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一种储存偏高水分粮的新方法*

2020-11-02钱立鹏付慧坛张来林

粮食加工 2020年4期
关键词:度夏仓房粮堆

钱立鹏,付慧坛,张来林*

(1.中粮贸易有限公司,北京 100005;2.河南工业大学,郑州 450001)

我国早期仓房简陋、储粮技术简单,粮食系统形成“安全水分粮度夏”的常规储粮保管模式[1],尤其在春秋两季的粮食普查工作中得到体现,严格检查仓内储粮是否达到安全水分,若粮食水分偏高,就被判为不合格储粮。为此,各地粮库一直执行安全水分粮入仓要求,千方百计将偏高水分粮的水分降至安全范围后进行储粮。然而,随着市场供需发生根本性变化:一是粮食市场放开、农村劳力进城务工、农机收粮等因素造成大量湿粮上市,偏高水分粮已成为粮库粮食收购的常态现象;二是仓房规模变大、粮层变厚,按照通风方式已无法将偏高水分粮水分降低。如何破解粮库面临的储粮难题和效益大幅下降的双重压力?采用“表干内湿、控温保水”储粮新工艺则能解决粮库的难题,提高粮库的储粮稳定性及经济效益。

1 储粮新工艺的特点

根据我国粮库仓房屋顶隔热差和大粮堆保温性好的特点,研发的储粮新工艺系通风、隔热、控温和均温等常用技术的优化集成,经过粮库使用已产生明显的经济效益;如果大范围地推广应用,将会产生更大的经济与社会效益。

1.1 新工艺与常规储粮的区别

常规储粮对入仓粮食水分要求严格:①安全水分粮直接入仓储藏;②偏高水分粮入仓,需将水分降至安全水分后,才能转入正常储粮。

新工艺要求偏高水分粮入仓后,只降低粮堆表层水分,然后进入控温储粮。

两者最大差别在于所保管粮食的平均含水量不同,尽管在储粮度夏管理中所用控温方式大同小异,但在操作工艺、后续的储粮效果将大不相同,相互比较可凸显出新工艺应用后产生的优势与效益。

1.2 新工艺的优势

在20世纪70年代路茜玉提出储粮生态体系理论[1]。2005年哈尔滨库史钢强[2]成功进行了浅圆仓底部为16.0%的偏高水分稻谷、上部4 m为安全水分粮、再用双层稻壳包压盖粮面的低温过夏试验。操作虽为麻烦,但是按生态体系储粮的有益尝试。如今仓房结构完善、储粮设施齐全、大粮堆储藏,粮食系统已具备按生态体系理论进行储粮的应用条件,于是“表干内湿、控温保水”储粮新工艺[3]应运而生,其优势在于:

1.2.1 理论创新

新工艺跳出原有常规储粮的管理模式,将粮堆作为生态体系来对待,依据“只要能维持粮堆内的温湿度均衡、就能保持粮堆安全”的储粮原理,突破了“常规储粮对度夏粮的水分限制要求”,实现偏高水分粮的安全储存。同时,理论上的创新带来操作工艺简化、储粮品质保持和储粮效益提高等益处。

1.2.2 工艺简化

在联合国粮农组织“亚热带地区谷物通风”和我国“LS/T 1202-2002储粮机械通风技术规程”中,都规定通风降水的粮堆高度不能超过3 m,说明厚粮层通风降水的难度。现在粮堆大、粮层厚,利用通风技术降水,粮库需通过反复压入与吸出的换向通风,或压入式通风加“移动组合式立体通风系统”的不断拔插管方式、历经数十天才能将粮堆水分降至14%以下的水分要求[4-7]。如此繁杂操作和花费较长时间,就为达到常规储粮“安全水分粮过夏”要求。而新工艺花费百小时的负压通风,可轻易将粮堆表层50cm左右的湿粮水分降至安全水分,之后再采用与常规储粮相类似的“控温保水”措施,使偏高水分粮安全度夏。相比之下,新工艺体现出操作更简单、用时更短、费用更低的特点。

1.2.3 储粮品质良好

众所周知,稻谷的出米率和整精米率、稻米的口感和饲料的适口性都与粮食水分含量的高低有关。储存与加工间的水分不一致,是无法满足 “五优联动”(优粮优产、优粮优购、优粮优储、优粮优加和优粮优销)的要求。然而,新工艺在大粮堆控温条件下,进行偏高水分安全储存,不仅可满足“优粮优加”要求,即偏高水分粮的整精米率、出米率、口感等指标要好于安全水分粮,而且还可实现“优粮优销”要求,满足市场对优质粮油产品的需求。

1.2.4 储粮效益好

粮库效益体现在:①新工艺储粮水分比常规储粮约高1%以上水分,有效解决了长期困扰粮库“粮食失水多”的难题;②新工艺体现在操作工艺简化、劳动强度降低、支出费用减少等方面,降低了仓储费用,提高了粮库的储粮效益;③新工艺实现偏高水分粮的安全储存,在解决粮库“偏高水分粮难保管”问题的同时,因品质好粮食销售价格可提高1个等级;④破解储存水分与加工水分不一致的矛盾,可源源不断向加工企业输送偏高水分粮,在加工企业实现利润的同时,粮库的偏高水分粮售价也高;⑤实现粮食“五优联动”,为市场提供优良的粮油产品,满足大众对优质粮油产品的需求增长,社会效益良好。

2 新工艺的操作要点

2.1 工作原理

储粮度夏时,外界高温通过仓房影响粮堆升温部分只是表层下50 cm及周边接近墙壁部位的粮温,而粮堆内部仍为低温状态;若表层粮水分偏高,受外温与仓温的影响,表层粮温开始上升,6月下旬在粮堆表面逐渐出现个别发热点,如不及时处理,则发热部位由点到面、由浅入深扩散,发展速度极其迅猛,一周时间可蔓延至整仓危及粮食的储存安全;而新工艺则是通过粮堆“表干内湿”和“控温保水”措施,依靠粮堆表层的低水分和粮堆内部偏高水分粮的低温抑制了霉菌的危害,确保了偏高水分粮的安全度夏。

2.2 形成粮堆“表干内湿”状态

新工艺的关键是实现粮堆“表干内湿”状态(图1)。众所周知,一是机械通风降水需要高温环境配合;二是降低整仓粮堆水分极难,但只降低通风方向1 m左右的粮堆水分则容易。

图1 粮堆呈现“表干内湿”状态

在秋、春两季气温高的有利时机,采取下行式负压通风降低粮堆表层50 cm的水分,可达到事半功倍的效果。华北地区对新收的偏高水分粮,可利用11月上旬之前的较高气温条件,采用通风技术降低粮堆表层水分,在大粮堆内形成“表干内湿”的状态。收购较晚或12月来的湿粮,可先小风量通风冷却粮堆,以维持粮堆低温的稳定状态和均衡粮堆水分;待来年气温回升到15~20℃的三、四月间,再用下行式负压通风降低粮堆表层水分,实现大粮堆的“表干内湿”状态;之后再寻找低温时机如“倒春寒”时通风降低粮堆温度。

2.3 粮堆冷却降温的措施

冬季通风冷却是控温储粮中粮堆蓄冷最经济的做法。按照新工艺实现“表干内湿”的大粮堆有两个时间段进行降温:一是在秋季降水的粮堆可在深冬季节通风冷却;二是在春季气温回升后降水的粮堆,可寻找低温时机如“倒春寒”时降温。实现粮堆“表干内湿”后,要在气温升高前及时做好仓房的隔热保温工作,缓解粮堆表层温度的上升速度。

2.4 度夏时采取“控温保水”措施维持粮堆稳定

仓内粮堆过夏出现“热皮冷芯”时,则进入新工艺的“控温保水”阶段。针对仓房隔热密闭状况和粮堆冷芯的大小,粮库需利用粮堆内冷源、风机以及空调和谷冷机等设备,分别采用“自均温”、“膜下均温”和“补冷均温”等措施,控制粮堆表层、周壁“热皮”部分的粮温,维持粮堆内部偏高水分粮的低温,确保度夏时储粮的稳定性。

3 应用实例

由于保管粮食水分不同,新工艺与常规保管在操作管理、保管费用、储粮效益等方面效果不同[8]。

3.1 按常规储粮管理

2017年冬河南众多粮库调入14.5%~15%水分的东北玉米,由于粮堆内温度低(15℃以下)、粮情稳定,都认为再配合上控温措施后玉米度夏没问题,没有采取降水措施。不料从2018年6月中旬开始,受仓温升高影响,粮堆表层粮温开始升高、个别粮面局部水分偏高的部位出现发热;随着局部通风与粮面翻倒等处理进行,发热点不断增多、发热面扩大且 朝下蔓延,最终通过实施反复翻倒粮面、通风降温和空调降温等措施,才控制住粮堆的发热状态,结果保粮费用增大、粮食品质下降。

3.2 铜川库做法

2017年冬铜川库采购15.1%水分的东北玉米,不愿意破坏粮堆的低温状态,未及时按新工艺要求开展降低表层水分的负压通风。到2018年4月气温回升后,才用自然通风、翻仓机粮面翻倒等措施,将粮堆表层水分降至14.7%左右。由于表层粮降水不彻底,进入高温季节后,粮面陆续出现发热点,后经轴流风机排积热、空调控温、翻仓机翻倒等措施处理,确保了偏高水分粮的度夏安全。储存效果与2014~2016年用常规方式储存偏高水分玉米时的结果相比,发热状况要轻、操作处理程度要小、支出费用要低,储粮效果虽有所提高,但未达到新工艺应有的理想效果。

3.3 郑州库做法

2018年冬郑州库调入14.5%~15%水分的东北玉米,在2019年3月不怕破坏粮堆内的低温状态,按照“表干内湿”新工艺要求,对粮堆采取了,80 h的吸出式通风,将粮堆表层下30~50 cm的粮食水分降至14%左右后,再寻找低温时节将粮堆温度降低;度夏时虽受仓温升高影响,但仓内粮堆表层温度升高部分的粮情稳定、粮堆松散(图2),除对仓南壁处几个上层发热点用单管通风机处理外,仓内未出现其它发热点和发热现象,保管员管理轻松,避免了2018年夏季众多粮库仓内多处频繁出现发热处理不及的尴尬局面。

图2 试验仓内的仓温和松散的玉米籽粒

3.4 濮阳库做法

濮阳库[9]在2018年1月下旬用混流风机对仓内东北玉米进行302 h的负压通风,水分从14.3%(13.9%~14.8%)降至 13.8%(13.7%~13.9%);在 6月初~9月末的度夏期间分别采取内环流间歇式均温通风、间歇式补冷控温和粮面施药的常规熏蒸等措施,通过严把入仓质量关,对仓房进行吊顶架空隔热及气密性改造,运用机械通风、内环流控温、空调控温等技术,实行“新粮入仓通风、冬季蓄冷芯、春季密闭保温、夏季害虫防治、空调和内环流控温”的综合管理方式,实现储粮安全。

从上述实例看出,把握形成粮堆“表干内湿”状态的处理时机与处理力度是新工艺成功的关键:利用高温时机降水,通风时间短、降水效果好,可达到事半功倍的效果;粮堆表层降水不及时或未在气温较高进行降水,则会延长通风时间或增加度夏时的处理难度,使新工艺的效果打折。

4 新工艺操作的注意事项

4.1 入仓时采取防分级措施

严把入仓质量关,偏高水分粮入仓更要加强清理,一旦形成分级将影响通风降水效果,注意清除在入粮斜面上形成的玉米絮状穗团,此穗团水分高是发热的隐患点;最后补仓的下脚粮,杂质大、质量差、易发热,保管期间需重点关注。

4.2 把握新工艺成功的两个关键点

在粮食入仓初期,抓住偏高水分粮“表干内湿”的处理时机,在气温高的有利时机降低湿粮的表层水分,取得事半功倍的效果;其次保持粮堆内部的低温状态,通过低温时机粮堆蓄冷、及时隔热保温和度夏时的控温措施,做到维持粮堆低温状态、保持粮食品质和抑制霉菌危害,就能成功保管好偏高水分粮。

4.3 适合保管的粮食

新工艺适用于玉米、稻谷、大豆等对温度变化敏感的粮种保管,尤其是实施动态轮换的偏高水分优质稻,加工效益好;但不耐压的粮种如水分较高的油豆不适合采用负压通风,会压实粮堆,有结块现象,不利于粮食的后续保管。

4.4 对仓房设施的要求

新工艺要求仓房的隔热密闭性能要好,仓内配有风道与环流系统,具有空调、谷冷机的控温能力;稻谷储存仓容要与企业的加工能力相匹配,若仓容过大会使企业处理不及,因失去控温保护,长时间的高温环境会使低温的偏高水分稻谷出现质量下降的现象。

5 小结

依据生态体系储粮原理所研发的偏高水分粮“表干内湿、控温保水”新工艺,充分利用了现有仓房性能好、配套设施齐全、大粮堆储粮的应用条件,具有操作工艺简化、劳动强度低、储粮稳定性好等优点,应用表明:由于粮堆表面水分低、加之控温措施,度夏期间受仓温升高影响后,此部分粮堆不利变化小,处理易、粮质好、成本低,实现了偏高水分粮的安全储存,有效解决了困扰粮库偏高水分粮“储藏难”与长期储粮“失水多”的技术难题。

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