三種方法對(duì)玉米局部發(fā)熱處理效果研究

陳玉峰，韓建平，汪福友，郭 續(xù)，盧軍偉

（中央儲(chǔ)備糧沈丘直屬庫(kù)有限公司，河南 沈丘 466315）

玉米是我國(guó)重要的農(nóng)作物之一[1]，每年新增加的儲(chǔ)藏量十分巨大。在儲(chǔ)藏期間，由于玉米本身胚部較大，入倉(cāng)時(shí)水分較高，且不均勻，相對(duì)于小麥和稻谷更難儲(chǔ)藏[2]，尤其是在夏季外溫升高后，玉米胚呼吸作用加強(qiáng)，糧堆內(nèi)部濕熱遷移，糧堆表層結(jié)露，玉米表層水分增加，易滋生霉菌，造成局部發(fā)熱，嚴(yán)重影響玉米儲(chǔ)藏和危害玉米品質(zhì)[3]。

玉米發(fā)熱的重要原因是濕熱遷移，這是指在糧堆內(nèi)由于溫差的存在，濕氣會(huì)隨著熱量由高溫區(qū)向低溫區(qū)移動(dòng)，一般會(huì)在低溫區(qū)聚集。針對(duì)玉米發(fā)熱問(wèn)題的處理研究眾多，可以用烘干、就倉(cāng)干燥、單管通風(fēng)、人工翻糧等[4]，但是存在著研究方式單一、具體數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。本文以中儲(chǔ)糧沈丘直屬庫(kù)存儲(chǔ)玉米為研究對(duì)象，使用不同的方法處理發(fā)熱玉米，系統(tǒng)地研究玉米入倉(cāng)、安全管理、不同方式處理發(fā)熱點(diǎn)的效果及玉米水分變化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房及儲(chǔ)糧情況

選取存儲(chǔ)有玉米的倉(cāng)房，分別為5號(hào)倉(cāng)、10號(hào)倉(cāng)、16號(hào)倉(cāng)和49號(hào)倉(cāng)，倉(cāng)房信息及玉米品質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)房信息、糧情及降溫降濕處理方法

1.2 試驗(yàn)方法

7月初，局部糧溫異常升高時(shí)選取不同的處理方法在不同倉(cāng)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行降溫作業(yè)，處理方法包括：自動(dòng)翻糧機(jī)處理、局部單管通風(fēng)處理、人工挖溝翻糧處理，并以空調(diào)控溫倉(cāng)作為對(duì)照，具體如下：

自動(dòng)翻糧機(jī)：由沈丘直屬庫(kù)與安徽云龍糧機(jī)有限公司共同研制，型號(hào)yl1000，可翻糧深度2 m，應(yīng)用于10號(hào)倉(cāng)。

局部單管通風(fēng)：通風(fēng)單管為1～4 m，利用負(fù)壓風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，風(fēng)機(jī)為河南糧好倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備有限公司生產(chǎn)，型號(hào)LHDGTF-2型，應(yīng)用于49號(hào)倉(cāng)。

人工挖溝翻糧：在發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行人工挖溝，深度約為1 m，使發(fā)熱糧暴露在空氣中，在溝兩頭配合軸流風(fēng)機(jī)排出倉(cāng)內(nèi)積熱，應(yīng)用于16號(hào)倉(cāng)。

空調(diào)控溫：將目標(biāo)溫度設(shè)為24℃。由于空調(diào)器控制回差一般為2℃，當(dāng)倉(cāng)溫高于26℃時(shí)，空調(diào)自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)倉(cāng)溫降至24℃時(shí)，空調(diào)自動(dòng)停止，應(yīng)用于5號(hào)倉(cāng)，作為對(duì)照倉(cāng)。

每倉(cāng)選取3個(gè)點(diǎn)（如圖1）作為溫度及水分檢測(cè)部位，5號(hào)倉(cāng)取樣深度為糧面下1 m處。每天記錄各點(diǎn)的溫度變化數(shù)據(jù)，直至糧溫恢復(fù)正常，同時(shí)記錄處理過(guò)程中玉米水分變化。

圖1 倉(cāng)內(nèi)發(fā)熱點(diǎn)示意圖

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方法降溫效果分析

由圖2至圖4可以看出，不同處理方法均可以降低玉米糧溫，以發(fā)熱點(diǎn)1數(shù)據(jù)為例，圖2是經(jīng)過(guò)自動(dòng)翻糧機(jī)處理后糧溫變化曲線，糧堆溫度由于上下層進(jìn)行了充分的混合，發(fā)熱點(diǎn)溫度快速下降，在1 d后由發(fā)熱時(shí)的31.1℃快速降至22.1℃，后由于外溫影響，糧溫開(kāi)始出現(xiàn)緩慢上升，在4 d時(shí)已經(jīng)接近倉(cāng)溫，此時(shí)溫度為27.5℃。圖3是單管通風(fēng)后糧溫變化曲線，在通風(fēng)處理之前溫度已經(jīng)高達(dá)40.6℃，經(jīng)局部單管通風(fēng)處理后，1 d就可將糧溫降至31.2℃，持續(xù)進(jìn)行通風(fēng)，3 d后糧溫達(dá)到27.6℃，恢復(fù)穩(wěn)定，這是由于通過(guò)單管風(fēng)機(jī)強(qiáng)力吸風(fēng)將其它部位的冷空氣抽至發(fā)熱點(diǎn)，并將熱空氣排出，從而使糧溫下降。圖4是人工翻糧后糧溫變化曲線，經(jīng)人工翻糧后，高溫糧暴露在空氣中，再經(jīng)軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)排除倉(cāng)內(nèi)積熱空氣，糧溫開(kāi)始緩慢下降，4 d的時(shí)間可以將糧溫由30.1℃降至27.6℃，從而使糧溫穩(wěn)定。圖5是空調(diào)控溫糧溫變化曲線，經(jīng)空調(diào)控溫倉(cāng)內(nèi)個(gè)別點(diǎn)糧溫上升幅度不高，12d時(shí)間僅由21.8℃上升到22.5℃，表明空調(diào)控溫可在初夏季節(jié)溫度上升時(shí)顯著抑制糧溫上升，保證玉米儲(chǔ)糧安全。

圖2 自動(dòng)翻糧機(jī)處理后不同時(shí)間糧溫

圖3 局部單管處理后不同時(shí)間糧溫

圖4 人工翻糧后不同時(shí)間糧溫

圖5 空調(diào)控溫不同時(shí)間糧溫

2.2 不同方法降溫的效果對(duì)比

不同的處理方法均可以在糧堆發(fā)熱時(shí)降低糧溫，但是效果各有不同，降溫效果最快的是自動(dòng)翻糧機(jī)進(jìn)行翻糧處理，通過(guò)將下層的低溫糧與上層的發(fā)熱糧混合，可以達(dá)到快速降低糧溫的目的，1 d內(nèi)可以降溫9℃。其次是單管通風(fēng)處理，在處理高溫糧時(shí)，使用單管通風(fēng)可以在1 d內(nèi)快速降低糧溫，降幅最高可達(dá)9.4℃，1 d后糧溫開(kāi)始緩慢降低，1～3 d的降溫速度為1.8℃/d，人工挖溝翻糧的降溫速度最低，試驗(yàn)4 d內(nèi)降溫速度為0.6℃/d，這可能是由于人工挖溝翻糧深度不如機(jī)械翻糧深，深層低溫糧未翻出來(lái)，因此即使有風(fēng)機(jī)拉動(dòng)，熱量散發(fā)速度也有限。

2.3 不同處理方法對(duì)玉米水分變化影響

由圖6至圖8可以看出，不同處理方法對(duì)玉米水分影響程度不同，圖6中經(jīng)過(guò)自動(dòng)翻糧機(jī)處理后，由于自動(dòng)翻糧機(jī)是將底部的糧食翻上來(lái)與發(fā)熱糧混合，能將發(fā)熱點(diǎn)玉米水分保持在14.60%左右，同時(shí)由于糧溫下降，即使水分依然較高，但短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。圖7中單管通風(fēng)可以顯著降低玉米水分，發(fā)熱點(diǎn)1的玉米水分可以由15.37%降到14.88%，繼續(xù)保持通風(fēng)，3 d時(shí)可以降到14.39%，降水效果顯著，這可能是由于風(fēng)機(jī)將其他部分的干冷空氣經(jīng)發(fā)熱點(diǎn)抽出后，置換掉發(fā)熱點(diǎn)處的濕熱空氣，進(jìn)而降低玉米水分。圖8中經(jīng)人工挖溝翻糧后，將發(fā)熱點(diǎn)玉米暴露在空氣中，又利用軸流風(fēng)機(jī)吹糧溝，也能顯著降低玉米水分，4 d后發(fā)熱點(diǎn)1處的玉米水分可以由15.01%降到14.03%。圖9利用空調(diào)控溫的對(duì)照倉(cāng)中，由于糧溫比較穩(wěn)定，糧堆內(nèi)部沒(méi)有出現(xiàn)明顯地濕熱遷移，玉米整體水分變化不顯著，保持在比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

圖6 自動(dòng)翻糧機(jī)處理后不同時(shí)間玉米水分

圖7 單管通風(fēng)處理后不同時(shí)間玉米水分

圖8 人工翻糧后不同時(shí)間玉米水分

圖9 空調(diào)控溫不同時(shí)間玉米水分

3 討論

玉米由于其本身物理特性的影響，在夏季極易發(fā)熱，在發(fā)熱時(shí)及時(shí)采取降溫降水處理措施至關(guān)重要。當(dāng)玉米發(fā)熱時(shí)，針對(duì)目前常用的幾種方法對(duì)比發(fā)現(xiàn)各有優(yōu)劣：自動(dòng)翻糧機(jī)可以快速降低糧溫，并且可以大大降低保管員勞動(dòng)強(qiáng)度，但是這是基于下層糧溫較低的基礎(chǔ)上，用在緊急快速處理糧情，但是依然存在糧情隱患，長(zhǎng)期儲(chǔ)存，還需進(jìn)一步處理，如果出現(xiàn)糧堆下層溫度較高甚至也發(fā)熱時(shí)，使用翻糧機(jī)不能很好地降低糧溫，只能起到混合糧食水分，消除結(jié)塊的情況；單管通風(fēng)處理適用于局部糧溫過(guò)高情況的降溫處理，持續(xù)使用可以消除發(fā)熱點(diǎn)的發(fā)熱問(wèn)題和降低糧食水分，單管通風(fēng)使用簡(jiǎn)單、方便、靈活，但是每批次處理面積小，在處理發(fā)熱面積大、發(fā)熱點(diǎn)多時(shí)，處理速度慢、效率低，有時(shí)通風(fēng)雖然能降低本發(fā)熱點(diǎn)的糧溫，但是其它部位的糧溫很快升高，來(lái)回移動(dòng)單管勞動(dòng)強(qiáng)度較大；人工翻糧是最傳統(tǒng)的一種處理糧堆發(fā)熱的方法，操作簡(jiǎn)單，但是降溫效果不顯著，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。

空調(diào)控溫儲(chǔ)糧技術(shù)是最新出現(xiàn)的科技儲(chǔ)糧技術(shù)，最先在南方及沿海地區(qū)推廣使用，在倉(cāng)溫升高時(shí)通過(guò)空調(diào)降低倉(cāng)溫可以很好地防止糧溫快速上升，空調(diào)利用制冷劑制冷，無(wú)需考慮冷源不足問(wèn)題，可持續(xù)提供冷源；且空調(diào)在工作時(shí)可以及時(shí)除去空氣中的水分，降低倉(cāng)濕，進(jìn)而防止玉米發(fā)熱，而較低的糧溫又可以使糧食處于準(zhǔn)低溫甚至低溫儲(chǔ)糧條件下，有效防止玉米品質(zhì)劣變，保障玉米安全度夏。

不同的處理方法處理的效果不同，同一方法處理不同發(fā)熱類(lèi)型的糧情效果也不盡相同。在玉米儲(chǔ)藏過(guò)程中，利用空調(diào)控制倉(cāng)溫可以有效預(yù)防糧堆發(fā)熱，進(jìn)而使糧情處于穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)糧堆內(nèi)部存在冷心時(shí)，可以利用自動(dòng)翻糧機(jī)或者單管通風(fēng)進(jìn)行降溫降水，解決玉米發(fā)熱問(wèn)題，而糧堆內(nèi)部溫度較高時(shí)，利用人工挑溝翻糧效果比較好，因此在實(shí)際儲(chǔ)糧時(shí)應(yīng)以預(yù)防為主，當(dāng)糧情異常時(shí)不能盲目選擇某種處理方式，應(yīng)根據(jù)整倉(cāng)糧溫、糧情選擇適合處理方法。