偏高水分玉米高大平房仓储存安全度夏试验

姜玉山，闫恩峰，李 莉

（鲁粮集团平原粮食储备库有限公司，山东 德州 253100）

玉米是世界上第三大粮食作物，因其营养丰富，且加工产品及副产物数量较多而被认为是重要的谷物之一。玉米是大颗粒作物，其胚占比较大，占总重量的10%～14%，占总体积的30%～35%。玉米胚中含有30%以上的蛋白质和可溶性糖，以及大量不饱和脂肪酸[1]。由于玉米籽粒呼吸旺盛，而且胚部组织疏松，具有较强的吸湿性，当环境温度高湿度大时，很容易生霉，造成粮食损坏[2]。玉米收获通常在秋季，气温偏低，光照时间短，不利于玉米晾晒，而烘干玉米的成本太高，而且容易产生焦糊粒，也易导致玉米破碎粒增加、淀粉失去活性。目前淀粉加工厂采购烘干玉米的意愿较差。如何使偏高水分玉米安全度夏一直是粮食储藏技术研究人员探讨和需要解决的问题[3]。本研究拟通过综合运用隔热控温、内环流控温、环流熏蒸、机械通风等一系列技术，解决偏高水分玉米度夏难的问题。

1 材料与方法

1.1 仓房及储粮情况

选取19号仓为试验仓房，17号为对照仓，均为2010年建设的高大平房仓，两个仓的长度和宽度分别为41.48 m和23.22 m，仓墙厚0.5 m，存粮高度分别为5.97 m和5.78 m，隔热方式是屋顶外置光伏太阳能板、仓内置塑钢门窗。2015年进行仓房维修改造，借助国家财政维修改造资金，仓房门窗内部加装塑钢密闭门窗，密闭性能良好，阻止外界气体与仓内气体交换，起到隔热保温作用。仓房顶采用隔热珍珠岩材料，具有隔热作用，铺设2层防水层，房顶安装光伏太阳能板，覆盖仓顶85%以上面积，减少阳光照射面积，减少屋顶热量吸收，降低仓温。

2020年11 月新收获的当地玉米，全部进行过筛处理，入仓完成时间19号仓2020年12月24日，17号仓2021年1月15日。入库玉米质量情况（表1）。含水率测定参照GB 5497—1985用LDS-1G型谷物水分测定仪测定；脂肪酸值测定参照GB/T 20570—2006；容重测定参照GB/T 5498—2013；不完善粒测定参照GB/T 5494—2019。

表1 玉米质量情况

1.2 粮温检测系统

智能化粮情检测系统采用北京佳华科技有限公司OPI检测系统，主要包括：系统通讯主线、RTU箱、分机主板、测温电缆、连接线、连接插头、温湿度传感器、测控主机，每根测温电缆由4个测温点，每周二定时检测粮温，打印测温数据表。

1.3 机械通风系统

每口仓有4个不锈钢通风口，具有保温隔热性能，一级两风道通风（如图1所示），通风途径比为1.6，可以由离心风机压入式通风。仓房山墙安装2台轴流风机，型号T35-11 No5.6，功率1.1 kW，风压374 Pa，风量24 478 m³/h。19号仓降温机械通风时间2020年12月25日—2021年1月14日，平均粮温由10 ℃降低到5 ℃，单位能耗为0.044 kW·h/（t·℃）；17号仓降温机械通风时间2021年1月16—30日，平均粮温由8 ℃降低到5 ℃，单位能耗为0.055 kW·h/（t·℃）。

图1 仓房风道分布示意图

1.4 内环流系统

按照Q/ZCL T23—2017《内环流控温储粮技术标准》，内环流系统（图2）主要包括：控制系统、保温管道系统、保温循环系统、保温管路安装附件、电缆防护安装附件等。环流系统技术参数：额定电压DC 7～24 V，电源指示，温度范围-55～125 ℃，传输数据是有线方式。环流风机技术参数：环流电机4台，功率0.75 kW/台，安装形式是卧式法兰连接，电机、风机均采用铝合金材质，风量为1 000 m³/h。

图2 内环流系统示意图

在仓房四角及空间中心距离粮面1.5 m处布设5个温湿度传感器，监测仓房空间温湿度，当检测到温度高于设定温度时系统自动开启环流风机，将粮堆中央“冷心”通过保温环流管道循环到仓内空间，以降低仓房温度和上层粮食的温度，当检测温度达到设定温度时系统停止运行。

2 技术方法

2.1 冬季蓄冷

为最大限度减少粮堆水分损失，蓄冷通风均采用小功率轴流风机进行负压缓释通风降温，平均粮温降至5 ℃，使之达到通风蓄冷目标值，到2021年1月底完成冬季蓄冷工作。

2.2 密闭门窗孔洞

在气温逐步回升之际（2021年3月），做好仓房密闭工作，关闭仓外门窗和仓内塑钢门窗，通风口用麦糠堵严实，减少人员进入仓内，减少外界气温对仓温、粮温的影响，延缓储粮粮温的回升速度。仓房门口、粮情检查出入库门口布设防虫线，定期补药，防止外界害虫感染[4]。

2.3 内环流控温

根据粮温检测情况，7月份由于夏季外界气温越来越高，仓温升高，表层粮温持续升高，平均粮温达到26 ℃以上，开启内循环环流风机。开启温度设定为仓温26 ℃，关闭仓温设定为24 ℃。当仓温高于开启设定温度时，内环流通风系统自动运行，当仓温低于停止设定温度时，内环流通风系统自动停止。

内环流期间每周进行粮情检测，19号仓检测粮温变化见图3，对照仓17号粮温变化见图4。

7月初开启内环流系统，粮堆内部的冷气由粮堆底部吸出，通过环流保温管道进入粮堆上方空间，在环流风机的作用下进入粮堆，通过粮堆进入通风道，形成一个闭合环流系统[5]。从温度变化曲线表（图3和图4）可以看出，仓温及粮堆表层的温度逐渐下降，粮堆表层平均温度维持在26 ℃左右，粮堆空间及表层的高温气体下沉到粮堆内部，粮堆中层、底层的温度逐渐升高，逐渐缩小温度分层，改善“冷心热皮”现象。8月20日开始熏蒸，熏蒸期间停止内环流运行，粮温上升。9月20日熏蒸散气结束后，外界气温逐渐降低，利用晚间气温较低的时机，打开轴流风机，排除仓内的湿热气体，降低粮堆表层温度。

图3 19号仓储藏期间仓温和粮堆温度的变化

图4 17号仓储藏期间仓温和粮堆温度的变化

2.4 环流熏蒸

粮情检查发现的主要虫种为麦蛾、玉米象。2021年8月20日实施磷化铝环流熏蒸，设计浓度为300 mL/m³，不仅能够杀死粮堆中的害虫，还能够抑制粮堆霉菌的生长，起到杀虫和抑制霉菌生长的双重作用[6]。9月15日开始通风散气，使用轴流风机通风散气5 d，检测仓内磷化氢浓度低于0.2 mL/m³时，可以进仓检查。

2.5 品质检测

2021年3 月、9月分别检测19、17号仓储粮品质，检测粮食品质在内环流控温期间的变化，结果见表2。从检测结果分析，粮食的各项指标变化不大。

表2 玉米储藏期间品质变化

内环流通风降温是在一个全密闭环境进行的，与外界没有气体交换，内环流通风期间仓房湿度控制在50%左右，扦样检查粮食水分，全仓分2个区，11个点，每点分4层，扦取样品经过混样器混匀，检测粮食质量指标及品质指标。试验仓玉米水分降低0.2%，玉米脂肪酸值增加2.2 mg /100 g，对照仓玉米水分降低0.1%，玉米脂肪酸值增加1.7 mg /100 g，色泽、气味正常。内环流控温能够减少粮食水分损失，延缓粮食品质变化。

2.6 机械通风降温

经过度夏的玉米，粮堆表层温度维持在26 ℃左右，粮情检测个别测温点温度在27 ℃左右，为防止湿热扩散发生结露，10月份采取人工翻动粮面，翻动深度在15～30 cm，增加粮堆表层的疏松度，释放湿热气体，降低粮堆表层温度。利用晚间气温较低的时机，打开通风口，开启轴流风机，进行通风降温，平衡粮温，避免造成结露[7]。

进入12月，气温明显下降，再次进行轴流风机间歇式通风降温，把粮堆平均温度降至5 ℃左右，为下一年玉米粮堆安全度夏储蓄冷源。在通风期间，注意检查，经常踩动粮面，特别是靠墙的阴面部位，温度差异较大，极易形成湿热扩散，造成结露，影响粮食安全储存。

3 讨 论

（1） 根据玉米的储藏特性，不同阶段采取相应的措施。春季气温回升阶段，做好仓房的隔热密闭，堵塞孔洞，阻止外界气体与仓内气体交换，延缓粮温回升，防止仓外的储粮害虫进入粮堆感染。夏季根据粮温变化，适时开启内环流系统，设定内环流通风降温系统的开始和停止温度，自动开启内环流通风系统，有效降低粮堆仓空间和表层的温度，仓空间保持相对稳定的温度，延缓粮食品质变化，减少害虫的发生。8—9月份适时进行磷化氢熏蒸作业，合理设定磷化氢浓度，起到杀虫的作用。还要加强粮情定期检查，勤检查，踩动粮面，感觉粮温变化，或用木棍插入粮堆，感觉插入粮堆软硬度。秋季适时进行通风，平衡粮温，减少温度分层，减少湿热扩散，冬季做好通风降温，储蓄冷源，为粮食安全度夏做好准备。

（2） 由于粮堆内的冷源有限，在内环流控温储粮后期“冷源”不足，达不到降温效果，策略是“冷源”不足仓房可以安装空调，外墙加装隔热保温板，降低仓温和表层粮温，达到玉米准低温储藏的目标。

（3） 内环流控温期间，在进仓检查粮情、检查扦样、熏蒸施药等过程中打开仓门，导致热空气进入仓内造成冷源损失、仓温升高[8-9]。操作要点是，进仓时及时关闭进仓塑钢密闭门，最大限度地减少热交换。内环流控温期间检查粮情时间为早晨8点前进行，其余进仓时间尽量选择在气温较低时。内环流系统在运行过程中，隔热保温管道隔热效果不好、通风口密闭不严等因素，会造成在运行过程中冷源损失，影响控温效果。因此要做好隔热管道、通风口的检查和维护，确保管道运行畅通，隔热性能良好，减少冷源损失。

（4）由于仓房的窗户过多，影响仓房隔热保温效果，根据出入库需要，封堵部分窗户，起到保温隔热效果。偏高水分玉米仓储的深入研发工作是，根据过夏期间粮堆各层温度和水分的变化，预测粮堆各层湿球温度和储粮害虫的生长发育[10]，进而进行精准化学熏蒸作业杀虫，减少用药量。