三種方法對玉米局部發熱處理效果研究

陳玉峰，韓建平，汪福友，郭 續，盧軍偉

（中央儲備糧沈丘直屬庫有限公司，河南 沈丘 466315）

玉米是我國重要的農作物之一[1]，每年新增加的儲藏量十分巨大。在儲藏期間，由于玉米本身胚部較大，入倉時水分較高，且不均勻，相對于小麥和稻谷更難儲藏[2]，尤其是在夏季外溫升高后，玉米胚呼吸作用加強，糧堆內部濕熱遷移，糧堆表層結露，玉米表層水分增加，易滋生霉菌，造成局部發熱，嚴重影響玉米儲藏和危害玉米品質[3]。

玉米發熱的重要原因是濕熱遷移，這是指在糧堆內由于溫差的存在，濕氣會隨著熱量由高溫區向低溫區移動，一般會在低溫區聚集。針對玉米發熱問題的處理研究眾多，可以用烘干、就倉干燥、單管通風、人工翻糧等[4]，但是存在著研究方式單一、具體數據簡單的問題。本文以中儲糧沈丘直屬庫存儲玉米為研究對象，使用不同的方法處理發熱玉米，系統地研究玉米入倉、安全管理、不同方式處理發熱點的效果及玉米水分變化。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房及儲糧情況

選取存儲有玉米的倉房，分別為5號倉、10號倉、16號倉和49號倉，倉房信息及玉米品質見表1。

表1 試驗倉倉房信息、糧情及降溫降濕處理方法

1.2 試驗方法

7月初，局部糧溫異常升高時選取不同的處理方法在不同倉內同時進行降溫作業，處理方法包括：自動翻糧機處理、局部單管通風處理、人工挖溝翻糧處理，并以空調控溫倉作為對照，具體如下：

自動翻糧機：由沈丘直屬庫與安徽云龍糧機有限公司共同研制，型號yl1000，可翻糧深度2 m，應用于10號倉。

局部單管通風：通風單管為1～4 m，利用負壓風機抽風，風機為河南糧好倉儲設備有限公司生產，型號LHDGTF-2型，應用于49號倉。

人工挖溝翻糧：在發熱點進行人工挖溝，深度約為1 m，使發熱糧暴露在空氣中，在溝兩頭配合軸流風機排出倉內積熱，應用于16號倉。

空調控溫：將目標溫度設為24℃。由于空調器控制回差一般為2℃，當倉溫高于26℃時，空調自動開啟，當倉溫降至24℃時，空調自動停止，應用于5號倉，作為對照倉。

每倉選取3個點（如圖1）作為溫度及水分檢測部位，5號倉取樣深度為糧面下1 m處。每天記錄各點的溫度變化數據，直至糧溫恢復正常，同時記錄處理過程中玉米水分變化。

圖1 倉內發熱點示意圖

2 結果與分析

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，以發熱點1數據為例，圖2是經過自動翻糧機處理后糧溫變化曲線，糧堆溫度由于上下層進行了充分的混合，發熱點溫度快速下降，在1 d后由發熱時的31.1℃快速降至22.1℃，后由于外溫影響，糧溫開始出現緩慢上升，在4 d時已經接近倉溫，此時溫度為27.5℃。圖3是單管通風后糧溫變化曲線，在通風處理之前溫度已經高達40.6℃，經局部單管通風處理后，1 d就可將糧溫降至31.2℃，持續進行通風，3 d后糧溫達到27.6℃，恢復穩定，這是由于通過單管風機強力吸風將其它部位的冷空氣抽至發熱點，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，經人工翻糧后，高溫糧暴露在空氣中，再經軸流風機排風排除倉內積熱空氣，糧溫開始緩慢下降，4 d的時間可以將糧溫由30.1℃降至27.6℃，從而使糧溫穩定。圖5是空調控溫糧溫變化曲線，經空調控溫倉內個別點糧溫上升幅度不高，12d時間僅由21.8℃上升到22.5℃，表明空調控溫可在初夏季節溫度上升時顯著抑制糧溫上升，保證玉米儲糧安全。

圖2 自動翻糧機處理后不同時間糧溫

圖3 局部單管處理后不同時間糧溫

圖4 人工翻糧后不同時間糧溫

圖5 空調控溫不同時間糧溫

2.2 不同方法降溫的效果對比

不同的處理方法均可以在糧堆發熱時降低糧溫，但是效果各有不同，降溫效果最快的是自動翻糧機進行翻糧處理，通過將下層的低溫糧與上層的發熱糧混合，可以達到快速降低糧溫的目的，1 d內可以降溫9℃。其次是單管通風處理，在處理高溫糧時，使用單管通風可以在1 d內快速降低糧溫，降幅最高可達9.4℃，1 d后糧溫開始緩慢降低，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4 d內降溫速度為0.6℃/d，這可能是由于人工挖溝翻糧深度不如機械翻糧深，深層低溫糧未翻出來，因此即使有風機拉動，熱量散發速度也有限。

2.3 不同處理方法對玉米水分變化影響

由圖6至圖8可以看出，不同處理方法對玉米水分影響程度不同，圖6中經過自動翻糧機處理后，由于自動翻糧機是將底部的糧食翻上來與發熱糧混合，能將發熱點玉米水分保持在14.60%左右，同時由于糧溫下降，即使水分依然較高，但短期內不會出現發熱現象。圖7中單管通風可以顯著降低玉米水分，發熱點1的玉米水分可以由15.37%降到14.88%，繼續保持通風，3 d時可以降到14.39%，降水效果顯著，這可能是由于風機將其他部分的干冷空氣經發熱點抽出后，置換掉發熱點處的濕熱空氣，進而降低玉米水分。圖8中經人工挖溝翻糧后，將發熱點玉米暴露在空氣中，又利用軸流風機吹糧溝，也能顯著降低玉米水分，4 d后發熱點1處的玉米水分可以由15.01%降到14.03%。圖9利用空調控溫的對照倉中，由于糧溫比較穩定，糧堆內部沒有出現明顯地濕熱遷移，玉米整體水分變化不顯著，保持在比較穩定的狀態。

圖6 自動翻糧機處理后不同時間玉米水分

圖7 單管通風處理后不同時間玉米水分

圖8 人工翻糧后不同時間玉米水分

圖9 空調控溫不同時間玉米水分

3 討論

玉米由于其本身物理特性的影響，在夏季極易發熱，在發熱時及時采取降溫降水處理措施至關重要。當玉米發熱時，針對目前常用的幾種方法對比發現各有優劣：自動翻糧機可以快速降低糧溫，并且可以大大降低保管員勞動強度，但是這是基于下層糧溫較低的基礎上，用在緊急快速處理糧情，但是依然存在糧情隱患，長期儲存，還需進一步處理，如果出現糧堆下層溫度較高甚至也發熱時，使用翻糧機不能很好地降低糧溫，只能起到混合糧食水分，消除結塊的情況；單管通風處理適用于局部糧溫過高情況的降溫處理，持續使用可以消除發熱點的發熱問題和降低糧食水分，單管通風使用簡單、方便、靈活，但是每批次處理面積小，在處理發熱面積大、發熱點多時，處理速度慢、效率低，有時通風雖然能降低本發熱點的糧溫，但是其它部位的糧溫很快升高，來回移動單管勞動強度較大；人工翻糧是最傳統的一種處理糧堆發熱的方法，操作簡單，但是降溫效果不顯著，人員勞動強度大。

空調控溫儲糧技術是最新出現的科技儲糧技術，最先在南方及沿海地區推廣使用，在倉溫升高時通過空調降低倉溫可以很好地防止糧溫快速上升，空調利用制冷劑制冷，無需考慮冷源不足問題，可持續提供冷源；且空調在工作時可以及時除去空氣中的水分，降低倉濕，進而防止玉米發熱，而較低的糧溫又可以使糧食處于準低溫甚至低溫儲糧條件下，有效防止玉米品質劣變，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熱類型的糧情效果也不盡相同。在玉米儲藏過程中，利用空調控制倉溫可以有效預防糧堆發熱，進而使糧情處于穩定的狀態。當糧堆內部存在冷心時，可以利用自動翻糧機或者單管通風進行降溫降水，解決玉米發熱問題，而糧堆內部溫度較高時，利用人工挑溝翻糧效果比較好，因此在實際儲糧時應以預防為主，當糧情異常時不能盲目選擇某種處理方式，應根據整倉糧溫、糧情選擇適合處理方法。