南方高大平房倉進口大豆安全儲藏技術(shù)研究

自1995年以來，中國已從一個豆賣國轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€進口國家。特別是2000年以來，大豆出口量顯著增加。預(yù)計2019年出口的大豆約占全國大豆消費總量的90%。國內(nèi)南方進口大豆儲備數(shù)量也大幅上升,本文探討在南方高大平房倉對水分12%、雜質(zhì)2%進口大豆以儲糧平均溫度20℃～24℃、糧堆氧氣濃度5%為儲藏工藝指標控制參數(shù),根據(jù)來糧質(zhì)量、時間、溫度等特點確定入庫管理工藝,采取春季密閉隔熱,夏季空調(diào)、內(nèi)環(huán)流控溫與充氮氣調(diào)相結(jié)合,秋冬季通風(fēng)的儲藏工藝技術(shù)路線,控制影響大豆儲藏安全的非生物因子和生物因子,達到既確保大豆儲存安全,又實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標,為南方高大平房倉進口大豆安全儲藏提供借鑒。1材料和方法1.1倉房系統(tǒng)pef試驗倉3號倉:倉型為高大平房倉,長52m,寬21m,裝糧高度6m,設(shè)計倉容4800t;倉墻為磚混結(jié)構(gòu),厚度為0.7m,倉頂為鋼筋水泥架結(jié)構(gòu)。門窗、倉墻四周和天花板粘貼2.5cm厚PEF保溫隔熱板。倉內(nèi)配備KFR072GW/DY-IA(R3)分體掛壁式空調(diào)4臺,廣東生產(chǎn),制冷量7.2kW,額定功率2.34kW;北京生產(chǎn)的糧情檢測系統(tǒng);倉墻外側(cè)安裝固定式環(huán)流熏蒸系統(tǒng)和充氮氣調(diào)系統(tǒng);倉內(nèi)為3組一機四道地槽式通風(fēng)系統(tǒng),風(fēng)道開孔率為30%～35%,通風(fēng)路徑比為1∶1.5。在南北墻各安裝3組連通地槽的內(nèi)環(huán)流通風(fēng)管網(wǎng)。倉房氣密性測試負壓300Pa半衰期為250s。對照倉8號倉(原7號倉倒入):倉型為高大平房倉,長56m,寬21m,裝糧高度6m,設(shè)計倉容5100t;倉房情況及倉內(nèi)設(shè)施配置同試驗倉。1.2油分穩(wěn)定性差由于大豆富含蛋白質(zhì)和脂肪,水分活性高,具有吸濕性強,耐溫性差,后熟期長,油分易析出等特點,與稻谷、小麥、玉米等谷類作物相比儲藏穩(wěn)定性差。進口大豆特別是南美國家進口的大豆存在水分高、雜質(zhì)高、酸價高、來糧溫度高及蛋白質(zhì)溶解比率低的“四高一低”特點,保管難度大。試驗倉和對照倉供試大豆情況見表1。1.3設(shè)備1.3.8糧食水分、脂肪酸值檢測儀器1.4方法1.4.1進口大豆的制備和管理對水分12%、雜質(zhì)2%進口大豆,以儲糧平均溫度20℃～24℃為儲藏工藝指標控制參數(shù),根據(jù)來糧質(zhì)量、時間、溫度等特點確定入庫管理工藝。1.4.1.大豆水分變化情況下大豆入群的確定水分是大豆安全儲存的關(guān)鍵因素。大豆的安全水分是以非脂肪的親水膠體部分含水量作為計算基礎(chǔ),通常以15%為安全基準水分,再乘以大豆中非脂肪部分所占的百分比推算大豆的安全水分理論值。因此,油脂含量為20%的大豆安全水分理論值為12%,并以此為依據(jù)確定入庫工藝。大豆水分≥12.5%時,高溫季節(jié)采用谷物冷卻技術(shù),低溫季節(jié)采用通風(fēng)降水方式將糧食水分降低到12%左右。大豆水分≤12%時,高溫季節(jié)采用空調(diào)內(nèi)環(huán)流降溫均水技術(shù),低溫季節(jié)采用保水通風(fēng)方式減少糧食水分損耗。1.4.1.進口大豆入庫管理含雜量高的進口大豆在入倉過程中,自動分級現(xiàn)象明顯,使豆堆的透氣性產(chǎn)生顯著差異,在通風(fēng)過程中造成濕熱聚積,極易引起發(fā)熱、霉變,甚至導(dǎo)致品質(zhì)劣變,嚴重影響大豆的儲藏安全。大量的大豆安全儲存實踐證明當雜質(zhì)含量超過2%時,容易出現(xiàn)發(fā)熱、生霉、浸油、酸敗變質(zhì)等儲糧隱患。為了確保儲存安全,降低勞動強度和保管費用成本,同時維護好大豆原有價值,因此以安全雜質(zhì)含量2%為控制依據(jù)確定入庫工藝。來糧碎粉較少且雜質(zhì)小于2.0%的進口大豆,入庫一般不進行清雜整理。入倉時做到“三勤”,勤擺動輸送機機頭位置多點卸料,勤清掃糧面大雜,勤翻扒糧堆堆尖,減輕機頭落點雜質(zhì)聚集和自動分級雜質(zhì)聚集,減少雜質(zhì)聚集區(qū)。來糧碎粉較多且雜質(zhì)超過2.0%的大豆,入庫一律進行清雜整理。對自動分級形成的大雜(如豆殼、豆桿)及時裝袋清理出倉,對小雜聚集區(qū)及時挖扒疏散,減少雜質(zhì)聚集。入倉結(jié)束后,將有使用價值的篩下物封包計量,鋪設(shè)在糧面,每包間留30cm的溝縫,除雜量少在糧面按單層“川”字形鋪設(shè),除雜量多的在糧面按雙層或多層“井”字形疊包。1.4.1.糧溫入庫及冷卻大豆安全儲存試驗研究表明當糧食溫度超過25℃時,其品質(zhì)變化速率大幅上升。南方要常年保持糧食溫度低于20℃,成本費用會大幅上升。因此以儲藏溫度20℃～24℃為控制參數(shù)確定入庫工藝。在高溫季節(jié)(5月～10月),來糧平均溫度超過25℃,采用谷物冷卻將糧溫降到20℃以下。在低溫季節(jié)(11～3月)來糧平均溫度在20℃～25℃,根據(jù)環(huán)境溫濕度情況采取空調(diào)內(nèi)環(huán)流降溫均水或負壓降溫保水通風(fēng)技術(shù)將糧溫降至20℃以下。若來糧溫度低于20℃,則根據(jù)環(huán)境溫濕度情況采取內(nèi)環(huán)流均溫均水或負壓保水通風(fēng)技術(shù)。1.4.1.4.糧食病蟲害防治采取綠色充氮氣調(diào)殺蟲技術(shù)進行殺蟲處理,儲藏期間保持糧堆氧氣濃度5%以下。1.4.2儲藏管理及運行滿倉正常儲存期間以儲糧平均溫度24℃、糧堆氧氣濃度5%為儲藏工藝指標控制參數(shù),采取春季密閉隔熱,夏季空調(diào)、內(nèi)環(huán)流控溫與充氮氣調(diào)相結(jié)合,秋冬季通風(fēng),日常加強糧情檢查及時處理安全隱患的儲藏工藝技術(shù)路線確保儲糧安全。1.4.2.糧堆氮氣調(diào)儲藏冬季通風(fēng)結(jié)束后,及時密閉門窗,壓蓋糧面薄膜。如檢查糧堆無蟲,采取充氮氣調(diào)儲藏技術(shù),將糧堆氮氣濃度提升到95%以上,糧堆氧氣濃度維持在5%以下。如檢查糧堆有蟲,采取充氮氣調(diào)殺蟲,將糧堆氮氣濃度提升到98%以上,氧氣濃度2%以下并維持一個月以上。1.4.2.防范保質(zhì)空調(diào)控溫:4月環(huán)境溫度上升后,開啟空調(diào)平衡倉溫與糧堆表層平均溫度控制,防止結(jié)露。充氮氣調(diào)防蟲:正常儲存狀態(tài)下,采取充氮氣調(diào)儲藏技術(shù),將糧堆氮氣濃度保持在95%以下防蟲保質(zhì)?？照{(diào)內(nèi)環(huán)流控溫:當糧堆平均溫度超過24℃,或上層平均糧溫超過26℃時,采取空調(diào)和內(nèi)環(huán)流相結(jié)合的方式進行控溫,將空調(diào)控制溫度設(shè)置到17℃,安裝并開啟內(nèi)環(huán)流風(fēng)機,將糧堆平均溫度降低到20℃左右。1.4.2.小功率軸流風(fēng)機下行式通風(fēng)秋冬季氣溫轉(zhuǎn)換時,糧堆糧溫(特別是上層糧溫)與外溫溫差較大,及時揭膜,分兩個階段進行通風(fēng),采取小功率軸流風(fēng)機下行式保水降溫通風(fēng)。10月～11月抓住有利時機(糧溫-氣溫≥5℃),及早進行初次散熱通風(fēng),12月至次年2月,抓住時機加強機械通風(fēng)降溫,將平均糧溫降至18℃以下,為進口大豆安全度夏奠定良好的基礎(chǔ)。1.4.2.糧情檢查及預(yù)防新糧入倉完畢、通風(fēng)結(jié)束后在每年3月～4月和10月～12月季節(jié)轉(zhuǎn)換期,是大豆安全儲藏的關(guān)鍵時期,加強對邊角、落點、空調(diào)周圍等重點部位檢查,增加盲點位置測溫電纜數(shù)量,密切關(guān)注豆堆淺層(糧面下2m以內(nèi))和倉壁附近(距倉壁1.5m以內(nèi))糧情的變化。檢查過程中將電子系統(tǒng)檢查和現(xiàn)場抽樣檢查有效結(jié)合,作出準確的預(yù)警判斷。發(fā)現(xiàn)異常糧溫分析原因,采取開溝、挖散雜質(zhì)區(qū)域或必要時打單管風(fēng)機輔助降溫法及時處理。密閉前糧堆出現(xiàn)局部發(fā)熱時,采用局部冷卻和單管風(fēng)機通風(fēng)降溫,如果因雜質(zhì)嚴重聚集引起局部發(fā)熱,需在發(fā)熱處挖坑和扒散雜質(zhì),插入多根開孔的PVC管并采取單管風(fēng)機散熱降溫;若密閉后出現(xiàn)局部糧溫異常,可先提高氮氣濃度抑霉菌抑呼吸,效果不明顯的情況下再采用單管風(fēng)機通風(fēng)降溫方法,必要時可揭膜處理。1.4.2.表層輕排露,加強通風(fēng)控制區(qū)分原因,消除發(fā)熱:對局部發(fā)熱,采取局部通風(fēng)處理;對整倉發(fā)熱,采取全倉冷卻通風(fēng)或倒倉,消除積熱。對大豆吸濕、水分較高引起的發(fā)熱,進行通風(fēng)降水處理;對雜質(zhì)聚積引起的發(fā)熱,進行局部挖塘清雜或倒倉過篩;對害蟲活動引起的發(fā)熱,先充氮殺蟲,再通風(fēng)降溫處理。利用通風(fēng),處理結(jié)露:表層輕微結(jié)露采取及時扒溝、翻動糧面等措施,利用自然通風(fēng)或機械通風(fēng)方式排除濕熱;結(jié)露嚴重時,迅速采取分開結(jié)露層并單獨烘曬的辦法,以免引起更大范圍的發(fā)熱、霉變;豆堆內(nèi)部或豆堆底部出現(xiàn)出汗和結(jié)露時,采取機械通風(fēng)降溫降水或空調(diào)內(nèi)環(huán)流均溫均濕處理。1.4.3確認大豆品質(zhì)和質(zhì)量的方法大豆質(zhì)量與儲藏品質(zhì)指標檢測按《糧油儲存品質(zhì)判定規(guī)則》(試行)(國糧發(fā)(2000)143號)方法進行。1.4.4數(shù)據(jù)處理方法詳細記錄各倉糧情變化情況及各項儲藏技術(shù)能耗費用等,采用WPS數(shù)據(jù)處理軟件對結(jié)果進行分析。2結(jié)果與分析2.1存儲和存儲管理2.1.1糧食入庫及控制措施試驗倉3號倉是我公司2018年8月接收的第三批烏拉圭進口大豆,入庫數(shù)量4590t,水分12.7%,雜質(zhì)含量3.5%,脂肪酸值1.6(KOH/干基)/(mg/100g),溫度34.3℃,色澤氣味正常。入庫采取了除雜處理,除雜后雜質(zhì)含量為2.1%,雜質(zhì)裝包計量后鋪設(shè)在糧面,每包間留30cm的溝縫。由于來糧存在水分高、雜質(zhì)高、酸價高、來糧溫度高的問題,入庫的同時即進行谷冷降溫降水處理。谷冷結(jié)束后采取秋冬季通風(fēng),春季密閉隔熱,夏季空調(diào)內(nèi)環(huán)流控溫與充氮氣調(diào)相結(jié)合,日常加強糧情檢查及時處理安全隱患的儲藏工藝技術(shù)路線,目前整體糧情穩(wěn)定,儲存安全。2.1.2均溫、通風(fēng)和除雜對照倉8號倉儲存我公司2017年9月接收的第一批阿根廷進口大豆,入庫數(shù)量5093t,水分12.1%,雜質(zhì)含量3.2%,脂肪酸值1.2(KOH/干基)/(mg/100g),溫度22.5℃,色澤氣味正常。入庫沒有進行除雜處理,入庫結(jié)束后采取內(nèi)環(huán)流技術(shù)進行均溫均水,均溫結(jié)束后檢查平均糧溫22.5℃,糧情穩(wěn)定。11月～12月進行了秋冬季保水通風(fēng),通風(fēng)結(jié)束后檢查平均糧溫14.8℃,最高糧溫23.7℃。由于雜質(zhì)含量偏高,少量因入倉自動分級產(chǎn)生的雜質(zhì)聚集點整倉通風(fēng)降溫效果不明顯,采取翻扒、挖塘、打PVC探管、單管風(fēng)機通風(fēng)等措施。但有一個點由于通風(fēng)過程中氣流分布不均勻,局部雜質(zhì)含量高引起發(fā)熱,2018年3月采取整倉倒倉措施進行除雜處理,除雜后雜質(zhì)含量為1.6%,雜質(zhì)裝包計量后鋪設(shè)在糧面,每包間留30cm的溝縫。倒倉結(jié)束后采取春季密閉隔熱,夏季空調(diào)內(nèi)環(huán)流控溫、谷冷降溫與充氮氣調(diào)相結(jié)合,秋冬季通風(fēng),日常加強糧情檢查及時處理安全隱患的儲藏工藝技術(shù)路線,目前整體糧情穩(wěn)定,儲存安全。2.2儲備廠技術(shù)指標的控制2.2.1平均糧溫都控制從圖1和圖2可以看出:試驗倉3號倉、對照倉8號倉儲存期間平均糧溫都控制在24℃以下,最高糧溫控制在28℃以下,上層平均糧溫控制在26℃以下。2.2.2儲存期間，糧庫氧氣濃度的變化試驗倉3號倉、對照倉8號倉在正常儲存期間氧氣濃度保持在5%以下。2.3實際倉8號倉免蒸餾綠色儲糧根據(jù)日常糧情檢查情況,試驗倉3號倉和對照倉8號倉由于在正常儲存期間氧氣濃度保持在5%以下,均未發(fā)現(xiàn)儲糧害蟲活動,實現(xiàn)了免熏蒸綠色儲糧。2.4有關(guān)tea質(zhì)量，請參閱2.4.1保水通風(fēng)方式從表2可知:8號倉經(jīng)過一年多的儲存時間后,雖然采取了保水通風(fēng)方式,水分仍然下降了1.3%左右。3號倉來糧水分較高達12.7%,經(jīng)過入庫谷冷降水0.9%,秋冬季保水通風(fēng)降水0.6%,水分損耗偏大。2.4.2脂肪酸值變化情況從表3可知:對照倉8號倉來糧質(zhì)量較好,脂肪酸值變化緩慢,而試驗倉3號倉由于來糧水分、雜質(zhì)較高,平均糧溫高達34.3℃,處于發(fā)熱狀態(tài),脂肪酸值也偏高,因此上升較快。2.5進口大豆儲藏管理成本控制從表4和表5可知:在南方高大平房倉以水分12%、雜質(zhì)2%、儲糧平均溫度20℃～24℃、氧氣濃度5%為儲藏工藝指標控制參數(shù),做好入庫和儲藏管理可以有效降低勞動強度,減少成本降低損耗,將進口大豆年直接儲存管理成本控制在10元/t左右。3氣密性測定系統(tǒng)根據(jù)來糧質(zhì)量、時間、溫度等特點確定入庫管理工藝,采取夏季空調(diào)、內(nèi)環(huán)流控溫與充氮氣調(diào)相結(jié)合,秋冬季通風(fēng)和春季密閉隔熱的總儲藏工藝技術(shù)路線,以水分12%、雜質(zhì)2%、儲糧平均溫度20℃～24℃、氧氣濃度5%為儲藏工藝指標控制參數(shù),有效延緩了進口大豆品質(zhì)劣變,降低了儲藏工藝能耗成本,減少了損耗,確保進口大豆儲存安全取得了良好的效果。1.3.1制氮機組350m1.3.2智能氣密性測定裝置河南生產(chǎn),額定電壓:220V,風(fēng)機型號:4-