粮食烘干储藏一体化技术探索与实践

◎ 赵光辉

（彰武县农业发展服务中心，辽宁 彰武 123200）

保障粮食质量对实现粮食安全至关重要。传统的粮食烘干和储藏方式已不能满足现代农业的需求，因此，研究和应用粮食烘干储藏一体化技术成为当前农业领域的热点。粮食烘干和储藏过程中的关键技术是粮食烘干储藏一体化技术研究的核心内容。本文对粮食烘干储藏关键技术进行深入探讨，并通过实际案例来验证一体化技术在不同阶段的应用效果。

1 粮食烘干储藏一体化技术的原理

1.1 烘干过程中的关键技术

1.1.1 热风循环系统

热风循环系统是粮食烘干过程中的关键技术之一。通过设计合理的热风循环系统，可以实现热量的充分利用和均匀分布。热风循环系统包括加热源、风扇、热交换器等组件，通过高效的空气循环，将热量迅速传递到粮食表面，加速水分蒸发，这一过程有助于减少烘干时间，提高烘干效率，并能确保粮食在整个烘干过程中受热均匀，避免出现局部过热或过度干燥的问题。

1.1.2 控温控湿技术

控温控湿技术是在粮食烘干过程中保持适宜温湿度的关键技术。通过实时监测粮食和环境的温湿度情况，精确控制烘干室内的环境条件。这有助于防止高温导致粮食品质下降，同时有效控制湿度，防止粮食吸湿或过度干燥。采用先进的传感器和自动调控系统可以实现精准的温湿度调节，提高粮食烘干的稳定性和可控性。

1.2 储藏过程中的关键技术

1.2.1 气调储藏技术

气调储藏技术是储藏过程中的关键技术之一，旨在通过调节储藏环境中的气体组成，延缓粮食的老化和品质变化。通常采用控制氧气和二氧化碳浓度的方式，减缓粮食中氧化酶的活性，延长粮食的储存周期[1]。气调储藏技术有助于减少粮食储存过程中的质量损失，保持粮食的口感和营养特性。

1.2.2 智能监测与控制系统

智能监测与控制系统在储藏过程中发挥着重要作用。通过传感器网络实时监测储藏环境中的温湿度、气体浓度等参数，结合先进的数据分析算法，可以及时对异常情况进行精准调控。智能监测系统还能提供远程监控功能，使管理人员能够随时随地监测粮食储存情况，及时采取措施应对突发情况，确保粮食储藏过程的安全和稳定。这种智能化管理手段有效提高了粮食的储藏效率和管理水平。

2 一体化技术在粮食烘干储藏中的应用

2.1 烘干阶段的一体化技术应用案例

2.1.1 先进的烘干设备与技术

在烘干阶段，一体化技术的应用案例主要体现在烘干设备的先进性和烘干技术的创新性方面。真空烘干机是一种典型的先进烘干设备，它通过在烘干室内建立真空环境，降低大气压力，加速水分的蒸发，从而实现更快速、均匀的烘干效果。此外，微波烘干技术通过微波的快速加热特性，提高了烘干效率，同时避免了传统烘干中可能存在的过热现象。这些先进设备的应用不仅提高了烘干速度，还能更精确地控制温湿度，有效降低能耗，确保粮食在烘干过程中保持良好的品质。

近年来，真空微波烘干机作为一种先进的烘干设备被成功应用于粮食产业。该设备通过在烘干室内建立真空环境，结合微波加热技术，实现了烘干过程中的快速、均匀加热。微波能够穿透粮食并迅速将水分转化为蒸汽，有效缩短了烘干时间，减少了营养成分的损失[2]。同时，设备配备了先进的温湿度控制系统，确保粮食在烘干过程中保持最佳的品质，真空微波烘干机技术参数见表1。

表1 真空微波烘干机技术参数表

2.1.2 能效优化与环保技术

一体化技术在烘干阶段还注重能效优化和环保技术的应用。例如，通过废热回收技术，将烘干产生的废热用于加热新鲜空气，提高能量的利用率。同时，采用环保型能源，如生物质能源或太阳能，减少对传统能源的依赖，降低碳排放。这些技术的综合应用有效提高了烘干过程的能效，并符合可持续发展的环保理念。生物质能源烘干系统技术参数见表2。

表2 生物质能源烘干系统技术参数表

2.2 储藏阶段的一体化技术应用案例

2.2.1 先进的储藏设备与仓储系统

在储藏阶段，一体化技术的应用主要体现在储藏设备和仓储系统的升级方面。先进的储藏设备包括具有自动温湿度控制功能的仓房、自动翻堆系统等[3]。这些设备能根据粮食储存的需要实时调整储藏环境，确保粮食在长期储藏过程中保持良好的质量。同时，智能化的仓储系统通过传感器、自动化控制和物联网技术，实现对储藏仓内粮食的实时监测和管理。这种系统能自动调整通风、湿度和温度参数，预警异常情况，并能通过远程监控实现远程管理，提高了储藏的效率和精度。

智能温湿度可调控仓房主要包括温湿度感知系统、通风循环系统和智能控制系统。温湿度感知系统采用高精度传感器实时监测仓内环境，通风循环系统通过风机实现空气对流，智能控制系统根据监测数据自动调整通风、循环和加湿设备，确保仓内环境满足粮食储藏的要求。智能温湿度可调控仓房技术参数见表3。

表3 智能温湿度可调控仓房技术参数表

2.2.2 智能化储粮管理系统

一体化技术在储藏阶段还包括智能化储粮管理系统的应用。该系统通过大数据分析、人工智能等技术，对仓储环境和粮食状态进行实时监测和分析，预测可能出现的问题并提前采取措施[4]。此外，智能化系统还能进行库存管理、出入库记录、粮食品质追溯等，提高了粮食仓储管理的科学性和效率。

物联网智能储粮管理系统包括传感器网络、数据云平台和智能分析系统。传感器网络通过布设在仓内的传感器实时监测温湿度、气体浓度等数据，数据上传至云平台，并通过智能分析系统进行实时分析。系统具备预测功能，能提前发现可能出现的问题，并通过云端通知相关工作人员进行处理。物联网智能储粮管理系统技术参数见表4。

3 实践案例与效果评估

3.1 案例介绍

3.1.1 中粮集团智能化储粮示范工程

中粮集团的智能化储粮示范工程采用了先进的热风循环系统和智能监测控制系统。通过精准的温湿度调控，中粮成功提高了储存粮食的质量，降低了损耗率，这突显了一体化技术在实际生产中的可行性和有效性。

3.1.2 美国农业科技公司的气调储藏创新

美国农业科技公司引入了气调储藏技术，通过调整储藏环境中的气体组成，实现了对粮食储存条件的精准控制。这一创新不仅延长了粮食的储存周期，还降低了储藏过程中的能耗。美国农业科技公司的成功经验为全球粮食储藏领域注入了新的动力，为可持续农业发展树立了标杆。

3.2 实验室和田间试验的研究成果

3.2.1 实验室条件下热风循环系统优化

通过引入流体动力学模型和传热学原理，设计新型热风循环系统，提高烘干效率和保持粮食营养成分。新系统采用高效的传热管道，减少了热能损失，提高了热量利用效率。同时嵌入了智能温湿度感知器，实时监测烘干环境，精准调整热风温度和湿度[5]。实验结果表明，新系统显著缩短了烘干时间，保持了粮食的营养价值。

3.2.2 田间试验中智能监测与控制系统的应用

通过引入先进的传感技术和实时数据分析算法，构建智能监测与控制系统，对储藏环境进行全方位实时监测和自动调整。系统包括温湿度传感器、气体分析仪等传感器，能够实时监测温湿度、气体组成等参数，并通过反馈控制系统自动调整通风、湿度和温度等参数，确保储藏环境的稳定性。实验结果表明该系统提高了储存效率，降低了能源消耗，实现了储藏过程的智能化和可持续化。

3.3 效果评估

①粮食质量提升。先进的烘干设备和储藏环境控制系统有助于保持粮食的营养成分，降低品质损失风险。智能储粮管理系统能实时监控和精准调控储存环境[6]。②储存效率提高。真空微波烘干机缩短了烘干时间，提高了生产效率。智能储粮管理系统使整个储藏阶段的管理更加智能高效，为决策提供了重要支持[7]。③经济效益与社会效益。技术的应用推动了粮食产业升级，提高了农业生产效率，提供了更优质的粮食产品。这提高了粮食行业在市场上的竞争力，提供了更可靠的粮食供应，间接推动了农业生态的可持续发展。

4 结语

在农业科技不断发展的大背景下，粮食烘干储藏一体化技术将继续发挥其关键作用。本文系统探讨了粮食烘干储藏一体化技术的原理、应用和效果，揭示了该技术在提高粮食质量、储存效率和经济效益方面的巨大潜力。通过实践案例和效果评估的介绍，得以验证一体化技术在不同环境和条件下的成功应用，为粮食产业提供了强有力的技术支持，为粮食安全和农业可持续发展贡献力量。