趙 旭，姜玉升，王德華，王顯復(fù)，李 佳，孟慶濤，林子木，陳殿印，李福江

(1.遼寧省糧食科學(xué)研究所，遼寧 沈陽 110032； 2.中央儲備糧榆樹直屬庫有限公司，吉林 榆樹 130404)

玉米是我國北方地區(qū)的主要糧食作物之一，特別是在東北三省種植面積較大，是東北地區(qū)的主要儲備糧種。近年來，隨著糧食收購主體多元化，收購市場競爭日趨激烈，加之農(nóng)機(jī)替代人工收糧和土地流轉(zhuǎn)致使大量濕糧集中上市，糧庫收購和儲存偏高水分糧食在所難免[1-2]。同時，按照以往的保管經(jīng)驗(yàn)，入庫玉米以安全水分(14%)入倉儲存，到出倉輪換時，糧食水分大都在13%以內(nèi)，因保管水分的降低導(dǎo)致糧庫儲藏?fù)p耗數(shù)量增加，進(jìn)而影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，開展偏高水分玉米安全儲藏既符合當(dāng)前的收購形勢，又對玉米出倉后的保質(zhì)保量，提高企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

玉米籽粒胚部大，其體積可達(dá)整個籽粒的1/3，呼吸旺盛、吸濕性強(qiáng)，且胚部富含脂肪，易酸敗，玉米本身的特點(diǎn)使其成為不耐儲藏的糧種[3-5]。而偏高水分玉米的入庫又必然會導(dǎo)致倉儲企業(yè)安全保管難度進(jìn)一步加大，特別是在夏季高溫時期，偏高水分玉米安全度夏是一項(xiàng)技術(shù)難題。偏高水分玉米難以安全度夏，主要表現(xiàn)在糧食發(fā)熱點(diǎn)多集中在糧食表層下0.5～1.5 m處，出現(xiàn)發(fā)熱不易控制，會迅速蔓延，糧食容易出現(xiàn)甜味，散落性降低，引起霉菌大量繁殖，對玉米的質(zhì)量和儲存品質(zhì)產(chǎn)生較大影響[6]。同時，我國糧庫玉米的儲存周期一般為3年，而在入倉儲存的第一年，由于新糧呼吸作用旺盛，玉米水分和品質(zhì)變化最為明顯，安全儲藏隱患較大。因此，為確保收購入庫偏高水分玉米的儲存安全，本課題組應(yīng)用內(nèi)環(huán)流控溫儲糧技術(shù)開展東北地區(qū)偏高水分玉米安全度夏儲藏試驗(yàn)，通過跟蹤檢測儲藏期間的糧情、水分及品質(zhì)變化情況，為東北地區(qū)偏高水分玉米的安全度夏儲藏提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1供試倉房

在中央儲備糧榆樹直屬庫有限公司選擇18號倉(試驗(yàn)倉)和19號倉(對照倉)作為供試倉房。兩倉均為統(tǒng)一規(guī)格的高大平房倉，長35.47 m、寬23.23 m，裝糧線高6 m，設(shè)計倉容4 500 t，均為全倉散裝儲藏。試驗(yàn)倉和對照倉氣密性良好，均配有地槽式通風(fēng)系統(tǒng)和內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)。

1.1.2供試糧食

供試糧食為吉林榆樹地區(qū)本地玉米，其原始質(zhì)量情況如表1所示。

表1 供試糧食質(zhì)量情況

1.1.3通風(fēng)系統(tǒng)

18號倉和19號倉的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)均采用3組“一機(jī)三道”地槽通風(fēng)形式，各安裝CF-11 №2.5A型內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)3臺，單臺環(huán)流風(fēng)機(jī)功率0.75 kW，環(huán)流風(fēng)機(jī)安裝倉在內(nèi)墻壁上，吸風(fēng)口與從倉底引上來的管道相連，環(huán)流管與環(huán)流風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接。

1.1.4檢測裝置

1.1.4.1糧溫檢測系統(tǒng)

供試倉房內(nèi)安裝了YX9001+型糧情測控系統(tǒng)，可以采集糧堆溫度數(shù)據(jù)。倉內(nèi)測溫點(diǎn)矩陣布點(diǎn)，分7層，48點(diǎn)/層，共336測溫點(diǎn)。

1.1.4.2分析檢測儀器

多功能扦樣器；電熱鼓風(fēng)干燥箱；錘式旋風(fēng)磨；振蕩器；電子分析天平等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1機(jī)械通風(fēng)降溫

玉米入倉結(jié)束后及時平整糧面，采用4-72-8C型離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)降溫，18號倉累計通風(fēng)89 h，平均糧溫由-4.2℃降至-9.3℃；19號倉累計通風(fēng)91 h，平均糧溫由-2.1℃降至-13℃。

1.2.2內(nèi)環(huán)流控溫

在18號倉和19號倉內(nèi)各安裝3臺環(huán)流風(fēng)機(jī)，利用糧堆自身冷源，采取下行吸出式將糧堆中心和底層的冷空氣從通風(fēng)口吸出后，經(jīng)環(huán)流管道再壓入倉房空間，進(jìn)而達(dá)到降低倉溫及表層糧溫的目的。環(huán)流風(fēng)機(jī)采取自動運(yùn)行降溫，即當(dāng)倉溫高于24℃時，環(huán)流風(fēng)機(jī)自動開啟；當(dāng)倉溫低于20℃時，環(huán)流風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。內(nèi)環(huán)流控溫起止日期：自2018-06-17開始至2018-08-27結(jié)束。

1.2.3糧溫檢測

試驗(yàn)過程中，通過糧情檢測系統(tǒng)對供試倉房糧溫情況進(jìn)行定期檢測。

1.2.4扦樣方法

按照《中央儲備糧油質(zhì)量檢查扦樣檢驗(yàn)管理辦法》的要求，將18號倉和19號倉每倉分三區(qū)、設(shè)置11個取樣點(diǎn)(見圖1)，每點(diǎn)設(shè)5層(見圖2)。每個季度定點(diǎn)、分層扦取玉米樣品(每倉55份玉米樣品)，各扦樣點(diǎn)取樣量不少于1 kg。之后將扦取的樣品分別混成表層(即第一層11個點(diǎn))、中心(即第3點(diǎn)、第6點(diǎn)、第9點(diǎn)，上述取樣點(diǎn)的第二層至第五層的各點(diǎn))、四周(即第1點(diǎn)、第2點(diǎn)、第4點(diǎn)、第5點(diǎn)、第7點(diǎn)、第8點(diǎn)、第10點(diǎn)、第11點(diǎn)，上述取樣點(diǎn)的第二層至第五層的各點(diǎn))、全倉(所有點(diǎn)逐層)共4個檢驗(yàn)樣品進(jìn)行水分及品質(zhì)檢測。

圖1 扦樣布點(diǎn)示意圖

圖2 分層扦樣示意圖

1.2.5品質(zhì)檢測

按照每個季度進(jìn)行水分和品質(zhì)指標(biāo)檢測，水分按GB 5009.3—2016方法測定；脂肪酸值和品嘗評分值按GB/T 20570—2015方法測定。

1.2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

應(yīng)用Origin2018軟件作圖，采用SPSS19.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，P<0.05為有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度變化情況

內(nèi)環(huán)流控溫期間，供試倉房的倉溫和全倉平均糧溫及氣溫變化如圖3所示。

由圖3可知，在高溫季節(jié)，通過利用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)，兩倉的倉溫均在20～25℃呈小幅波動，倉溫變化幅度較小，18號倉倉溫在-07-05、-07-19和-07-23分別超過了25℃，最高溫度25.3℃，其余時間均未超過25℃，而19號倉倉溫變化始終低于25℃。在糧溫變化上，由于內(nèi)環(huán)流是利用糧堆冷心溫度進(jìn)行內(nèi)循環(huán)控溫，隨著環(huán)流時間的增加，導(dǎo)致18號倉和19號倉的平均糧溫逐漸升高，兩倉的平均糧溫變化趨勢一致；在整個控溫儲糧期間，雖然經(jīng)過了盛夏，19號倉的全倉平均糧溫始終控制在15℃以下，18號倉全倉平均糧溫始終低于17℃，在20℃以下。由此可知，通過利用內(nèi)環(huán)流控溫儲糧技術(shù)，在過夏期間，能實(shí)現(xiàn)安全水分玉米的低溫儲糧和偏高水分玉米的準(zhǔn)低溫儲糧。

圖3 內(nèi)環(huán)流控溫期間的溫度變化情況

2.2 水分變化情況

供試倉房玉米水分在儲藏期間的變化情況如圖4所示。

圖4 玉米水分變化情況

從圖4可以看出，隨著儲藏時間的延長，18號倉和19號倉各樣品玉米的水分總體上呈下降趨勢，在6～9月份的過夏期間，18號倉的全倉樣品玉米平均水分下降了0.2個百分點(diǎn)，水分損耗比19號倉多0.1個百分點(diǎn)；通過1年的儲藏后，18號倉和19號倉的全倉玉米平均水分分別降低了0.7個百分點(diǎn)和0.5個百分點(diǎn)，表層樣品玉米水分分別降低了0.9個百分點(diǎn)和0.5個百分點(diǎn)，而18號倉和19號倉的四周樣品玉米水分均下降了0.4個百分點(diǎn)，中心樣品玉米水分均下降了0.2個百分點(diǎn)。由此可見，兩倉的表層樣品和四周樣品的玉米水分受倉房條件及環(huán)境因素影響較大，水分變化比較明顯?？傮w來看，儲存偏高水分玉米的18號倉水分損耗略高于19號倉，但仍明顯高于安全水分，相比之下，19號倉的安全水分玉米在低溫下儲存水分損耗較少。

2.3 脂肪酸值變化情況

供試倉房玉米脂肪酸值在儲藏期間的變化情況如圖5所示。

從圖5可以看出，隨著儲藏時間的延長，18號倉和19號倉各樣品玉米的脂肪酸值均緩慢上升。通過對比發(fā)現(xiàn)，相比18號倉和19號倉的全倉、四周和中心樣品，兩者的表層樣品玉米脂肪酸值變化相對較明顯,至2018-12，18號倉表層樣品玉米的脂肪酸值增加了4.8 mg KOH/(100 g)，19號倉表層樣品玉米的脂肪酸值增加了2.4 mg KOH/(100 g)，這表明玉米水分含量越高，其在儲存過程中脂肪酸值含量增長越快[7]。在6月份至9月份的過夏期間，通過內(nèi)環(huán)流控溫，使糧食處于低溫或準(zhǔn)低溫儲藏環(huán)境下，進(jìn)而有效抑制了糧食呼吸作用，延緩了品質(zhì)劣變，使玉米脂肪酸值升高緩慢，在此期間，18號倉和19號倉的各樣品玉米的脂肪酸值增加幅度均在2 mg KOH/(100 g)以內(nèi)；在整個儲藏過程中，18號倉和19號倉各樣品玉米脂肪酸值均小于等于65 mg KOH/(100 g)，最高值為38.5 mg KOH/(100 g)，都符合GB/T 20570—2015《玉米儲存品質(zhì)判定規(guī)則》中“宜存”的要求。通過比較兩倉各樣品玉米脂肪酸值的變化，經(jīng)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，伴隨概率為0.968，P>0.05，這表明18號倉和19號倉兩者的玉米脂肪酸值在儲藏期間不存在顯著性差異，進(jìn)而證明利用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)能實(shí)現(xiàn)偏高水分玉米的安全保質(zhì)儲藏。

2.4 品嘗評分值變化情況

供試倉房玉米品嘗評分值在儲藏期間的變化情況如圖6所示。

由圖6可以看出，隨儲藏時間的延長，18號倉和19號倉各樣品玉米的品嘗評分值在儲藏期間的變化幅度均較小，基本與儲藏初期接近，且兩倉之間的品嘗評分值相差不大，都保持了糧食原有的新鮮度；在儲藏過程中，兩倉各玉米樣品的品嘗評分值都在80分以上，符合GB/T 20570—2015《玉米儲存品質(zhì)判定規(guī)則》中規(guī)定的“宜存”要求。通過比較兩倉的玉米品嘗評分值變化，經(jīng)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，伴隨概率為0.880，P>0.05，這表明在95%的置信區(qū)間內(nèi)，在保持玉米新鮮度方面，對于儲存偏高水分玉米和儲存安全水分玉米，其品嘗評分值無顯著性差異。

2.5 色澤氣味變化情況

儲藏期間，每個季度對18號倉和19號倉玉米的色澤、氣味進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示色澤、氣味均正常。

3 結(jié)論

實(shí)倉試驗(yàn)表明，采用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)能有效控制夏季糧倉空間溫度的快速上升，減緩全倉糧溫的升高，有效改善了偏高水分玉米在高溫季節(jié)的儲藏環(huán)境，其控溫效果明顯；在過夏期間，18號倉的全倉平均糧溫始終控制在17℃以下，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)低溫儲糧，由此可見，內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)是確保偏高水分玉米安全度夏的有效手段。

儲藏期間，18號倉玉米水分及品質(zhì)指標(biāo)的變化情況與19號倉都基本相同，在6～9月份的過夏期間，18號倉全倉玉米水分損耗0.2個百分點(diǎn)，比19號倉多0.1個百分點(diǎn)，且脂肪酸值增加幅度在2 mg KOH/(100 g)以內(nèi)，經(jīng)1個儲存年度后，18號倉全倉玉米水分損耗略高于19號倉，仍明顯高于安全水分，在儲藏過程中，18號倉玉米的脂肪酸值、品嘗評分值都符合“宜存”的要求，與19號倉玉米的脂肪酸值、品嘗評分值之間均不存在顯著性差異，且玉米的色澤氣味均正常，這說明利用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)能確保偏高水分玉米安全度夏，實(shí)現(xiàn)保質(zhì)儲藏。