偏高水分玉米“表干内湿、控温保水”储粮新工艺研究Ⅲ生产性试验

赵 妍，张来林*，赵书亮，袁红斌，陈 娟，兰红军，王吉龙，符阿龙

1.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001

2.中央储备粮铜川直属库有限公司，陕西 铜川 727001

3.中央储备粮郑州直属库有限公司，河南 郑州 450001

我国早期储粮仓房简陋、技术简单，长期以来粮食系统形成“安全水分粮度夏”的保管模式[1]。随着粮食市场放开，农村劳动力进城务工、农机收获粮食等因素造成大量湿粮上市，收购偏高水分粮已成为粮库的常态。由于粮食水分偏高、呼吸旺盛等原因，粮面需不停翻动，降温散湿，稍不留意还会出现粮食霉变现象和发生坏粮事故[2]。因此，偏高水分粮入仓后，按照安全水分粮度夏的要求，通过压入与吸出的反复换向通风方式，或者采取压入式通风加“移动组合式立体通风系统”不断地提管、移管方式，历经数十天将整仓粮食水分降至14%以下的安全水分后，再转入正常储藏[3-7]。“偏高水分粮降水和保管”成为目前粮库亟待解决的一大储粮难题。作者在偏高水分玉米入仓后实施“表干内湿、控温保水”储粮新工艺则能突破偏高水分粮“储藏难”与长期储粮“失水多”的技术瓶颈，提高粮库的储粮稳定性及经济效益[8-9]。

1 新工艺的保粮原理

1.1 储粮原理

粮堆是一个生态体系，只要维持体系内的温湿平衡，即安全水分粮在较高温度下储存、偏高水分粮在较低温度下储存，能抑制霉菌的危害，实现粮食安全储藏。偏高水分粮“表干内湿、控温保水”储粮新工艺依据生态体系的储粮原理，在秋、春两季利用降水时机，先运用通风技术降低偏高水分大粮堆的表层水分，实现“表干内湿”后，再采用“控温保水”技术，实现偏高水分粮堆的安全储粮[10]。

1.2 储粮新工艺运用的技术措施

依据储粮生态体系的保粮原理，“表干内湿、控温保水”储粮新工艺是系通风、隔热、控温和均温等常用技术的优化集成。秋、春两季气温较高，有利于通风降低水分，采用机械通风技术降水，尤其是降低粮堆表层的水分，在大粮堆内形成“表干内湿”的状态。

利用冬季低温时机，采用通风方式在粮堆内形成低温状态，并利用大粮堆保温性好的特性维持低温状态。当仓内粮堆过夏出现“热皮冷芯”时，粮库可实施控温储粮，针对仓房隔热密闭性能，分别采用“自均温”“膜下均温”“补冷均温”等环流方式，控制粮堆表层、周壁“热皮”部分的粮温，维持大粮堆内部的低温，确保大粮堆度夏时的稳定性。

2 实仓试验及结果

选择中储粮铜川直属库为试验示范库，通过机械通风降水、空调降温等多项技术集成应用，实施“表干内湿、控温保水”储粮新工艺，达到偏高水分玉米安全储藏的目的。

2.1 仓房设施改造

根据试验要求，铜川库选用1995年建设的15号仓为试验仓、16号为对照仓。两栋仓房均为门式钢架仓，屋顶结构为预置槽型板、有机瓦覆盖，填充材料为珍珠岩；砖混结构仓墙，地坪和装粮线以下墙体均有防潮层。在2018年3月—5月，对15号试验仓进行了配套支撑技术的改造，完成了仓门、仓窗的气密隔热性能改造和仓房专用空调的安装。

2.2 试验粮食

铜川库在吉林采购一批杂质含量为0.6%、平均水分含量为15.1%的偏高水分玉米。按照相关操作流程将两仓东北玉米入仓，并严格进行质量验收，2017年12月14日开始入粮，2018年1月11日结束入粮，完成试验仓和对照仓的入粮、平整粮面和粮堆均温等工作；15号仓水分控制在15.0%～15.5%，16号仓水分控制在14.5%以内。

2.3 储粮管理

2018年4月—7月13日，15号仓通过自然通风、翻倒粮面降低表层粮堆水分，使粮堆呈现“表干内湿”的状况。2018年7月14日—9月，15号仓采用空调控温措施。同时16号仓开展安全水分玉米的常规储粮。

2.3.1 粮情检查

粮食入仓装满后，开展一次平衡粮情、降低粮温、提高稳定性的通风；当粮情稳定后，2018年3月采用深层扦样器扦取样品，检测两仓玉米品质(表1)。对比两仓粮温、水分，采用手动扦样器检查隐患点等重点部位粮情；每周清洁仓内卫生；进入虫害滋生时期，使用选筛检查虫害情况。度夏期间的粮情检测参照《粮油储藏技术规范》中“半安全水分粮”检查法，每隔3～5 d检查一次，注意高温时粮温上升梯度情况和异常点的变化。在春秋两季检测玉米品质，平时只检查水分、气味和色泽等指标。

2.3.2 降低表层粮堆水分含量

4月份，为维持试验仓粮堆的低温状态，粮堆未进行以降低表层水分为目的的吸出式通风，而是通过自然通风、翻倒粮面等措施，将粮堆表层水分含量由15.0%～15.1%降至14.8%～14.9%。5月下旬至6月底，采用1 m螺杆的翻仓机将粮面每隔2～3 d翻倒多次，借此加快表层粮食水分的散湿使水分含量下降至14.7%左右。

2.3.3 综合控温储粮

进入高温季节后，当15号仓仓温大于27 ℃时，利用凌晨至日出前气温较低的有利时机，及时开启轴流风机实施排积热通风;当气温上升时则停止通风，关闭门窗，开启空调降温，将仓温控制在25 ℃以下，以减少仓内高温对低温粮堆的影响。空调出口风温设置比实际温度要低5 ℃，但最低设置为22 ℃。根据外温及仓温等综合判断，试验仓于6月30日—7月13日采取白天开启空调、夜间采用轴流风机通风排积热的方式，7月14日—9月6日，空调进入连续运行方式，以此降低仓温、控制表层粮温上升幅度。空调运行时间由外温、仓温的变化情况而定。

2.3.4 积热处理

7月份以后外温上升较快，15号仓表层粮温在25 ℃以上，开启空调后，粮堆上层0～30 cm处的粮温下降明显，但30～70 cm处部分区域存在积热现象。为消除积热，从7月底至8月中旬，采用1 m螺杆的翻仓机将粮面每隔2 d翻倒一遍，同时采用木耙将翻倒出的热粮搂平以加快热粮散热。

2.3.5 预防结露及通风降温

9月底外温下降较快，15号仓仓温和表层粮温都达到结露温差，为消除温差，采用翻仓机翻倒粮面，降低表层粮温。10月中旬，采用5.5 kW混流风机均温通风5 d，适时降低粮温。11月下旬，采用吸出式通风降温5 d，储存补充粮堆冷心，并适当降低粮堆表层水分含量。

2.4 结果与分析

2.4.1 粮温变化

从表2可看出，度夏期间16号仓粮堆平均粮温较高，局部最高粮温已超过30 ℃；15号仓在度夏期间粮温维持较低水平，平均温度未超过17.5 ℃，实现了准低温安全储藏。两者相比， 15号仓取得良好的控温效果，更有利安全储粮。

2.4.2 水分含量和脂肪酸值变化

从表3可看出，随储粮时间延长，15号仓表层粮堆水分含量下降明显，粮堆平均水分含量略有下降，初步使粮堆形成了“表干内湿”储粮工艺；脂肪酸值不断升高趋势。但由于15号仓的粮温要低于16号仓，因此15号仓储粮品质变化速度较缓慢，说明粮库运用“表干内湿、控温保水”的储粮新工艺可延缓储粮的品质下降速度，有利于储粮的长期保鲜。

表3 2018年1月—9月15号、16号仓玉米水分含量和脂肪酸值的变化

2.4.3 虫害检查

两仓进入正常储粮后，未进行储粮虫害防治。通过对虫害跟踪检查，16号仓从6月份开始陆续发现蛾类害虫和玉米象，其间2次采用敌敌畏防护作业，虫害滋生明显后，于7月底开始采用磷化铝熏蒸作业。15号仓在7月下旬发现少量蛾类害虫，其间采用敌敌畏防护作业，虫害滋生明显后，9月初采用少量磷化铝进行熏蒸防护。结果表明，试验仓的低温状态有效延缓了虫害发生的时间，抑制了虫害滋生的程度。

2.5 讨论

2.5.1 偏高水分粮储存模式研究的必要性

粮食市场竞争日趋激烈、农村劳动力的转移和农机大量使用，使粮库收购偏高水分玉米已成为常态，烘干机干燥偏高水分湿粮的成本较高，晾晒和低粮层的通风降水已不适应目前大粮堆、厚粮层的储粮需求，粮库偏高水分湿粮的储存难题亟须解决。依据储粮生态体系理论，可突破常规储粮中要求安全水分粮入仓的限制，即只要维持生态体系粮堆内的温湿度均衡，就能保持粮堆稳定性的储粮原理；储粮通风与控温技术可以为“表干内湿、控温保水”储粮新工艺的应用提供保障，可实现偏高水分粮的安全储藏；新工艺解决了储存与加工对粮食水分含量要求不同的矛盾，是实施优产、优购、优储、优加和优销的“五优联动”的重要环节，更适合优质稻的加工，向市场提供优质的粮油产品。

2.5.2 新工艺大大简化了偏高水分粮的保管环节

2014—2016年，铜川库采用常规手段储存偏高水分玉米，平均水分含量为15%左右，局部水分含量为15.5%。在度夏期间，表层粮堆先后出现结露、霉变现象，局部出现发热现象，需不停采用单管通风、粮面翻倒、降温散湿等措施处理异常粮情，8月份采取了熏蒸防护来抑制虫害滋生。整个度夏期间，操作频繁、劳动强度大且发生的费用高，稍不留意还会造成坏粮事故。

试验仓在度夏期间，采用综合控温储粮，表层粮温控制在23～25 ℃，粮食散落性较好，7、8月份局部表面出现轻微结露和粮温升高现象，采用翻仓机或人工方式每隔3～5 d翻倒粮面，其间翻倒粮面9次，用工12人/(次·日)，处理工作量较以往减轻许多，整个粮堆粮情稳定、储粮安全。

2017年冬季河南一些粮库调入水分含量14.5%～15%的东北玉米，通风后粮温低于10 ℃，粮情稳定，认为可采取控温模式度夏，但从2018年6月中旬开始，受仓温升高影响，粮堆表层温度开始升高，粮面局部水分偏高的部位出现发热现象，随着气温升高，仓内发热点不断增多、发热面扩大且朝周围扩散，最终通过反复实施翻倒粮面、通风降温和空调降温等措施，才抑制住玉米的发热状况。2018年冬季中储粮郑州直属库9号仓调入水分含量14.5%～15%的东北玉米，在2019年3月粮堆处于低温状态，按照“表干内湿”工艺要求，对粮堆实施80 h的吸出式通风，将粮堆表层下30～50 cm的粮食水分含量降至14%左右后，再寻找低温时节将粮堆温度降至15.6 ℃，度夏时通过空调控仓温、内环流控粮温等措施，到8月下旬玉米9号仓的仓温为23 ℃，整个粮堆松散，粮情稳定，避免出现反复发热、处理不及的局面[11]。两次不同的保管模式说明：“表干内湿、控温保水”的储粮新工艺取得了很好的效果。

2.5.3 偏高水分玉米储藏的经济效益分析

铜川库采用常规手段储存偏高水分玉米，因储存期间局部出现结露、霉变、发热等问题，通风频率较高，导致玉米出库水分减量较大且品质较差，与同期出库的玉米相比，每吨玉米销售价格降低120元左右。此次试验仓提前收购湿粮，可减少湿粮在农村堆放发霉的可能，使湿粮收购的卫生指标符合要求，使农民在经济上受益；储后玉米品质好，销售时可提高一个粮食等级(提高50元/t)，若卖给淀粉厂，售价通常要提高20～30元/t。

两次偏高水分玉米储藏的结果表明,“表干内湿、控温保水”储粮新工艺较好解决“安全水分粮失水多”“偏高水分玉米难保管”的难题，实现偏高水分粮的安全储藏并提高其加工品质，降低了处理的工作量、劳动强度和处理费用，提高了粮库的储粮稳定性及经济效益。

2.5.4 储粮新工艺实施的关键点

按新工艺储存偏高水分粮时需注意：①要控制入仓粮的含杂量。②抓住两次降水机遇是偏高水分粮实现“表干内湿”状态的前提，即秋季收获和冬季调运到库的偏高水分粮,需分别利用秋季气温较高以及春季气温回升的时机，及时采用通风技术降低粮堆表层的水分，为新工艺运用创造条件。③“控温保水”度夏是新工艺实施的关键点：粮堆大、冷源足、仓房保温好的粮库可采用自环流方式，利用内部冷源降低粮堆表层逐渐升高的粮温；仓房保温欠佳的粮库可采用膜下环流方式，利用内部冷源降低粮堆表层的粮温；粮堆内冷源不足的粮库则采用补冷均温方式，控制粮堆温度的上升。

3 储粮新工艺的创新点

3.1 储粮理论上的创新

依据生态体系储粮原理，将现有储粮技术优化集成：先利用通风技术，实现湿粮堆的“表干内湿”状态，再依靠“控温保水”的相关措施，精准把握通风与控温技术的操作力度，确保偏高水分粮的储存安全。储粮新工艺从理论上突破了安全水分粮才能安全度夏的限制，取得了偏高水分粮保管的“储粮品质好、操作工艺简化、作业费用低、经济社会效益显著”的应用效果。

3.2 储粮新工艺与常规储粮做法的不同点

偏高水分粮直接入仓，而非安全水分粮入仓；通风时只需降低粮堆表层水分后，再进行粮堆降温通风，而非单纯的降水或降温通风；在储粮期间，强调对粮堆实施环流补冷均温的控制，而非以往的低温或准低温储粮。采用新工艺保粮，一个储粮周期可提高粮食水分含量1%～1.5%以上，储粮与加工的效益好。

4 结论

试验仓在储粮期间，通过通风降温、降水、控温补冷技术集成，实施“表干内湿、控温保水”的储粮新工艺，度夏期间粮堆粮情稳定，储粮安全，达到了偏高水分玉米安全储藏的目的，表层水分控制在安全水分以内，整体粮堆水分变化不大，实现了玉米保质减损的目标，为粮库增加了效益，“表干内湿、控温保水”储粮新工艺的应用取得了初步成果。