情况见表1和表2。

由表1、表2可以看出，试验期间，试验仓和对照仓的整仓平均温度较为接近，说明除湿机对整仓的平均温度影响不大；从整仓最高温角度看，随着外温的逐渐升高，试验仓内的最高温变化平缓，且无异常发热点，而对照仓从3月6日之后，仓内最高温波动较大，个别点因局部结露出现发热现象。表明除湿机对仓内表层结露具有一定的控制作用。

表1 试验仓(32号仓)粮温变化情况 (单位：℃)

表2 对照仓(40号仓)粮温变化情况 (单位：℃)

2.2 仓间湿度变化情况

自2020年2月8日起，密闭所有门窗，试验仓和对照仓每周两次入仓检查、记录湿度，除湿机调试好后，于2月17日开始试验记录，持续时间为3个月，具体湿度变化情况见表3。

表3 供试仓房湿度变化情况

由表3可以看出，通过跟踪记录，经过数据分析，除湿机开启后，在2月17日到3月9日期间，试验仓(32号仓)仓内空间湿度由最高66%逐渐降至55%左右，3月9日至5月6日期间由55%缓慢降至53.5%。5月6日之后，湿度持续下降。而对照仓40号仓，在2月10日至5月6日期间，其仓内湿度维持在60%～70%，处于湿度较高状态，5月6日后湿度增加至75%以上，与试验仓形成了鲜明的对比。表明除湿机在试验仓内起到了较好的控湿作用。

2.3 玉米水分及脂肪酸值的变化情况

自2019年12月开始，每月按照GB 5491规定扦样标准，对32号、40号仓表层玉米扦样，进行水分及脂肪酸值检定，数值变化如表4和表5。

表4 水分变化情况 (单位：%)

表5 脂肪酸值变化情况 [单位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

经对比分析，32号仓玉米脂肪酸值在2019年12月、2020年1月、2月三个月未开除湿机的时间有略微上升，而在3、4、5三个月的时间脂肪酸值基本无变化。玉米水分在开启除湿机后有较明显降低，水分降低近1、2个百分点。按照同样的方法对40号仓表层玉米扦样，检测水分和脂肪酸值，在2019年12月、2020年1月、2月低温时节玉米脂肪酸值趋于稳定，但在3、4、5月随着气温的升高和雨季的到来，表层玉米脂肪酸值有明显上升，同时表层水分也随之增加。

2.4 除湿机效果分析与评价

从2020年5月底对32号、40号仓水分检测结果和入仓检查情况来看，以两个仓间散发的气味进行对比，以及对半年时间脂肪酸值变化分析，32号仓表层水分有明显降低，粮面籽粒干燥，无点翠现象，仓间散发玉米的特有香味较浓，脂肪酸值保持稳定。40号仓表层脂肪酸值和水分较32号仓上升快,且上升幅度大，特别是在梅雨季节受外界环境影响大，表层局部有轻微点翠、发热等现象。因此，综合分析，除湿机在玉米仓控制湿度效果较好，避免了粮堆表面结露、点翠及霉变现象。

3 结论

除湿机在玉米仓储藏的应用，借鉴了空调控温、循环密闭空间气体、无外界气体参与的特点，使仓间气体湿度得到控制，同时借助气体的内部环流，促使仓间湿度分布均匀，消除温差引起的局部水分聚集，避免粮堆结露、霉变的现象，保证了玉米品质安全；同时避免了粮食霉变后搬出仓外晾晒，节省了费用。

3.1 在湿度较高、昼夜温差较大的地区存储玉米，首先要解决仓房的气密性问题，只有气密性较好的仓房，除湿机才能很好地除去仓内空间水分和粮食籽粒水分，保持仓内湿度处于较低状态，且可长期保持相对稳定。

3.2 有条件的地区可采取此种方法尝试保管较高水分的玉米、小麦，从而降低其采购成本，增加经济效益。

3.3 除湿机在玉米存储中的应用可作为保管较高水分粮食的一种方法，值得进一步探讨。