吉林地区内环流控温玉米储粮效果评价*

田 琳 张海洋 王显复 祁智慧 孟庆涛 陈殿印 唐 芳

(1 国家粮食和物资储备局科学研究院 100037)(2 中央储备粮榆树直属库有限公司 130400)

温度是粮食储藏过程中重要的影响因素，若储藏温度过高，粮食容易孳生害虫、发生霉变、结露等现象[1-3]，营养品质也随之下降[4-9]，不但给销售带来负面影响，也给粮食仓储企业带来巨大亏损。因此，在粮食储藏管理过程中，如何科学合理地降低粮食温度尤为重要。自20世纪50年代，粮食仓储科技人员逐步开展了低温储粮的研究和实践[10]。低温储粮是指采用一定的技术手段和方法，将粮温降至20℃(准低温)或15℃(低温)以下，从而降低粮堆的呼吸强度，抑制害虫和微生物的生长[11-12]，保持粮食储藏品质[13-14]。目前，可通过自然通风、机械通风、人工制冷、内环流等控温方式来达到低温储粮的目的。其中，内环流控温技术是一种安全、绿色的低温储粮技术，已在我国多地区推广应用[15-18]，实践表明内环流控温系统的运行降低了仓温，均衡了粮堆各层温度，降低了粮食霉变和虫害发生的可能性，延缓了粮食品质的劣变。但由于我国地域辽阔，区域气候特点多样，内环流控温技术仍存在不系统、不全面的问题。

本文通过内环流控温技术在中央储备粮榆树直属库有限公司玉米仓的应用实践，分析该技术在吉林地区玉米储藏中的降温、保质效果，及产生的经济社会效益，为相关储粮实践提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验仓及储粮情况

试验在中央储备粮榆树直属库有限公司高大平房仓内进行，仓房尺寸42m×24m×11m，墙体为砖混结构，房顶为折线板，地面为细石混凝土结构，并装有聚氨酯发泡隔热措施。于2019年5月入库含水量13.2%的玉米3894.05 t，入库杂质0.4%，脂肪酸值36.3(KOH/干基)/(mg/100g)，等级二等。

1.2 仪器设备

DJSFM-1粮食水分测试粉碎磨(成都产)；HG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱(上海产)；PRIMOSTAR显微镜。

1.3 方法

1.3.1 内环流控温系统 内环流控温储粮技术是在膜下环流低温储粮技术基础上研究成功的又一项新的储粮技术。内环流控温系统由粮堆、通风道、环流管道、环流风机、智能温度控制箱等组成。试验仓通风条件设置为仓温上限22℃，下限18℃，风机自动开启和关闭内环流。一般在6月中旬开启，8月末至9月初，仓温18℃以下结束内环流控温。

1.3.2 粮温检测系统 试验仓内检测点布置4层，每层9点，环流控温期间，每周采集各检测点粮温数据。

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1.3.3 品质指标检测方法 稻谷水分检测按照GB/T 5497-85《粮食、油料检测 水分测定法》[19]105℃的恒重法，脂肪酸值和品尝评分分别按照GB/T 20570-2015《玉米储存品质判定规则》[20]中附录A和附录B规定的方法。

1.3.4 储粮有害生物检测方法 储粮微生物检测按照LS/T 6132-2018《粮油检验 储粮真菌的检测 孢子计数法》[21]，储粮害虫检测按照LS/T 1211-2008《粮油储藏技术规范》[22]。

2 结果与分析

2.1 粮温变化情况

2.1.1 冬季蓄冷期间 试验仓于2019年11月26日至12月15日进行压入式通风，通风前后粮温变化情况见表1，平均粮温下降近10℃，充分利用冬季低温为粮堆续存了冷源。

表1 试验仓通风前后粮温变化情况表

2.1.2 夏季环流控温期间 内环流控温系统于2020年6月16日开启，9月3日关闭，系统运行期间仓温及粮堆各层粮温变化情况见图2。

由图2可见，内环流控温系统运行期间，仓温最高值为22.6℃，持续时间少于一周；第一层(粮面下30 cm)粮温最高值为21.6℃，持续时间少于一周，第一层粮温均值始终维持在20℃以下；各层之间粮温均值差由21.9℃逐渐缩小至6.8℃，缩小15.1℃。上述结果说明试验仓通过内环流控温系统的运行，将粮堆底部冷源传递到了仓内空间，有效地降低了仓温和表层粮温，实现准低温储粮的同时，解决了玉米粮堆“热皮冷心”的问题。

图2 内环流控温期间各层粮温及仓温变化图

2.2 储粮品质变化情况

试验仓在玉米入仓、内环流控温系统开启前、后分别对玉米的水分、脂肪酸值和品尝评分进行了检测，结果见表2。

由表2可见，与入仓水分相比没有水分的散失，这是因为内环流控温系统是闭合回路，与外界空气没有湿热交换，因此不会造成粮食水分的流失，起到了保水的效果。2020年3月22日玉米水分检测结果偏低，可能由于取样误差和检测误差造成。

表2 试验仓玉米品质指标变化情况表

内环流控温后比控温前玉米的脂肪酸值升高了0.5(KOH/干基)/(mg/100g)，品尝评分下降2分，脂肪酸值和品尝评分的变化都很小，说明内环流控温技术储粮能较好地保持粮食的品质。

2.3 有害生物检出情况

试验仓布置的36个检测点在2020年6月至9月，每月上旬取样检测真菌孢子数和害虫发生情况。4批次样品中有个别点有真菌孢子检出，检出量都在104个/g的水平，根据储粮安全性评价级别表[21]粮食处于安全状态，基本没有危害真菌的生长。4批次样品的检测过程中也未发现有储粮害虫，当年度夏期间没有进行过熏蒸杀虫处理。

2.4 经济社会效益分析

常规储粮翻倒粮面费用约2300元/年。熏蒸按30 kg磷化铝，40元/kg计算，共1200元，熏蒸费0.4元/t，试验仓约为1500元，周期三年，总花费约为2.47元/t。试验仓在内环流控温系统改造中，环流风机、管道、隔热材料以及自动控制系统等设备和材料的采购费用约13000元，可用10～15年，实际储粮3894.05 t，仓房改造费用约0.33元/t。2019年11～12月蓄冷通风实际电耗31.20 kW·h，2020年6～9月内环流控温实际电耗720 kW·h，按1元/kW·h计算，总花费约750元，折合吨粮费用0.19元/t，周期三年为0.48元/t。根据试验库储藏实践，内环流控温技术与常规储粮相比，试验仓可至少节约损耗约14 t，以2000元/t计算，吨粮效益约7元/t。综上，在三年的储藏周期内，试验仓内环流控温储粮与常规储粮相比可节约费用8.66元/t，单仓能产生经济效益约33000元。

内环流控温技术营造的准低温储粮环境，有效抑制了储粮害虫和储粮真菌的生长，避免了化学储粮药剂的使用，既保护了储粮人员安全，也为降低环境污染做出贡献。根据实验库储粮实践，内环流控温技术的使用减少了储藏期间保管员入仓次数，很大程度降低了劳动强度。即使在保管员入仓作业过程中，也因仓温的降低，大大改善了工作环境。

3 总结及问题

综上所述，内环流控温技术的应用有效降低了仓温和表层粮温，分别降低至23℃和20℃以下；均衡了粮温，各层之间粮温均值差由21.9℃逐渐缩小至6.8℃，缩小15.1℃；保水、保质效果明显，内环流后玉米水分升高0.4个百分点，脂肪酸值升高0.5(KOH/干基)/(mg/100g)，品尝评分下降2分；试验期间无生虫、生霉现象，未使用任何化学储粮药剂；试验仓与常规储粮相比，一个储粮周期内单仓能产生经济效益约22000元。内环流控温技术在试验仓的使用真正实现了准低温、绿色储粮。

同时，试验仓在内环流控温技术的使用过程中也存在一些问题：①现在的收粮时间不局限在冬季，5、6月装仓已是常态，而此时已错过蓄冷通风的时机，要达到低温或准低温储粮，就需要通过谷冷机或空调来控温，如此便增加了储粮成本。②仓内非储粮空间过大，使通风能耗增加，仓内可通过吊顶或仓顶喷白等仓内空间处理方法减少能耗、电耗。③不同仓型、不同装粮季节、不同基础粮温，在轮出粮的水分减量和控温效果上还存在差异，主要受保温效果、通风方式和环流起停时间的影响。以上问题还需要在日常管理中继续研究和探索，不断提升内环流控温技术的储粮水平。