高温高湿地区高水分玉米综合保管技术及其应用效果
2024-10-19吴文强刘玲陈先明潘刚韩碧叶仲行梁浩
摘要:玉米籽粒体积大、营养物质丰富,而且玉米胚带菌量大、吸湿性强,在高温高湿条件下极易腐败、生虫,难以保管。该研究针对近年来浅圆仓装粮线变高、容量变大,以及东南地区高温高湿气候特点,综合应用粮面微循环+空调控温、机械通风、氮气气调、谷冷机排积热等绿色储粮技术对进口偏高水分玉米进行安全储藏试验,探索并总结了偏高水分玉米在浅圆仓中的储存特点和品质变化规律。结果表明,综合储粮技术的应用可有效延缓进口偏高水分玉米品质劣变速度,确保其安全储藏。
关键词:浅圆仓;进口玉米;绿色储粮技术
中图分类号:S379.2 文献标志码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20240318
Comprehensive storage technology and application effect of high moisture corn in high temperature and high humidity area
Wu Wenqiang1,2, Liu Ling3, Chen Xianming1,2, Pan Gang1,2, Han Bi1,2, Ye Zhongxing1,2, Liang Hao1,2
( 1. Sino Grain Shaowu Derot Co., Ltd., Nanping, Fujian 354000; 2. National Grain Industry Skill Top Talent Studio, Nanping, Fujian 354000; 3. Sino Grain Jiangsu Quality Inspection Center Co., Ltd., Fujian Branch, Fuzhou, Fujian 350000 )
Abstract: In response to the grain loading line and capacity of squat silo have increased, as well as the characteristics of high temperature and humidity in the southeast region and the difficulty of corn storage due to spoilage, this article comprehensively applies green grain storage technologies such as grain surface microcirculation+air conditioning temperature control, mechanical ventilation, nitrogen gas regulation, and grain cooler heat removal, explored and summarized the storage characteristics and quality change patterns of corn in squat silo. The results indicate that the application of comprehensive grain storage technology can effectively delay the deterioration rate of high moisture corn quality and ensure the safe storage of corn.
Key words: squat silo; imported corn storage; green grain storage technology
玉米是我国主要的粮食作物之一,也是一种高产作物,适应性较强,种植地域和面积较广[1]。其籽粒体积较大,含有大量的淀粉和蛋白质,吸湿性强、呼吸强度大,并且玉米胚部脂肪多容易酸败、带菌量大容易发热与霉变,极易感染害虫[2-3]。玉米不耐高温,在高温条件下易发生品质劣变,相对于其他粮食保管难度较大,储藏稳定性较差[4-5]。
我国东南地区受亚热带季风影响,长期处于高温、高湿气候[6],不利于粮食的储藏。因此,如何保证偏高水分玉米在东南地区的储存安全已成为目前绿色储粮的研究重点[7]。基于此,本研究综合运用粮面微循环+空调控温、机械通风、氮气气调、谷冷机排积热等绿色储粮技术,探索在东南地区浅圆仓储存偏高水分进口玉米品质变化的一般规律,以期为绿色储粮技术的应用和偏高水分玉米的安全储藏提供一定理论和技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验仓房基本情况
试验仓房为068仓和070仓,对照仓房为069仓,均为浅圆仓,顶高30.27 m,直径20 m,堆粮线26 m。仓顶采用现浇混凝土薄壳结构,坡度为30o,用4 cm厚的细石钢筋混凝土做屋面层,浅圆仓穹顶使用5 cm厚聚氨酯发泡隔热,并且在整个屋面刷反光涂料;通风系统为4组对称的地上笼通风系统,地上笼呈“圭”字型分布,穹顶配置4台1.5 kW的轴流风机和4个排气口,仓房内配置了3台制冷量为7 kW/台的空调。浅圆仓仓底设有一个仓门,3个低位自流出粮口,2个高位自流出粮口,地面是防潮层加混凝土;测温电缆采用北京佳华储良有限公司的测温系统,仓内布有测温电缆24根,第1圈4根,第2圈8根,第3圈12根,共384个测温点。
1.2 储粮基本情况
1.2.1 玉米储藏数量
068仓储存数量5 646.07 t,070仓储存数量5 646.90 t,069仓储存数量5 600.00 t。
1.2.2 玉米储藏特征
玉米胚大,胚部组织疏松,脂肪含量高(约为35%),占全粒脂肪的70%以上,导致玉米胚部易酸败;玉米胚部带菌量大,容易吸湿霉变;玉米没有颖壳保护,易受虫蚀;新收获的玉米水分高、不易干燥,且成熟度不均匀,在储藏过程中很容易结露,大大增加了储粮难度。
1.2.3 玉米品质情况
入库进口玉米采用集装箱运输,入库品质见表1。
1.3 玉米入仓前准备工作
1.3.1 空仓消毒工作
在粮食入仓前,做好空仓以及仓储设施、设备消毒杀虫。
1.3.2 通风道的检查
浅圆仓的地上笼呈“圭”字形,入粮前除了做好地上笼清理及通风孔是否堵塞的检查外,还要对地上笼的连接固定进行检查,达到摆设规范、准确固定,确保入粮时不移位、不漏粮,确保粮食顺利入仓。同时为解决门位周边的通风死角,在仓内大门四周加装了一套引风管道与邻近地上笼进行连接。
1.3.3 粮情检测系统的检查
采用内挂式可拆卸粮情测温系统,粮情检测系统是跟踪粮情的“脉搏”,是储粮四合一技术之一,该系统的稳定性和精确性对及时掌握粮情变化至关重要。检查电缆是否完好,电缆末端的拉钩和卸扣是否与地面固定良好,防止因入仓的粮流冲击而发生漂移;通过检测空仓温度并检查各测温探头的偏差值,以确认偏差是否在正常范围内。
1.3.4 气密性检查
入仓前做好仓房空仓气密性检测,做好工艺孔洞密封,特别要做好工艺孔洞口构件间缝隙及构件与仓壁之间缝隙堵塞修补工作,以及各类电源线、测温电缆线、浓度检测管等穿线孔的密封。
1.3.5 安全生产工作
制定安全储粮预案,配全配齐相应安全防护器材,配置氧气报警仪、磷化氢报警仪、空气呼吸器及安全绳、安全带。
1.4 玉米入仓过程中管理工作
1.4.1 玉米进仓过程中减少自动分级
浅圆仓实行机械进仓,虽然大大提高了进仓效率,但大量采用机械设备和巨大的落差同样使粮食的破碎粒大大增加,自动分级现象也很严重。为了减少自动分级现象,采取了以下措施:① 严格控制入仓粮食质量(入仓玉米水分值≤14%),严禁高水分粮和水湿粮入仓;② 杂质超过标准的粮食,入仓前先进行杂质清理至合格;③ 在机械入仓前,用500 t左右的粮食从底部仓门入仓进行打底,以减缓粮食进仓的冲力,尽量减少破碎率;④ 在粮食装粮结束后采取中部抽芯过筛处理,大大降低粮食中心点的杂质含量。
1.4.2 做好虫害防治工作
在粮堆底层、侧壁卸粮口附近和粮堆上层约30 cm厚粮食拌入储粮防护剂或食品级惰性粉,按标准剂量施用,严禁虫粮入仓。
1.4.3 及时调节粮温
当进口玉米在夏季高温季节分批次入仓时,不同批次的玉米会存在温差,应加强监测,若达到或超过露点温差时,应及时采用谷物冷却机或离心风机及时通风,均衡粮温,防止结露产生。
1.4.4 入粮满仓后工作
入粮结束后,在仓墙上部的四周距堆粮线2 m高左右内贴保温板,中心点及杂质聚集区清理杂质、平整粮面、清理仓内积尘,仓墙四周布设内环流装置,布设移动测温杆、虫笼陷阱等,为安全储藏奠定良好基础。
1.4.5 入库过程采取的保粮措施
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由于入库时间较长,气温逐渐升高,且6月份相对气温较高,白天气温在31 ℃~36 ℃,夜间气温21 ℃~25 ℃;已入库的玉米和正在入库过程的玉米受气温、湿度影响较大,粮温开始上升,玉米表面感官判定较潮,散落性开始变差,局部点开始出现发热现象。采取的对应保粮措施是对前期从门口入库打底的玉米利用夜间气温较低时,采用浅圆仓穹顶4台1.5 kW的轴流风机或22 kW离心风机进行通风降温排湿。保证6月份入库玉米平均粮温在19 ℃~26 ℃,最高粮温在23 ℃~33 ℃,最低粮温在18 ℃~23 ℃。
1.4.6 分公司质检中心验收结果
玉米验收质量见表2。
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1.5 玉米入仓后监管工作
1.5.1 日常粮情检查工作
主要检查包括“三温三湿”、虫害、品质变化、气调或熏蒸浓度等方面。根据检查结果及时进行粮情分析、对比,根据分析结果判断粮情变化趋势,如有异常情况,可精确定位,及时采取必要措施,确保玉米储粮安全。
1.5.2 仓房检查工作
主要检查仓房沉降、地坪裂缝、仓顶计通风口渗漏等,特别在下雨时应注意入粮口、仓顶自然通风口和轴流风机口及测温电缆与仓顶结合部位的渗漏检查。
2 综合储粮技术的应用
2.1 大门及工艺孔洞的密闭保温隔热
粮食入仓后,大门用加气砖进行封堵密闭,卸粮口、进粮口用薄膜玻璃胶密封,气温回升前仓底4个通风口用保温棉加薄膜玻璃胶密封隔热,仓顶通风口用薄膜玻璃胶全部密封,减少外界气流对仓内的影响,实现密闭保冷隔热。
2.2 屋面刷白
粮食在保管过程中,部分的热量来自屋顶,屋面刷涂白色反光材料是一种简易、成本较低的降低仓温的有效途径,减少气温对仓温的影响,延缓粮温上升速度。完成屋面刷白后进行了仓温的跟踪比对,发现刷白后仓温比刷白前低3 ℃~5 ℃。
2.3 空调控温控湿的运用
准低温储藏能有效限制害虫和微生物的生长繁殖,延缓粮食品质陈化,关键在于获得较低的仓温、粮温,在低温时期密闭,在防潮隔热的基础上,通过空调可以有效控制仓温以及辐射粮堆表层以下50 cm左右的粮温,有效延缓粮堆表层粮温上升。考虑到运行成本问题,一般没有全天开启空调,这就要求在合理时间段开启空调控更经济有效,一天中最高气温是在14:00左右,热量通过屋面传导到仓内需一段时间,一般仓温最高是在19:00—20:00,理想使用时间段应在以19:00为中心前后数小时为宜,夜间使用空调存在隐患,不宜使用。具体做法:① 4—6月份,当仓温接近23 ℃或仓湿超过70%时,开始使用空调控温控湿,设出口温度23 ℃,启用除湿功能,时间段为9:00—16:00,持续运行6~7 h;② 7—9月份,空调运行时间段为8:00—18:00;③ 当气温低于25 ℃,停止使用空调。如遇特殊情况适当增减空调使用时间。表3为空调运行情况,图1为玉米夏秋两季空调控温相关温度数据变化。
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2.4 谷物冷却机的运用
浅圆仓粮层高,单仓储粮多,受外界环境影响导致玉米储藏极易产生湿热转移现象,从而导致发热、生霉等问题,谷物冷却机可作为确保安全储粮的应急粮情处理重要装备。低温粮在高温季节入仓,粮堆内粮温不均衡,容易导致粮粒受热受潮不均匀,易形成多层次多部位粮温不均衡,若未不及时处理易造成粮堆发热,在高温季节适当使用谷物冷却机可以很好地均衡粮温。在度夏过程中,中下层粮堆局部发热不能有效控制,容易引起较大面积发热,使用谷物冷却机可以在较短时间内(一般为1~3 d)把积热排出粮堆。图2~图5为谷物冷却机作业期间温度、湿度相关数据。
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2.5 机械通风的运用
(1)单管风机的使用。局部粮温或水分存在异常情况,在查明不是虫热原因的基础上,使用单管风机通风排除隐患。对于中下层局部非虫热积热,采用多管组合加单管风机降温效果明显。
(2)仓顶轴流风机通风。夏季结束后,随着气温下降,气调储藏的仓房逐渐开仓散气,选择夜间气温较低时适时开启仓顶轴流风机通风,降低上表层粮温,同时勤翻粮面,避免由于温差较大而引起粮堆结露。
(3)内置环流管排积热环流通风。受“烟囱效应”影响,度夏过程中,仓壁四周粮温上升较明显,特别是在使用空调控温的情况下,距粮面0.5~1.0 m的粮食存在较大温差,容易引起粮堆结露生霉。结合相关经验和仓房实际,沿着仓墙四周布置梳子型环流管道,并与熏蒸环流系统相连,利用环流熏蒸系统进行排积热通风。
(4)离心风机通风运用。当冬季寒流到达时,使用大功率离心风机通风,采用南昌人民风机厂生产的功率为22 kW·h的静音离心风机将平均粮温降至15 ℃以下。
2.6 氮气气调储技术的运用
利用高纯度的氮气置换粮堆内气体,改变粮堆内气体组成成分,使粮堆内氧气浓度较低,形成不利于害虫、霉菌生长发育的生态环境,抑制玉米的呼吸,延缓品质下降。氮气气调运行参数:运行氮气浓度为99%,充氮压力为维持负压140 Pa,暂停仓压为180 Pa,目标仓压为220~230 Pa,一般充氮时间为52 h左右,维持氮气浓度98%以上达15 d左右,最长可达25 d以上。
3 结果与分析
3.1 玉米品质变化情况
玉米储藏期间品质变化情况如图6~图8所示。经近1年储藏期后,试验仓房(068仓、070仓)与对照仓房(069仓)相比玉米品质出现明显的差异性变化。试验仓玉米水分含量均有小幅下降,对照仓玉米水分含量变化不明显;试验仓房和对照仓房玉米脂肪酸值分别上升了3.6、3.5、5.8 mg KOH/100 g,虽然增加值都在正常范围内,但对照仓房玉米脂肪酸值相对增加较大,结果表明试验仓房在使用综合储粮技术后有效延缓了脂肪酸值的上升;试验仓房玉米品尝评分值均维持在82分左右,对照仓房玉米品尝评分值维持在79分左右,品尝评分值相比试验仓房变化大;结果表明试验仓房在使用综合储粮技术后能有效延缓玉米品尝评分值的变化。试验仓房玉米检测评定结果各项指标良好,说明粮面微循环+空调控温、机械通风、气调储粮、谷冷机排积热等综合储粮技术的运用可有效延缓偏高水分玉米品质劣变的速度。
3.2 粮情分析
经过近1年的试验仓玉米保管工作,实时运用粮面微循环+空调控温、机械通风、氮气气调、谷冷机排积热等有效的科技储粮管理手段并严格按照《粮油储藏技术规范》和“一三七”粮情检查制度,对试验仓进行全面细致的检查,检查粮食表层是否有结露、霉变、高水分粮现象的发生,做到经验与科技结合、人防与技防相结合的工作思路,认真分析电子测温系统实时监测粮温变化情况,及时解决发现的微小问题,避免储粮安全事态进一步加大。目前试验仓粮情处于稳定状态,各项管理指标均处于理想态势。
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4 结 论
试验结果表明,通过加强和完善入库质量管控、入库保粮、入库后监管等措施,运用先进的粮面微循环+空调控温、机械通风、氮气气调以及谷冷机排积热等绿色储粮技术,使用有效的电子测温系统实时监测粮温变化情况,实现了储藏玉米品质高效、即时的控制和管理。运用各种科技管理手段,加强各个储粮环节的管理与衔接,切实保障易变质的偏高水分玉米在高温高湿的东南地区具备了粮情稳定、质量良好、储存安全、管理规范的良好储粮环境。
参 考 文 献
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