張森和,吳 剛
(1.吉林大北農(nóng)農(nóng)牧科技有限責(zé)任公司,長(zhǎng)春 130102;2.大北農(nóng)集團(tuán)遼寧區(qū),沈陽 110164)
玉米作為我國(guó)主要糧食作物品種之一,2019年產(chǎn)量已達(dá)到26077 萬t[1],超過一半以上作為原料在飼料中大量使用。不同于在其他深加工產(chǎn)業(yè)中的運(yùn)用,玉米作為飼料、食品加工原料必須保證較高的品質(zhì)——飼料中大量使用玉米,規(guī)模化后企業(yè)散存作業(yè)管理與技術(shù)復(fù)雜程度增加,使得玉米在收、儲(chǔ)、使用等環(huán)節(jié),如何保證質(zhì)量成為當(dāng)下飼料企業(yè)生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)中的重大課題。
中國(guó)飼料工業(yè)起步于20 世紀(jì)60年代,此一階段物料運(yùn)儲(chǔ)主要是使用各類包裝袋模式。行業(yè)從業(yè)人員數(shù)量多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境差、效率低是其主要特點(diǎn)。80年代前后,國(guó)外大型飼料企業(yè)開始進(jìn)入我國(guó),帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)飼料工業(yè)快速發(fā)展,大量先進(jìn)的成套設(shè)備不斷引入,生產(chǎn)機(jī)械化程度提升較快,逐步開啟了全電腦自動(dòng)化配料生產(chǎn)模式,玉米等原料基本上配套了散糧倉(cāng)收儲(chǔ)、投用設(shè)施,生產(chǎn)效率顯著提升。進(jìn)入21 世紀(jì),國(guó)內(nèi)飼料工業(yè)開始穩(wěn)定提升產(chǎn)業(yè)規(guī)模和機(jī)械化、自動(dòng)化程度,飼料企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大,飼料加工業(yè)、裝備制造業(yè)、飼料添加劑工業(yè)、飼料原料工業(yè)和飼料工業(yè)服務(wù)支撐五大體系更加配套、完善,飼料企業(yè)橫向聯(lián)合、縱向產(chǎn)業(yè)延伸開始加快,產(chǎn)業(yè)毛利空間進(jìn)一步受到擠壓,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇,成本約束強(qiáng)化。能否成功控制成本成為企業(yè)生存的制約條件之一,大物流模式逐漸成為提效降費(fèi)的有效手段——普遍使用玉米散貨進(jìn)倉(cāng)儲(chǔ)存作業(yè)模式,不僅節(jié)約人力成本而且可以降低包裝費(fèi)用。飼料工業(yè)機(jī)械化在主要原料散收、散儲(chǔ)中率先實(shí)現(xiàn)。
鋼筋囤倉(cāng)、圍囤倉(cāng)、筒倉(cāng)(鋼板、水泥)以及房倉(cāng)等都可以作為飼料企業(yè)散貨作業(yè)倉(cāng)。從專業(yè)化、經(jīng)濟(jì)性角度看,鋼板圓筒倉(cāng)、水泥圓筒倉(cāng)不僅可以實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)儲(chǔ)存糧食機(jī)械化作業(yè)的效率改善,而且能夠較好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境防控,可以方便地配套通風(fēng)、測(cè)溫系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)溫、濕度自主監(jiān)控并聯(lián)動(dòng)機(jī)械通風(fēng)作業(yè),實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間、較多數(shù)量安全存糧提高采購(gòu)效益的目的。
早期的圍囤倉(cāng)、鋼筋囤散料作業(yè)模式已經(jīng)少見于當(dāng)下的生產(chǎn)加工企業(yè),除了少量的養(yǎng)殖場(chǎng)站自配料環(huán)節(jié)的周轉(zhuǎn)使用。飼料企業(yè)的主要儲(chǔ)糧倉(cāng)有鋼結(jié)構(gòu)筒倉(cāng)、水泥建筑筒倉(cāng)等。常見玉米倉(cāng)見表1。
表1 主要玉米散裝儲(chǔ)存?zhèn)}
同傳統(tǒng)的包裝儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)模式比,散糧存儲(chǔ)在飼料廠有兩個(gè)價(jià)值體現(xiàn):一是利用較大的倉(cāng)容量?jī)?chǔ)存原料,原糧價(jià)低時(shí)大量采購(gòu)。二是高效收、儲(chǔ)、用,降低人工費(fèi)用、倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用以及機(jī)械動(dòng)力費(fèi)用等。不同用途散倉(cāng),需要不同的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施配置:(1)長(zhǎng)儲(chǔ)料倉(cāng)。因?yàn)榇嫫谳^長(zhǎng)、儲(chǔ)量大,所以必須有良好的隔熱、通風(fēng)及溫度監(jiān)控系統(tǒng),倉(cāng)儲(chǔ)條件要求高、設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)、作業(yè)管理難度大、作業(yè)環(huán)節(jié)復(fù)雜;(2)周轉(zhuǎn)倉(cāng)。滿足一定的容積需求,不漏料、不進(jìn)水即可。配置簡(jiǎn)單、固定投入少。
保證倉(cāng)存玉米品質(zhì)不發(fā)生霉變是儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)的根本。在保證品質(zhì)的前提下控制原料倉(cāng)儲(chǔ)損耗,同時(shí)避免過度分級(jí)和物料外觀性狀改變(破損),也是玉米倉(cāng)儲(chǔ)工作的效益評(píng)價(jià)指標(biāo)。
國(guó)內(nèi)玉米共有三套國(guó)家和行業(yè)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),分別是《玉米》《飼料用玉米》《豬飼用玉米》。其中:GB 1353-2018《玉米》是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),適用于所有商品玉米;GB/T 17890-2008《飼料用玉米》,適用于商品飼料用玉米;CGBA-1-2016《豬飼用玉米》(中國(guó)糧食商業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)),適用于豬飼料玉米品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
各類指標(biāo)項(xiàng)目中,脂肪酸值是衡量玉米品質(zhì)的重要指標(biāo),根據(jù)動(dòng)物對(duì)霉變敏感程度差異按照不同標(biāo)準(zhǔn)限值予以控制。此外玉米谷物中的各類真菌毒素如黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,經(jīng)過生產(chǎn)加工不能或很難消除他們的存在,限制其配方原料中的含量,才能保證產(chǎn)品符合國(guó)家《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。
國(guó)內(nèi)飼用玉米來源主要有生產(chǎn)季當(dāng)期玉米和往期存貨玉米兩大類。不論是何來源、是否可以用作飼料原料,應(yīng)該根據(jù)玉米水分、脂肪酸值、容重、不完善粒、雜質(zhì)率指標(biāo)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)判定、分等。飼料用玉米需要有較高的品質(zhì),玉米在庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存期間的品質(zhì)隨時(shí)間變化而降低,飼料企業(yè)入庫(kù)玉米品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)高于糧食行業(yè)儲(chǔ)糧標(biāo)準(zhǔn)和飼料生產(chǎn)加工使用標(biāo)準(zhǔn),避免儲(chǔ)存過程毒素增加而失去使用價(jià)值。如糧食行業(yè)的GB/T 20570-2015《玉米儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》規(guī)定儲(chǔ)存宜存品質(zhì)玉米脂肪酸值(KOH·干基-1·mg-1·100 g-1)≤65[2],而對(duì)于豬飼用玉米脂肪酸值(KOH·干基-1·mg-1·100 g-1)最大不能超過60,見表2。入庫(kù)儲(chǔ)存谷物要嚴(yán)格控制儲(chǔ)存類毒素含量。
玉米儲(chǔ)存作業(yè)不良會(huì)引起霉變,攜帶大量真菌毒素,達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)。儲(chǔ)存玉米品質(zhì)變化的主要影響因素有水分、溫度(主要是糧溫)、破碎料、雜質(zhì)含量、原糧害蟲以及環(huán)境濕度等。
3.2.1 玉米水分
玉米水分含量是玉米安全儲(chǔ)存的重要影響因素:低水分的玉米呼吸作用慢、氧化程度弱、脂肪酸值變化小,同時(shí)水分低則微生物活動(dòng)弱。玉米原始水分越高,其呼吸能力越強(qiáng),糧堆發(fā)熱霉變程度越嚴(yán)重[3],并同時(shí)伴隨脂肪和淀粉含量越快降低。
表2 《豬飼用玉米》主要衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)CGBA-1-2016
3.2.2 玉米害蟲
主要有玉米象、大谷蠹、印度谷蛾等。發(fā)生蟲災(zāi)害時(shí)大量繁殖的害蟲導(dǎo)致糧溫和水分上升,產(chǎn)生霉變[3]。
3.2.3 糧食溫度
包括玉米自身溫度高,以及因?yàn)槠扑榱!⒏黝愑袡C(jī)和無機(jī)雜質(zhì)、不完善粒等導(dǎo)致糧食分級(jí),堵塞糧食空隙而影響通風(fēng)和降溫效果,使得溫度上升、水分增高,甚至產(chǎn)生霉變[3]。低溫儲(chǔ)藏條件下、玉米儲(chǔ)藏品質(zhì)較為穩(wěn)定,高溫條件下玉米儲(chǔ)藏品質(zhì)指標(biāo)隨時(shí)間推移出現(xiàn)很大變化,尤其是脂肪酸值與時(shí)間正相關(guān)[4]。
3.2.4 儲(chǔ)存濕度
程芳等研究表明同等水分的玉米在環(huán)境相對(duì)濕度越大情況下,霉菌總數(shù)越多,越容易霉變[5]。
總之,霉菌與水分高度相關(guān)。隨時(shí)間推移玉米脂肪酸值不斷上升,溫度和水分增加時(shí),脂肪酸值上升幅度更大。濕度增大、霉菌增多,更易霉變。
入庫(kù)前做好品質(zhì)把關(guān),分級(jí)入倉(cāng),不同水分按照1%差異,分倉(cāng)儲(chǔ)存、保管。
不僅要去除大雜,還要去除小雜、塵雜等,因此要配備雙層清理篩網(wǎng)和進(jìn)行吸風(fēng)除塵作業(yè)。篩網(wǎng)規(guī)格選擇要保證清理效果,同時(shí)根據(jù)玉米籽粒入庫(kù)玉米破碎不完善粒比例高或者雜質(zhì)灰塵大,應(yīng)該加強(qiáng)清理措施,保證入倉(cāng)玉米塵雜合格。表3是豬飼用玉米塵雜霉變標(biāo)準(zhǔn)。
表3 《豬飼用玉米》霉變和塵雜標(biāo)準(zhǔn)%
存期長(zhǎng)的倉(cāng)庫(kù)應(yīng)該配置溫(濕)度測(cè)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)溫濕度檢測(cè)。溫控系統(tǒng)分為自動(dòng)測(cè)溫和人工手動(dòng)測(cè)溫兩類。測(cè)量點(diǎn)設(shè)施配置應(yīng)符合GB/T 26882.1-2011《糧油儲(chǔ)藏糧情測(cè)控系統(tǒng)》傳感器布置原則,倉(cāng)溫、濕度傳感器配置在倉(cāng)的中央位置中部區(qū)域部分,圓筒倉(cāng)糧溫傳感器按照:水平間距≤5,垂直方向上間距≤3,距離糧面、倉(cāng)壁、倉(cāng)底0.3~0.5[6],最大限度配置測(cè)溫點(diǎn)數(shù)(具體操作依據(jù)GB 50322-2011《糧食鋼板筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范》糧情測(cè)控系統(tǒng)糧食鋼板筒倉(cāng)測(cè)溫電纜布置數(shù)量和布置方式)。優(yōu)先選擇配置自動(dòng)監(jiān)測(cè)糧情系統(tǒng),按照程序測(cè)量糧堆、倉(cāng)內(nèi)、室外環(huán)境溫度與濕度并記錄、分析,給出通風(fēng)操作或者警報(bào)提示。
機(jī)械通風(fēng)是儲(chǔ)糧通風(fēng)作業(yè)的主要形式。根據(jù)功能分為降溫通風(fēng)、降水通風(fēng)、調(diào)質(zhì)通風(fēng)、其他功能通風(fēng)四類[7]。飼料企業(yè)玉米儲(chǔ)存基本不涉及調(diào)質(zhì)增加水分改善加工品質(zhì)的通風(fēng)作業(yè)。其他三類均有運(yùn)用,其中其他功能通風(fēng)主要目的是平衡糧堆溫度、濕度,防止或消除水分轉(zhuǎn)移、分層和結(jié)露、以及糧食除蟲熏蒸和熏蒸作業(yè)后的散氣和除濕。
根據(jù)不同倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境,按照《儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》LS/T1202-2002,結(jié)合實(shí)踐,總結(jié)歸納通風(fēng)等筒倉(cāng)安全儲(chǔ)糧作業(yè)方案,見表4。
表4 筒倉(cāng)玉米安全儲(chǔ)存主要操作方案
筒倉(cāng)高度H和直徑D比小于1.5時(shí)(直徑大且矮的淺圓倉(cāng))因?yàn)殡s質(zhì)流動(dòng)性差而導(dǎo)致塵雜多集中在倉(cāng)的中心形成空氣難以通過的中心雜質(zhì)柱體結(jié)構(gòu),在原糧倉(cāng)滿或者暫停進(jìn)料作業(yè)時(shí),應(yīng)該放出部分玉米以破除糧堆表層集中粉塵層和中心雜質(zhì)柱體。此外,無論是何地理區(qū)域或者季節(jié),環(huán)境溫度上升時(shí)也會(huì)使得倉(cāng)壁和倉(cāng)頂部糧食緩慢升溫,尤其高溫季節(jié)倉(cāng)上部表層糧(100~200 mm)可能會(huì)達(dá)到日最高氣溫,即便倉(cāng)內(nèi)其他糧溫很低無須通風(fēng)操作,但為了表層糧食安全,每月要安排原料使用或者周轉(zhuǎn)倒倉(cāng)作業(yè)一次,數(shù)量不少于滿倉(cāng)的3%~5%。
一定氣壓下,空氣中水汽隨著溫度降低達(dá)到飽和氣壓的溫度就是露點(diǎn)(0 ℃以下是霜點(diǎn)),此時(shí)溫度繼續(xù)降低有水(霜)析出(產(chǎn)生)。天氣影響空氣濕度,晝夜變化改變環(huán)境溫度,夜晚降溫可能使水滴析出。應(yīng)該根據(jù)當(dāng)日倉(cāng)內(nèi)相對(duì)濕度、氣溫、夜晚倉(cāng)內(nèi)最低溫度,對(duì)照查詢是否在該倉(cāng)內(nèi)氣候條件下露點(diǎn)以上:最低倉(cāng)溫(空倉(cāng)部分氣溫,不是糧溫)低于露點(diǎn)則要在降低到露點(diǎn)前啟動(dòng)通風(fēng),以降低倉(cāng)內(nèi)溫度使得該相對(duì)倉(cāng)內(nèi)濕度下露點(diǎn)降低到夜間最低溫度以下,避免或減少結(jié)露(降溫避免結(jié)露、降溫減少露水)。露點(diǎn)根據(jù)氣象條件、倉(cāng)內(nèi)溫濕度查表或者計(jì)算確定。
此外,糧溫高于0 ℃時(shí)的降溫通風(fēng)也可能在表面結(jié)露,此類現(xiàn)象應(yīng)該繼續(xù)通風(fēng)并放料擾動(dòng)表面料層到結(jié)露消失。
糧雜透過空氣分配器孔板進(jìn)入風(fēng)網(wǎng)導(dǎo)致風(fēng)道變小和阻塞,應(yīng)該每年清理1次以保障通暢。因?yàn)轱L(fēng)網(wǎng)進(jìn)風(fēng)口和倉(cāng)外環(huán)境連通,倉(cāng)內(nèi)風(fēng)道空氣溫度和糧堆溫度接近,和室外環(huán)境普遍有溫度差,風(fēng)道內(nèi)高溫空氣遇到冷風(fēng)或者外環(huán)境高溫、高濕空氣遇風(fēng)道內(nèi)冷氣流,可能達(dá)到空氣露點(diǎn)而產(chǎn)生凝結(jié)水并同風(fēng)網(wǎng)內(nèi)的有機(jī)塵雜混合進(jìn)而產(chǎn)生霉變,所以進(jìn)風(fēng)口要考慮在不通風(fēng)時(shí)候,防止環(huán)境氣流進(jìn)入風(fēng)道的蝶閥等裝置。
較高水分的玉米,采取通風(fēng)降水必須在空氣干燥條件下。LS/T1202-2002《糧食機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》建議允許通風(fēng)降水的條件:糧食水分為亞熱帶玉米水分≤16%、非亞熱帶地區(qū)≤20%,并且糧堆溫度高于大氣露點(diǎn)溫度且大氣的即時(shí)絕對(duì)濕度低于糧堆水分減去1%后的水分在環(huán)境溫度下的平衡絕對(duì)濕度。通俗地說就是糧食與空氣接觸過程吸納的少于析出的水汽,表現(xiàn)為糧食水分降低。否則無法用通風(fēng)降低糧食水分,應(yīng)該到空氣濕度降低時(shí)再通風(fēng)。降水通風(fēng)停止通風(fēng)的條件是糧堆溫度梯度<1 ℃·m-1。即時(shí)糧溫下的玉米平衡絕對(duì)濕度和即時(shí)大氣絕對(duì)濕度查定方法見《糧食機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》附錄B中B.1。
糧溫控制在15 ℃甚至0 ℃以下,實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧可以顯著延長(zhǎng)安全儲(chǔ)糧期限。存儲(chǔ)期內(nèi)應(yīng)避免糧溫升高,只要谷物水分均勻,不應(yīng)安排糧食通風(fēng)。
張玉榮等試驗(yàn)表明在0 ℃低溫條件下玉米脂肪酸值也會(huì)隨時(shí)間推移而發(fā)生變化[5-9]。所以儲(chǔ)存期內(nèi)要定期(時(shí)長(zhǎng)根據(jù)糧溫和環(huán)溫確定)查糧情,評(píng)定玉米品質(zhì),根據(jù)品質(zhì)安排玉米存儲(chǔ)或者使用。
開始時(shí)間:需要通風(fēng)的晚間大氣溫度較低時(shí)。大氣溫度越低,溫差越大,降溫越快[9],無論是對(duì)發(fā)熱降溫還是糧堆降溫。
糧堆平均溫度比日最低氣溫高8 ℃時(shí),應(yīng)啟動(dòng)降溫通風(fēng)。
停止時(shí)間:晴天且降溫效果達(dá)成后的6: 00~8:00停止,達(dá)成低溫干燥的通風(fēng)效果。
連續(xù)通風(fēng):降溫通風(fēng)是自外界低溫空氣把糧堆內(nèi)高溫(面或?qū)樱┫蚩諝獬隹诿嬷饾u移動(dòng)的過程,中途停止通風(fēng)則高溫層(面)還存在糧堆內(nèi)部,所以應(yīng)避免每天通風(fēng)的操作。
可能結(jié)露的天氣情況下需要除濕通風(fēng)。去除濕氣通風(fēng)首選倉(cāng)頂(接近筒倉(cāng)中部)動(dòng)力吸風(fēng)機(jī)。
降水通風(fēng)操作復(fù)雜,且效果不確定,只能作為企業(yè)緊急處理原糧應(yīng)急操作。
錐底筒倉(cāng)比平底筒倉(cāng)更適合做周轉(zhuǎn)倉(cāng)——不僅收貨進(jìn)料同時(shí)生產(chǎn)領(lǐng)用玉米,也能保證先進(jìn)先出、避免平倉(cāng)底底層谷物滯留現(xiàn)象,且無須人工操作清理底層糧。
非周轉(zhuǎn)的儲(chǔ)存玉米盡量用保溫隔熱倉(cāng)。
散儲(chǔ)玉米品質(zhì)控制技術(shù)與方法對(duì)飼料行業(yè)規(guī)?;a(chǎn)條件下的其他各類原料、成品飼料安全散儲(chǔ)具有借簽意義。
運(yùn)用好通風(fēng)技術(shù)是飼料企業(yè)保證倉(cāng)儲(chǔ)玉米品質(zhì)的最有效方法。加強(qiáng)倉(cāng)儲(chǔ)硬件設(shè)施投入,科學(xué)規(guī)劃選擇倉(cāng)的類型、容量,配套溫濕度糧情測(cè)控系統(tǒng),在大容量倉(cāng)儲(chǔ)中逐步引入智能倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù),做好原糧入庫(kù)質(zhì)量控制,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、提升作業(yè)技能、嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、落實(shí)安全儲(chǔ)存技術(shù),可以顯著改善儲(chǔ)糧效益、推動(dòng)更快提高飼料行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理水平。