采取综合立体的控温措施散装储存高水分玉米的探索
采取综合立体的控温措施
散装储存高水分玉米的探索
田元方
(广东省粮油储运公司 510130)
摘要 介绍了在广州地区高温高湿环境条件下,采用整仓散装储存高水分玉米的方法,合理选择熏蒸方式和剂量,保持粮堆内有效的PH3浓度,同时加强日常管理,采取综合立体的控温储粮措施。隔热效果明显,能有效延缓储粮品质陈化,并且能增加仓容,提高进出仓作业速度,降低保管成本和劳动强度。
关键词 综合立体 控温储粮 散装储存 高水分玉米 PH3
随着社会和经济的发展,在大市场、大粮食、大流通的形势下,传统的运输和储存方式已很难跟上时代发展的要求。目前,全国各地有相当数量的粮食以散装形式储存,但在广州地区全年较长时间高温高湿的环境条件下,普通房式仓散装储存,特别是散装储存高水分玉米并不多见。广州地区属低纬度区,夏不酷暑,冬季温暖,雨量充沛,湿度较高。年平均气温为
玉米耐储性差,是较难保管的粮种之一,通常不适宜作长期储藏。玉米一般原始含水量大,成熟度不均匀,玉米的未熟粒和破碎粒较多,它们极易遭受虫霉侵害;玉米的胚大,几乎占全粒的三分之一左右,玉米胚吸湿性强,呼吸旺盛,据试验,正常玉米的呼吸强度要比正常小麦的呼吸强度大8~11倍;玉米胚部含脂肪多,容易酸败;玉米胚部的带菌量大,容易霉变,玉米胚部是虫霉首先危害的部位,胚部吸食湿后,在适宜的温度下,霉菌即大量繁育,开始霉变[2]。
随着我国粮食流通体制改革的不断深入,粮食市场全面放开,粮食销售渠道增多,致使收购安全水分以内的玉米比较困难。近几年我们公司每年要收购一定数量的高水分玉米,在长期的仓储工作实践中,对高水分玉米的保管,我们在包装储藏方面积累了比较丰富的经验。为了适应“四散”作业的要求,和终端客户需求接轨,减少作业环节,提高粮食机械化水平,加快轮换速度,降低作业成本,解决仓容紧张的问题[3],我公司进行了高水分玉米散装储存探索,采取合理的剂量和熏蒸方式,选择适当时机熏蒸,施药布点均匀,保持粮堆内有效的PH3浓度,抑制霉菌和微生物的生长繁殖;加强日常管理,采取综合立体的控温储粮措施,减少外温对粮食的影响,延缓粮温的上升速度;选择适当时机散气,应用机械通风降温散湿。通过近两年的实践,结果表明,散装储存能保持玉米较好的品质。
1 试验材料
1.1 供试仓房
试验仓房为广东省粮油储运公司第二仓库208号仓,该仓为2002年新建普通房式仓,长
1.2 供试粮食
试验仓和对照仓的粮食均为2005年产的吉林玉米,其中试验仓玉米3678吨
1.3 熏蒸、消毒药剂
熏蒸剂:磷化铝片剂(沈阳化工厂生产);消毒剂:80%敌敌畏乳剂(河北生产)。1.4 施药袋
布袋:规格为
1.5 粮温检测系统
天津中环ZH128型粮温检测分析控制系统。
1.6 检验工具
化验室常用的质检器材,EC80PH3浓度测定仪。
1.7 散装扦样器
粮食多功能扦样器,功率1400W,成都粮科所生产。
1.8 通风道
试验仓208号仓为钢板半圆地上笼(郑州产),对照仓227号仓自制铁网半圆地上笼。试验仓208号仓和对照仓227号仓都为一机三道共三组。
1.9 风机
4-72型离心风机,功率3KW;功率为3KW的多管局部通风处理机; 208仓堆粮线以上“山墙”上安装有4台0.75KW的轴流风机,227仓堆粮线以上墙上安装有8台0.15KW的轴流风机。
2 试验方法
2.1 仓房改造情况
试验仓208号仓和对照仓227号仓堆粮线用
2.2 密闭方式
在粮食进仓前,试验仓208号仓和对照仓227号仓墙体预挂
2.3 熏蒸施药方法
试验仓于
2.4 消毒方式
消毒方式采用敌敌畏加水喷洒消毒。各门口用海绵倒入敌敌畏原油的方法设置防虫线,并定期加投敌敌畏。各门口空间,粮面以上部位定期用稀释的敌敌畏喷洒。
2.5 检测方法
2.6 控温储粮
3 结果
3.1 PH3浓度(见表2和表3)
粮食进仓(堆)完毕后及时熏蒸,208、227和220仓分别于
3.2 三温变化(见图1、2、3)
3.2.3 208仓全年粮温特别是中下层粮温比较低,中、下层2006年最高粮温分别为
3.2.4 208仓上层粮温上升速度比中下层明显要快,但与227仓上层粮温相比要缓慢,说明208仓有大糠包压盖,对缓解上层粮温的上升速度起到了一定的作用。
3.3 虫害
通过每周对粮食进行虫害跟踪检查结合扦样检查,试验粮堆和对照粮堆从第一次熏蒸开始到2007年10月份一直没发现有害虫。说明保持粮堆内较高PH3浓度,高水分玉米在抑制霉菌和微生物生长的同时,能防虫、杀虫。设置防虫线,定期用敌敌畏消毒,防止外界害虫交叉感染,也是长期保持无虫的另一主要原因。
3.4 品质变化
从表4可以看出,随着储藏时间的延长,玉米脂肪酸值逐渐升高,但升高的幅度和粮温有密切的关系,粮温越高,升高的幅度越大。
3.4.1 在5~10月份高温季节,脂肪酸值的变化相当明显,平均每月上升0.9~1.8毫克KOH/
3.4.2 在保管的第二年,玉米呼吸强度下降,粮温相对较低,所以2007年脂肪酸值的增幅较2006年小。2007年208仓每月脂肪酸值的增幅只有0.23毫克KOH/100克干样。
3.4.3 储藏期间208仓脂肪酸值的增幅相对较小,品质保存良好,储存一年半时间,仍然达到宜存。从入库到2007年9月期间,208仓脂肪酸值平均每月上升0.9毫克KOH/100克干样,而227仓脂肪酸值平均每月上升1.14毫克KOH/100克干样;从入库到2007年3月期间,220-06、07、08堆脂肪酸值平均每月上升分别为1.2、0.87、0.93毫克KOH/100克干样。
3.5 经济效益分析
3.5.1 投入 木方、逼坑槽等费用12000元,喷淋材料13700元,地上笼、离心风机等设备32000元,遮阳网4400元,大糠包9600元,泡沫板600元,以上设备器材按10年计,每年需折旧费用7230元,另外每年喷淋的水电费用约1000元,机械通风第一年的电费2400元(第一年电费最高,以第一年计),合计每年成本10630元。
4. 问题与讨论
4.1 散装粮食入库时,要加强管理,把好入库环节关,要减少机械入库自动分级,防止粮堆内出现局部的高杂区,避免通风不均匀和出现局部发热的现象。
4.2 粮食进仓后要及时做好防潮、密闭熏蒸工作,以免玉米吸湿后造成水分进一步增加。利用PH3杀菌抑霉,稳定粮情,若未及时熏蒸,不能抑制粮食呼吸和微生物的活动,粮温开始上升时再熏蒸其效果就不太理想[5]。
4.3 为保持粮堆内有效的PH3浓度,粮堆的气密性是关系到熏蒸次数和总用药量的决定性因素。建议墙体加挂薄膜,以减少墙体的渗漏,提高熏蒸粮堆实体的密闭性能,同时,薄膜还能隔绝墙体和外界湿气对粮食的影响,保持粮食品质。查封补漏是熏蒸期间的一项长期性的工作,平时应当加强检查。建议采用多样化的施药方法,控制ALP的潮解速度,较长时间保持粮堆内有效的PH3浓度,提高熏蒸药剂的利用率,减少熏蒸次数。在此次试验中,220-06、07、08等六面密闭粮堆的气密性最好,208仓次之,227仓较差,因而保持粮堆内大体相同的PH3浓度,227仓的熏蒸次数最多。
4.4 熏蒸施药点要均匀,避免出现死角位置。第一次熏蒸要考虑到粮食的吸附,熏蒸施药剂量比理论计算的要略高些。有效浓度的高低是根据粮食的水分、杂质和温度等所共同决定的,粮食水分、杂质、粮温越高,保持有效浓度就高些,反之就越低。本试验的有效PH3浓度仅作参考,曾经类似水分玉米的PH3浓度保持在400ppm以上也成功保管过,有些水分相对低的玉米有效PH3浓度保持在250ppm以上就可以了。
4.5 散装高水分玉米必须配套地上笼等机械通风设备。因为广州地区低温期短,而且气温在5℃以下的天气屈指可数,仅凭自然通风很难将粮温降下来。而且粮堆散气后,没有PH3的抑制,粮食呼吸加强,粮食微生物迅速生长、繁殖,产生热量,不能及时排走,就会造成局部发热。
4.6 粮堆通风的均匀性是影响通风效果和粮食安全储藏的重要因素之一,散装粮堆与包装粮堆相比,具有通风均匀性好,水分损耗小,局部发热部位更容易处理等优点。208仓散装玉米,使用3台离心风机结合4台轴流风机进行压入式通风,粮温均衡快速下降,能耗低,2007年12月检测水分为14.4%,相比入库下降0.4%。227仓包装玉米,由于自制地上笼制作方面的缺陷和包装粮通风死角多、局部通风不好开展等不利因素,造成227仓粮温下降缓慢,通风不均匀,通风时间长,能耗高,粮食品质下降明显,2007年11月检测水分为13.9%,相比入库下降1.2%。
4.7 做好控温储粮工作是本试验取得成功的关键因素之一。仓房受外界气温及阳光辐射影响的大小程度直接决定粮堆保冷储存的关键因素。在高温时节,仓顶受外界的影响固然较大,但墙体及其它附属设施,受阳光强烈的辐射作用后,对粮堆的影响也不容忽视,仅仅靠单一的隔热措施难以达到控温目的。必须重视控温储粮的每一个环节,才能取得比较明显的效果,在对硬件设施进行改造后,还得加强日常管理。譬如平时合理开关门窗;在秋冬季节气温开始下降,粮堆散气后,彻底降温;每年3、4月份,气温开始回升,空气湿度增大,利用双重门、泡沫板关门封窗进行隔热;高温季节当粮温比较高时,在晚上低温时段利用排气扇排除仓内积热,降低粮温,白天高温时段利用双重门、泡沫板关门封窗进行隔热。
4.8 用大糠包压盖是比较经济合理的控温储粮措施。由于湿热扩散和空气对流而导致粮堆中心水分向四周转移,导致表层粮食水分升高,而大糠包具有吸湿作用,它能避免表层玉米的水分和粮温的快速升高。同时,在秋冬交换季节发生轻微内结露后,可以避免影响表层玉米品质。
4.9 入库的第一年是关键,此时玉米呼吸旺盛,保管难度大,要多留意堆内、堆外储藏环境的变化。按照安全储粮技术规范的有关要求,勤查粮情,做好粮情记载,发现问题及时处理。在8~9月高温季节,粮温比较高,尤其要密切注意检查粮情,当发现粮温不正常上升时,应当机立断及时补药,以高PH3浓度抑制微生物和霉菌的活动;在粮堆内PH3浓度下降时,要增加检测次数,必要时及时进行补药[6]。
5 结论
5.1 在熏蒸期间利用PH3稳定粮情,在高温季节科学开展控温储粮,改善储粮环境,弥补仓房和气候条件的先天不足,秋冬季节散气后及时通风降温散湿。发挥各项技术的优势和协调作用,有效抑制高水分玉米自身呼吸作用和微生物的孳生和繁衍,确保良好品质。
5.2 采取积极有效的隔热防护措施,尤其是用大糠包压盖是经济合理、行之有效的控温储粮措施,对保持粮食品质的相对稳定,延缓粮食品质的陈化起到一定的作用。控温储粮是一个系统工程,只有采取综合立体的控温措施,并加强日常管理,控温储粮才会取得比较好的效果。
5.3 在广州地区散装储存高水分玉米是可行的,而且具有较明显的优势。散装储存与包装储存相比,具有通风均匀性好,水分降幅小,能更好地保持粮食品质,同时能提高进出仓速度,明显增加仓容,降低保管成本和劳动强度,在仓容紧张的情况下,更加值得推广。
6 思考与建议
6.1 把握入库时机
应选择在低温季节入库,同时要避免在阴雨潮湿天气入库。因为低温季节,北方来粮的原始粮温低,在广州地区的气候条件下,即使通过采取机械通风等措施,也很难达到如此低的温度,这为安全储粮打下了良好的基础。从图2和图1、3的对比中可以看出,由于227仓5月下旬才入库,入库粮温就已超过24℃,而208仓同期粮温才15℃,并且227仓来粮品质脂肪酸值超过40毫克KOH/100克干样。
6.2 仓房的选择
粮食到达仓库码头后,检验员迅速扦样做常规指标的检验,然后根据粮食水分、杂质、不完善粒等的高低来确定其所要存放的仓房。一般来说,水分、杂质、不完善粒较高的粮食应存放在隔热条件、通风条件相对较好且日照受热面积较少、日照时间较短的仓房。以尽量避免外界环境对粮食的影响,延缓粮温的上升速度,缩短粮食的高温期,有利于保持粮食的品质。
6.3 及时熏蒸、补药
玉米,作为三大储粮品种之一,储藏性能不稳定,保管难度大。在做好外部控温的基础上,还得控制粮堆内微生物的活动和玉米本身旺盛的呼吸作用。所以必须把握熏蒸时机,及时熏蒸,否则粮食呼吸旺盛,粮温开始上升就会为安全储存造成很大压力。PH3浓度下降到有效浓度以下,如果补药不及时,也会造成粮食发热。
6.4 加强日常管理
在粮食熏蒸期间,要严格按照安全储粮技术规范的有关要求,勤查粮情,做好粮情记载,发现问题,及时处理。在熏蒸期间要做好三个“跟踪”。第一个“跟踪”是采用EC80型PH3测定仪跟踪检测粮堆内的PH3浓度。第二个跟踪是粮温的跟踪,正常情况下,粮温随着气温、仓温的上升而缓慢升高,但如果发现由于粮堆内微生物旺盛的呼吸作用而出现的粮温不正常上升,则应当当机立断补药,以较高的PH3浓度抑制微生物和霉菌的活动。第三个跟踪是粮堆实地检查的跟踪,要经常检查粮堆粮情,做到关口前移,有预见性地采取措施,把问题解决在萌芽状态。
6.5 把握散气时机
在广州地区,冷空气来得比较早,但早期的冷空气来的时间不长,有时9月份北方的冷空气就南下,在粮堆内相对湿度较高的情况下,就很容易产生局部内结露,但冷空气过后,气温又会迅速回升,则又得重新熏蒸。建议一方面加强保温工作,避免产生内结露,另外粮面用大糠包压盖,能对轻微内结露有吸湿作用。随着冬季低温季节的来临,在有连续不断冷空气补充的11月份左右,选择适当时机散气,利用低温、干燥的空气进行降温散湿,充分降低粮食的温度和湿度,为来年的安全储粮打下良好的基础。
6.6 选择合理的通风方式
粮食保管过程中的水分损耗一直是广大仓储工作者十分关注的问题。高水分玉米通过一个轮换周期的保管,水分损耗比较大,而且原始水分越高,水分损耗越大。离心风机通风技术,具有通风时间短,降温散湿速度快等特点,但也存在着能耗高,水分减量大等缺点。采用轴流风机吸出式通风,降温幅度没有使用离心风机大,降温速度慢,易错过最佳通风降温时期,但操作方便,通风后粮温的整体均匀性好,降低能耗,能保水[7]。应根据粮堆的水分、粮温等具体粮情以及天气情况而选择合理的通风方式,在稳定粮情的基础上尽量减少粮食的损耗。入库水分在14.0%以下玉米的通风建议以轴流风机通风为主。
6.7 此试验仓在高温季节,上层粮温比中下层粮温上升速度明显快些,建议在粮堆上方安装空调,控制仓温,进一步延缓上层粮温的上升速度,保持粮食品质。
参 考 文 献
1 田元方,罗中文,黄志俊等.整仓散储小麦隔热密闭熏蒸试验报告.粮食储藏2003(3):31~34
2 赵思孟,王佩祥.粮食储藏.中国商业出版社,1998:71,210~212
3 马六十,刘春华.改造楼房仓进行散装储粮试验.粮食储藏,2004(1):32~34
4 汪向刚,谢静杰,黄志俊等.华南地区综合控温储粮试验.粮油仓储科技通讯,2007(3):16~18
5 江泽奴,田元方,罗中文等.南方长期安全储藏高水分玉米的尝试,粮食储藏,2004(2):15~19
6 田元方,汪向刚,贺德齐等.高水分玉米安全度夏试验粮食储藏,2005(5):25~28
7 朱师明,李兰芳.节能增效保水通风降温试验.粮油仓储科技通讯,2007(3):13~15