姜玉山，閆恩峰，李 莉

（魯糧集團(tuán)平原糧食儲(chǔ)備庫有限公司，山東 德州 253100）

玉米是世界上第三大糧食作物，因其營養(yǎng)豐富，且加工產(chǎn)品及副產(chǎn)物數(shù)量較多而被認(rèn)為是重要的谷物之一。玉米是大顆粒作物，其胚占比較大，占總重量的10%～14%，占總體積的30%～35%。玉米胚中含有30%以上的蛋白質(zhì)和可溶性糖，以及大量不飽和脂肪酸[1]。由于玉米籽粒呼吸旺盛，而且胚部組織疏松，具有較強(qiáng)的吸濕性，當(dāng)環(huán)境溫度高濕度大時(shí)，很容易生霉，造成糧食損壞[2]。玉米收獲通常在秋季，氣溫偏低，光照時(shí)間短，不利于玉米晾曬，而烘干玉米的成本太高，而且容易產(chǎn)生焦糊粒，也易導(dǎo)致玉米破碎粒增加、淀粉失去活性。目前淀粉加工廠采購烘干玉米的意愿較差。如何使偏高水分玉米安全度夏一直是糧食儲(chǔ)藏技術(shù)研究人員探討和需要解決的問題[3]。本研究擬通過綜合運(yùn)用隔熱控溫、內(nèi)環(huán)流控溫、環(huán)流熏蒸、機(jī)械通風(fēng)等一系列技術(shù)，解決偏高水分玉米度夏難的問題。

1 材料與方法

1.1 倉房及儲(chǔ)糧情況

選取19號(hào)倉為試驗(yàn)倉房，17號(hào)為對(duì)照倉，均為2010年建設(shè)的高大平房倉，兩個(gè)倉的長度和寬度分別為41.48 m和23.22 m，倉墻厚0.5 m，存糧高度分別為5.97 m和5.78 m，隔熱方式是屋頂外置光伏太陽能板、倉內(nèi)置塑鋼門窗。2015年進(jìn)行倉房維修改造，借助國家財(cái)政維修改造資金，倉房門窗內(nèi)部加裝塑鋼密閉門窗，密閉性能良好，阻止外界氣體與倉內(nèi)氣體交換，起到隔熱保溫作用。倉房頂采用隔熱珍珠巖材料，具有隔熱作用，鋪設(shè)2層防水層，房頂安裝光伏太陽能板，覆蓋倉頂85%以上面積，減少陽光照射面積，減少屋頂熱量吸收，降低倉溫。

2020年11 月新收獲的當(dāng)?shù)赜衩?，全部進(jìn)行過篩處理，入倉完成時(shí)間19號(hào)倉2020年12月24日，17號(hào)倉2021年1月15日。入庫玉米質(zhì)量情況（表1）。含水率測(cè)定參照GB 5497—1985用LDS-1G型谷物水分測(cè)定儀測(cè)定；脂肪酸值測(cè)定參照GB/T 20570—2006；容重測(cè)定參照GB/T 5498—2013；不完善粒測(cè)定參照GB/T 5494—2019。

表1 玉米質(zhì)量情況

1.2 糧溫檢測(cè)系統(tǒng)

智能化糧情檢測(cè)系統(tǒng)采用北京佳華科技有限公司OPI檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括：系統(tǒng)通訊主線、RTU箱、分機(jī)主板、測(cè)溫電纜、連接線、連接插頭、溫濕度傳感器、測(cè)控主機(jī)，每根測(cè)溫電纜由4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，每周二定時(shí)檢測(cè)糧溫，打印測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)表。

1.3 機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)

每口倉有4個(gè)不銹鋼通風(fēng)口，具有保溫隔熱性能，一級(jí)兩風(fēng)道通風(fēng)（如圖1所示），通風(fēng)途徑比為1.6，可以由離心風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。倉房山墻安裝2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，型號(hào)T35-11 No5.6，功率1.1 kW，風(fēng)壓374 Pa，風(fēng)量24 478 m3/h。19號(hào)倉降溫機(jī)械通風(fēng)時(shí)間2020年12月25日—2021年1月14日，平均糧溫由10 ℃降低到5 ℃，單位能耗為0.044 kW·h/（t·℃）；17號(hào)倉降溫機(jī)械通風(fēng)時(shí)間2021年1月16—30日，平均糧溫由8 ℃降低到5 ℃，單位能耗為0.055 kW·h/（t·℃）。

圖1 倉房風(fēng)道分布示意圖

1.4 內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)

按照Q/ZCL T23—2017《內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)（圖2）主要包括：控制系統(tǒng)、保溫管道系統(tǒng)、保溫循環(huán)系統(tǒng)、保溫管路安裝附件、電纜防護(hù)安裝附件等。環(huán)流系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：額定電壓DC 7～24 V，電源指示，溫度范圍-55～125 ℃，傳輸數(shù)據(jù)是有線方式。環(huán)流風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)：環(huán)流電機(jī)4臺(tái)，功率0.75 kW/臺(tái)，安裝形式是臥式法蘭連接，電機(jī)、風(fēng)機(jī)均采用鋁合金材質(zhì)，風(fēng)量為1 000 m3/h。

圖2 內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)示意圖

在倉房四角及空間中心距離糧面1.5 m處布設(shè)5個(gè)溫濕度傳感器，監(jiān)測(cè)倉房空間溫濕度，當(dāng)檢測(cè)到溫度高于設(shè)定溫度時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)開啟環(huán)流風(fēng)機(jī)，將糧堆中央“冷心”通過保溫環(huán)流管道循環(huán)到倉內(nèi)空間，以降低倉房溫度和上層糧食的溫度，當(dāng)檢測(cè)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行。

2 技術(shù)方法

2.1 冬季蓄冷

為最大限度減少糧堆水分損失，蓄冷通風(fēng)均采用小功率軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行負(fù)壓緩釋通風(fēng)降溫，平均糧溫降至5 ℃，使之達(dá)到通風(fēng)蓄冷目標(biāo)值，到2021年1月底完成冬季蓄冷工作。

2.2 密閉門窗孔洞

在氣溫逐步回升之際（2021年3月），做好倉房密閉工作，關(guān)閉倉外門窗和倉內(nèi)塑鋼門窗，通風(fēng)口用麥糠堵嚴(yán)實(shí)，減少人員進(jìn)入倉內(nèi)，減少外界氣溫對(duì)倉溫、糧溫的影響，延緩儲(chǔ)糧糧溫的回升速度。倉房門口、糧情檢查出入庫門口布設(shè)防蟲線，定期補(bǔ)藥，防止外界害蟲感染[4]。

2.3 內(nèi)環(huán)流控溫

根據(jù)糧溫檢測(cè)情況，7月份由于夏季外界氣溫越來越高，倉溫升高，表層糧溫持續(xù)升高，平均糧溫達(dá)到26 ℃以上，開啟內(nèi)循環(huán)環(huán)流風(fēng)機(jī)。開啟溫度設(shè)定為倉溫26 ℃，關(guān)閉倉溫設(shè)定為24 ℃。當(dāng)倉溫高于開啟設(shè)定溫度時(shí)，內(nèi)環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)倉溫低于停止設(shè)定溫度時(shí)，內(nèi)環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)停止。

內(nèi)環(huán)流期間每周進(jìn)行糧情檢測(cè)，19號(hào)倉檢測(cè)糧溫變化見圖3，對(duì)照倉17號(hào)糧溫變化見圖4。

7月初開啟內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)，糧堆內(nèi)部的冷氣由糧堆底部吸出，通過環(huán)流保溫管道進(jìn)入糧堆上方空間，在環(huán)流風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入糧堆，通過糧堆進(jìn)入通風(fēng)道，形成一個(gè)閉合環(huán)流系統(tǒng)[5]。從溫度變化曲線表（圖3和圖4）可以看出，倉溫及糧堆表層的溫度逐漸下降，糧堆表層平均溫度維持在26 ℃左右，糧堆空間及表層的高溫氣體下沉到糧堆內(nèi)部，糧堆中層、底層的溫度逐漸升高，逐漸縮小溫度分層，改善“冷心熱皮”現(xiàn)象。8月20日開始熏蒸，熏蒸期間停止內(nèi)環(huán)流運(yùn)行，糧溫上升。9月20日熏蒸散氣結(jié)束后，外界氣溫逐漸降低，利用晚間氣溫較低的時(shí)機(jī)，打開軸流風(fēng)機(jī)，排除倉內(nèi)的濕熱氣體，降低糧堆表層溫度。

圖3 19號(hào)倉儲(chǔ)藏期間倉溫和糧堆溫度的變化

圖4 17號(hào)倉儲(chǔ)藏期間倉溫和糧堆溫度的變化

2.4 環(huán)流熏蒸

糧情檢查發(fā)現(xiàn)的主要蟲種為麥蛾、玉米象。2021年8月20日實(shí)施磷化鋁環(huán)流熏蒸，設(shè)計(jì)濃度為300 mL/m3，不僅能夠殺死糧堆中的害蟲，還能夠抑制糧堆霉菌的生長，起到殺蟲和抑制霉菌生長的雙重作用[6]。9月15日開始通風(fēng)散氣，使用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)散氣5 d，檢測(cè)倉內(nèi)磷化氫濃度低于0.2 mL/m3時(shí)，可以進(jìn)倉檢查。

2.5 品質(zhì)檢測(cè)

2021年3 月、9月分別檢測(cè)19、17號(hào)倉儲(chǔ)糧品質(zhì)，檢測(cè)糧食品質(zhì)在內(nèi)環(huán)流控溫期間的變化，結(jié)果見表2。從檢測(cè)結(jié)果分析，糧食的各項(xiàng)指標(biāo)變化不大。

表2 玉米儲(chǔ)藏期間品質(zhì)變化

內(nèi)環(huán)流通風(fēng)降溫是在一個(gè)全密閉環(huán)境進(jìn)行的，與外界沒有氣體交換，內(nèi)環(huán)流通風(fēng)期間倉房濕度控制在50%左右，扦樣檢查糧食水分，全倉分2個(gè)區(qū)，11個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)分4層，扦取樣品經(jīng)過混樣器混勻，檢測(cè)糧食質(zhì)量指標(biāo)及品質(zhì)指標(biāo)。試驗(yàn)倉玉米水分降低0.2%，玉米脂肪酸值增加2.2 mg /100 g，對(duì)照倉玉米水分降低0.1%，玉米脂肪酸值增加1.7 mg /100 g，色澤、氣味正常。內(nèi)環(huán)流控溫能夠減少糧食水分損失，延緩糧食品質(zhì)變化。

2.6 機(jī)械通風(fēng)降溫

經(jīng)過度夏的玉米，糧堆表層溫度維持在26 ℃左右，糧情檢測(cè)個(gè)別測(cè)溫點(diǎn)溫度在27 ℃左右，為防止?jié)駸釘U(kuò)散發(fā)生結(jié)露，10月份采取人工翻動(dòng)糧面，翻動(dòng)深度在15～30 cm，增加糧堆表層的疏松度，釋放濕熱氣體，降低糧堆表層溫度。利用晚間氣溫較低的時(shí)機(jī)，打開通風(fēng)口，開啟軸流風(fēng)機(jī)，進(jìn)行通風(fēng)降溫，平衡糧溫，避免造成結(jié)露[7]。

進(jìn)入12月，氣溫明顯下降，再次進(jìn)行軸流風(fēng)機(jī)間歇式通風(fēng)降溫，把糧堆平均溫度降至5 ℃左右，為下一年玉米糧堆安全度夏儲(chǔ)蓄冷源。在通風(fēng)期間，注意檢查，經(jīng)常踩動(dòng)糧面，特別是靠墻的陰面部位，溫度差異較大，極易形成濕熱擴(kuò)散，造成結(jié)露，影響糧食安全儲(chǔ)存。

3 討 論

（1） 根據(jù)玉米的儲(chǔ)藏特性，不同階段采取相應(yīng)的措施。春季氣溫回升階段，做好倉房的隔熱密閉，堵塞孔洞，阻止外界氣體與倉內(nèi)氣體交換，延緩糧溫回升，防止倉外的儲(chǔ)糧害蟲進(jìn)入糧堆感染。夏季根據(jù)糧溫變化，適時(shí)開啟內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)，設(shè)定內(nèi)環(huán)流通風(fēng)降溫系統(tǒng)的開始和停止溫度，自動(dòng)開啟內(nèi)環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)，有效降低糧堆倉空間和表層的溫度，倉空間保持相對(duì)穩(wěn)定的溫度，延緩糧食品質(zhì)變化，減少害蟲的發(fā)生。8—9月份適時(shí)進(jìn)行磷化氫熏蒸作業(yè)，合理設(shè)定磷化氫濃度，起到殺蟲的作用。還要加強(qiáng)糧情定期檢查，勤檢查，踩動(dòng)糧面，感覺糧溫變化，或用木棍插入糧堆，感覺插入糧堆軟硬度。秋季適時(shí)進(jìn)行通風(fēng)，平衡糧溫，減少溫度分層，減少濕熱擴(kuò)散，冬季做好通風(fēng)降溫，儲(chǔ)蓄冷源，為糧食安全度夏做好準(zhǔn)備。

（2） 由于糧堆內(nèi)的冷源有限，在內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧后期“冷源”不足，達(dá)不到降溫效果，策略是“冷源”不足倉房可以安裝空調(diào)，外墻加裝隔熱保溫板，降低倉溫和表層糧溫，達(dá)到玉米準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏的目標(biāo)。

（3） 內(nèi)環(huán)流控溫期間，在進(jìn)倉檢查糧情、檢查扦樣、熏蒸施藥等過程中打開倉門，導(dǎo)致熱空氣進(jìn)入倉內(nèi)造成冷源損失、倉溫升高[8-9]。操作要點(diǎn)是，進(jìn)倉時(shí)及時(shí)關(guān)閉進(jìn)倉塑鋼密閉門，最大限度地減少熱交換。內(nèi)環(huán)流控溫期間檢查糧情時(shí)間為早晨8點(diǎn)前進(jìn)行，其余進(jìn)倉時(shí)間盡量選擇在氣溫較低時(shí)。內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，隔熱保溫管道隔熱效果不好、通風(fēng)口密閉不嚴(yán)等因素，會(huì)造成在運(yùn)行過程中冷源損失，影響控溫效果。因此要做好隔熱管道、通風(fēng)口的檢查和維護(hù)，確保管道運(yùn)行暢通，隔熱性能良好，減少冷源損失。

（4）由于倉房的窗戶過多，影響倉房隔熱保溫效果，根據(jù)出入庫需要，封堵部分窗戶，起到保溫隔熱效果。偏高水分玉米倉儲(chǔ)的深入研發(fā)工作是，根據(jù)過夏期間糧堆各層溫度和水分的變化，預(yù)測(cè)糧堆各層濕球溫度和儲(chǔ)糧害蟲的生長發(fā)育[10]，進(jìn)而進(jìn)行精準(zhǔn)化學(xué)熏蒸作業(yè)殺蟲，減少用藥量。