◎ 申鵬程，滕 建，孔明涵

（日照港裕廊股份有限公司，山東 日照 276826）

作為國家安全的重要保障之一，糧食安全被作為國家戰(zhàn)略首次出現(xiàn)在《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中，并居于“糧食、能源資源、金融安全”三大安全戰(zhàn)略的首位，這足以看出糧食安全的重要性。作為世界第一人口大國，我國的水稻、玉米和小麥三大主糧已實(shí)現(xiàn)“口糧絕對安全，谷物基本自給”，但作為重要農(nóng)作物之一的大豆，自給率卻連年下降。受我國大豆市場的劇烈波動(dòng)，進(jìn)口大豆的數(shù)量迅速增加，大豆進(jìn)口量從2000年的1 042萬t增長到2020年的1億t，我國已然成為世界上最大的大豆進(jìn)口國[1]。過高的對外依存度和集中的進(jìn)口來源對我國保障糧食生產(chǎn)安全產(chǎn)生了不利的沖擊。港口作為重要的進(jìn)口渠道，是大豆進(jìn)入我國的第一個(gè)落腳點(diǎn)，貯存好進(jìn)口大豆，減少進(jìn)口大豆的殘損率，對我國大豆安全具有重要作用。本文將在深入探究進(jìn)口大豆現(xiàn)狀以及我國糧食安全的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析和探討當(dāng)前港口在進(jìn)口大豆儲(chǔ)運(yùn)過程中對殘損豆的處理系統(tǒng)工藝問題，進(jìn)而為我國大豆安全貢獻(xiàn)一定價(jià)值。

1 大豆進(jìn)口現(xiàn)狀

1.1 大豆進(jìn)口量變化

20世紀(jì)90年代中期以前，我國大豆出口量的比率曾高達(dá)世界大豆市場的90%以上，是世界大豆凈出口國之一。后來，由于世界大豆種植大國開始大量種植轉(zhuǎn)基因大豆，大豆產(chǎn)量猛增，過高的產(chǎn)量導(dǎo)致國外大豆價(jià)格走低；同時(shí)我國國內(nèi)居民生活水平提升，開始對植物源蛋白的需求激增，國內(nèi)大豆數(shù)量已不能滿足人們的需求，這就致使國外的轉(zhuǎn)基因大豆開始大規(guī)模進(jìn)口到我國，我國逐漸從大豆凈出口國變?yōu)槭澜缱畲蟮拇蠖箖暨M(jìn)口國。

從目前我國大豆的進(jìn)口來源地看，我國90%以上的進(jìn)口大豆來源于巴西、美國和阿根廷三國。進(jìn)口來源渠道的狹窄極易造成我國對大豆國際市場和運(yùn)輸線路的依賴性風(fēng)險(xiǎn)[2]。為保障國內(nèi)大豆安全，減少對國外進(jìn)口大豆的過度依賴，政府也在采取相應(yīng)的措施調(diào)控大豆的進(jìn)口規(guī)模。2019年中央一號文件也明確提出“實(shí)施大豆振興計(jì)劃，多途徑擴(kuò)大種植面積”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年1月至11月，我國進(jìn)口大豆累計(jì)共8 765.3萬t，相比2020年同期的9 279.2萬t，下降了5.5%[3]。這充分表明，我國在大豆上所采取的必要措施以及國家對大豆安全的重視。

1.2 進(jìn)口大豆用途

大豆分為轉(zhuǎn)基因大豆和非轉(zhuǎn)基因大豆，這兩種大豆都屬于我國的進(jìn)口種類，通常我國進(jìn)口大豆主要就用來食用或者作為飼料使用。然而進(jìn)口占比較大的還屬轉(zhuǎn)基因大豆，根據(jù)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的規(guī)定，進(jìn)境轉(zhuǎn)基因大豆經(jīng)批準(zhǔn)可被作為壓榨用原料，加工成為大豆油和豆粕。其中，轉(zhuǎn)基因大豆加工而成的豆粕僅用于動(dòng)物飼料，其適用標(biāo)準(zhǔn)為《飼料原料 豆粕》（GB/T 19541—2017），主要指標(biāo)為水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、灰分、脲酶活性、蛋白溶解度和賴氨酸等[4]。因此，對于進(jìn)境轉(zhuǎn)基因大豆殘損貶值的情況，可根據(jù)最終生成的二次產(chǎn)品進(jìn)行評估。

2 霉豆、殘次豆來源

大豆中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差，在運(yùn)輸、儲(chǔ)藏過程中極易出現(xiàn)潮濕損傷、浸油赤變和發(fā)熱霉?fàn)€等不良現(xiàn)象，造成品質(zhì)劣變、發(fā)芽力喪失等問題，從而產(chǎn)生一定量的霉豆與殘次豆。

霉變粒屬于不完善粒的一種，指大豆、玉米等粒面生霉或胚乳、子葉變色變質(zhì)的顆粒。國外大豆在進(jìn)口運(yùn)輸過程中，由于貨輪儲(chǔ)運(yùn)倉溫度不適，并受天氣等不可控因素的影響，極易導(dǎo)致進(jìn)口大豆出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象[5]。此外，港口生產(chǎn)裝卸儲(chǔ)存過程中，因裝卸工藝及存儲(chǔ)條件等的限制，易產(chǎn)生豆皮、水濕豆、下腳料等殘次豆。霉豆、殘次豆存在刺激性氣味，對港區(qū)生態(tài)環(huán)境治理造成了一定的壓力和治理難度。隨著綠色港口建設(shè)的加快推進(jìn)，環(huán)保督查的頻次和要求越來越高，如何有效處理霉豆、殘次豆，減少對環(huán)境的污染，成為一個(gè)十分重要的課題。

3 處置原理及方式

進(jìn)境大豆受自身含水量因素、運(yùn)輸儲(chǔ)存條件、外界天氣等因素影響，極易發(fā)生殘損現(xiàn)象。其中，高溫是大豆發(fā)生殘損的主要原因之一，熱損致使大豆的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使蛋白質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變，酶失去活性?；诖隧?xiàng)原理，某公司利用原有檢疫平臺(tái)熏蒸庫內(nèi)建設(shè)高溫滅活系統(tǒng)，并對庫房布局進(jìn)行相應(yīng)功能性改造，占地面積約210 m2，殘損糧食滅活日處理能力100 t。處理全程無污染、無異味，有效解決了此問題。

4 滅活制粒生產(chǎn)線工藝

5 t·h-1滅活制粒生產(chǎn)線工藝流程可以分為進(jìn)料系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)、高溫滅活系統(tǒng)、制粒系統(tǒng)、冷卻篩分系統(tǒng)和打包系統(tǒng)6個(gè)系統(tǒng)，以下對此6個(gè)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)及空氣壓縮系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說明。生產(chǎn)線工藝流程如圖1所示。

圖1 5 t·h-1滅活制粒生產(chǎn)線工藝流程圖

4.1 進(jìn)料系統(tǒng)

霉豆、殘次豆以及其他下腳料進(jìn)入清理柵格，清理出物料中的大塊或結(jié)塊物料，避免大塊或者結(jié)塊的物料堵塞或者損壞設(shè)備，由斗式提升機(jī)（105）將物料送往粉碎系統(tǒng)中，經(jīng)過永磁除鐵器（106）除去物料中的鐵性雜質(zhì)，然后進(jìn)入粉碎倉（201）中待用。

4.2 粉碎系統(tǒng)

進(jìn)入到粉碎倉（201）的物料，在中控室的指令下經(jīng)由喂料器（206）均勻的將物料喂入粉碎機(jī)（207）中。中控工監(jiān)測粉碎機(jī)電流，由上下料位器監(jiān)測倉內(nèi)物料的使用情況，粉碎倉上料位（202）報(bào)警時(shí)，說明倉內(nèi)即將充滿，需停止進(jìn)料；當(dāng)粉碎倉下料位（203）報(bào)警時(shí)，則說明倉中物料即將用盡，由中控工向投料處發(fā)出指令開始進(jìn)料。在風(fēng)機(jī)（209）、脈沖除塵器（208）、沉降室（210）的共同作用下，達(dá)到過篩條件的物料在負(fù)壓的作用下由閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)（211）輸送到斗式提升機(jī)（301）中，由斗式提升機(jī)（301）將物料輸送到緩沖倉（302）中待用。設(shè)置氣動(dòng)閘門（204）的作用是方便喂料器的維護(hù)與檢修粉碎機(jī)。

4.3 高溫滅活系統(tǒng)

進(jìn)入緩沖倉（302）中的物料，由上下料位器監(jiān)測倉內(nèi)物料的使用情況，上料位器（303）報(bào)警時(shí)，說明倉內(nèi)即將充滿，需停止進(jìn)料；當(dāng)下料位器（304）報(bào)警時(shí)，則說明倉中物料即將用盡。由喂料器（306）輸送到加熱調(diào)質(zhì)器（307）中。物料和蒸汽在加熱調(diào)質(zhì)器中進(jìn)行充分的接觸和融合，然后進(jìn)入兩層滅活保質(zhì)器（308）中，加熱調(diào)質(zhì)器上裝有指針式溫度表，可以直觀觀測到物料的溫度，滅活保質(zhì)器安裝有溫度傳感器和濕度傳感器，兩種傳感器在電腦顯示屏上可以實(shí)時(shí)顯示物料的溫度及濕度。整個(gè)滅活過程中的溫度≥85 ℃、濕度為≥95%RH、時(shí)間≥4 min，符合《進(jìn)境糧食加工副產(chǎn)品濕熱處理辦法》（SN/T 4716—2016）中對大豆主要檢疫性有害生物滅活的要求。滅活后的物料由斗式提升機(jī)（401）將物料經(jīng)過永磁除鐵器（402）除去鐵性雜質(zhì)后輸送到緩沖倉（404）中待用。

4.4 制粒系統(tǒng)

進(jìn)入緩沖倉（404）中的物料，由上下料位器監(jiān)測倉內(nèi)物料的使用情況，上料位器（403）報(bào)警時(shí)，說明倉內(nèi)即將充滿，需停止進(jìn)料；當(dāng)下料位器（405）報(bào)警時(shí)，則說明倉中物料即將用盡。喂料器（407）給料進(jìn)入到制粒機(jī)（408）成形箱中制粒，成品顆粒料進(jìn)入下一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。

4.5 冷卻篩分系統(tǒng)

經(jīng)過制粒機(jī)（408）制成的顆粒經(jīng)過斗式提升機(jī)（501）提升進(jìn)入緩沖斗（502）中，冷卻閉風(fēng)器（503）將緩沖斗（502）的物料喂入冷卻器（504）中冷卻、篩分。冷卻器（504）是集合冷卻和篩分一體的設(shè)備。風(fēng)機(jī)（505）、沙克龍（506）、閉風(fēng)器（507）同時(shí)工作降低物料的溫度與濕度。冷卻一定時(shí)間后，冷卻器開始排料、篩分，成品顆粒進(jìn)入下一系統(tǒng)，未成形及殘次品需重新制粒。

4.6 打包系統(tǒng)

冷卻篩分出來的成品顆粒由斗式提升機(jī)（601）提升，輸送到成品倉（603）中。進(jìn)入成品倉（603）中的物料，由上下料位器監(jiān)測倉內(nèi)物料的使用情況，上料位器（602）報(bào)警時(shí)，說明倉內(nèi)即將充滿，需停止進(jìn)料；當(dāng)下料位器（604）報(bào)警時(shí)，則說明倉中物料即將用盡。成品倉中的顆粒出倉以后經(jīng)過氣動(dòng)閘門（605）、緩沖斗（606）進(jìn)入打包秤（607）中進(jìn)行自動(dòng)稱量，定量稱重后由縫口輸送機(jī)（608）輸送。包裝完成后由人工碼垛在托盤上，叉車運(yùn)往成品存儲(chǔ)區(qū)。包裝秤的動(dòng)態(tài)精度為≤3‰，靜態(tài)精度1‰～2‰。

4.7 除塵風(fēng)網(wǎng)

本生產(chǎn)線風(fēng)網(wǎng)以單點(diǎn)除塵為主。①在投料口設(shè)置直吸式脈沖除塵器（103），除去投料過程中所揚(yáng)起的粉塵，潔凈空氣由脈沖除塵器（103）風(fēng)機(jī)（104）排入大氣，粉塵經(jīng)脈沖反吹后落入下料斗中。②粉碎風(fēng)網(wǎng)采用一臺(tái)直吸式脈沖除塵器（208），配備離心風(fēng)機(jī)（209）。粉碎風(fēng)網(wǎng)使粉碎機(jī)的粉碎室內(nèi)形成負(fù)壓，可以提高物料的過篩率，從而提高產(chǎn)量，降低粉碎機(jī)的能耗；也可以降低物料的溫度和粉碎室的溫度，減少粉碎機(jī)的損耗，提高易損件的使用壽命。③冷卻振動(dòng)篩（504）配套獨(dú)立冷卻風(fēng)網(wǎng)，剎克龍（506）除塵，潔凈空氣由風(fēng)機(jī)（505）排入大氣，粉塵由閉風(fēng)器（507）排出，人工回收，防止二次揚(yáng)塵。

4.8 空氣壓縮系統(tǒng)

本條生產(chǎn)線采用的部分閘門為氣動(dòng)，脈沖除塵器及混合機(jī)反吹風(fēng)均由空壓機(jī)（802）提供氣源，針對空壓機(jī)配備冷凍干燥機(jī)和儲(chǔ)氣罐，過濾器帶自動(dòng)排水裝置，廢水排入污水回收罐。

5 結(jié)語

通過高溫滅活系統(tǒng)，對進(jìn)境殘損大豆進(jìn)行環(huán)保無污染處理，既為我國大豆安全作出了一定貢獻(xiàn)，同時(shí)又有效解決了港區(qū)環(huán)境污染、異味等問題，是建設(shè)綠色港口的具體實(shí)踐舉措。