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        三種方法對玉米局部發(fā)熱處理效果研究

        2020-10-29 14:17:46陳玉峰韓建平汪福友盧軍偉
        糧食加工 2020年1期
        關(guān)鍵詞:糧溫單管糧堆

        陳玉峰,韓建平,汪福友,郭 續(xù),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(nóng)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(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,嚴重影響玉米儲藏和危害玉米品質(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,濕氣會隨著熱量由高溫區(qū)向低溫區(qū)移動,一般會在低溫區(qū)聚集。針對玉米發(fā)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(shù)據(jù)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(fā)熱玉米,系統(tǒng)地研究玉米入倉、安全管理、不同方式處理發(fā)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(zhì)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(nèi)同時進行降溫作業(yè),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(diào)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(yīng)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(shè)備有限公司生產(chǎn),型號LHDGTF-2型,應(yīng)用于49號倉。

        人工挖溝翻糧:在發(fā)熱點進行人工挖溝,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機排出倉內(nèi)積熱,應(yīng)用于16號倉。

        空調(diào)控溫:將目標溫度設(shè)為24℃。由于空調(diào)器控制回差一般為2℃,當倉溫高于26℃時,空調(diào)自動開啟,當倉溫降至24℃時,空調(diào)自動停止,應(yīng)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(shù)據(jù),直至糧溫恢復(fù)正常,同時記錄處理過程中玉米水分變化。

        圖1 倉內(nèi)發(fā)熱點示意圖

        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1數(shù)據(jù)為例,圖2是經(jīng)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(fā)熱點溫度快速下降,在1 d后由發(fā)熱時的31.1℃快速降至22.1℃,后由于外溫影響,糧溫開始出現(xiàn)緩慢上升,在4 d時已經(jīng)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(jīng)高達40.6℃,經(jīng)局部單管通風處理后,1 d就可將糧溫降至31.2℃,持續(xù)進行通風,3 d后糧溫達到27.6℃,恢復(fù)穩(wěn)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(fā)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(jīng)人工翻糧后,高溫糧暴露在空氣中,再經(jīng)軸流風機排風排除倉內(nèi)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(wěn)定。圖5是空調(diào)控溫糧溫變化曲線,經(jīng)空調(diào)控溫倉內(nèi)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(diào)控溫可在初夏季節(jié)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(diào)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(fā)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(fā)熱糧混合,可以達到快速降低糧溫的目的,1 d內(nèi)可以降溫9℃。其次是單管通風處理,在處理高溫糧時,使用單管通風可以在1 d內(nèi)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(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(fā)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(jīng)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(fā)熱糧混合,能將發(fā)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(nèi)不會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。圖7中單管通風可以顯著降低玉米水分,發(fā)熱點1的玉米水分可以由15.37%降到14.88%,繼續(xù)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(jīng)發(fā)熱點抽出后,置換掉發(fā)熱點處的濕熱空氣,進而降低玉米水分。圖8中經(jīng)人工挖溝翻糧后,將發(fā)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(fā)熱點1處的玉米水分可以由15.01%降到14.03%。圖9利用空調(diào)控溫的對照倉中,由于糧溫比較穩(wěn)定,糧堆內(nèi)部沒有出現(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(diào)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(fā)熱,在發(fā)熱時及時采取降溫降水處理措施至關(guān)重要。當玉米發(fā)熱時,針對目前常用的幾種方法對比發(fā)現(xiàn)各有優(yōu)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(chǔ)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(xiàn)糧堆下層溫度較高甚至也發(fā)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(jié)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(xù)使用可以消除發(fā)熱點的發(fā)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(fā)熱面積大、發(fā)熱點多時,處理速度慢、效率低,有時通風雖然能降低本發(fā)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(tǒng)的一種處理糧堆發(fā)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(diào)控溫儲糧技術(shù)是最新出現(xiàn)的科技儲糧技術(shù),最先在南方及沿海地區(qū)推廣使用,在倉溫升高時通過空調(diào)降低倉溫可以很好地防止糧溫快速上升,空調(diào)利用制冷劑制冷,無需考慮冷源不足問題,可持續(xù)提供冷源;且空調(diào)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(fā)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(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)熱類型的糧情效果也不盡相同。在玉米儲藏過程中,利用空調(diào)控制倉溫可以有效預(yù)防糧堆發(fā)熱,進而使糧情處于穩(wěn)定的狀態(tài)。當糧堆內(nèi)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(fā)熱問題,而糧堆內(nèi)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(yīng)以預(yù)防為主,當糧情異常時不能盲目選擇某種處理方式,應(yīng)根據(jù)整倉糧溫、糧情選擇適合處理方法。

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