除濕機在玉米儲藏中的應用研究*

周福生 張先果 姚 燦 劉興勇 李 慧

(1 中國儲備糧管理集團有限公司貴州分公司 550081)(2 中央儲備糧貴陽直屬庫有限公司 550000)(3 貴州食品工程職業學院 551400)

玉米是我國三大糧食經濟作物之一，更是眾多工業的基礎原料，在維護國家糧食安全戰略上起著重要作用。近年來隨著玉米產量不斷提升，玉米儲藏過程中食品安全問題也日益凸顯。貴陽常年陰雨，晴朗天氣較少。如儲存玉米不采取人工干預措施，春季氣溫回升后，倉內空間溫度逐漸升高，而糧堆溫度較低，空氣中的水分在糧堆表層凝聚，使糧面濕度增加甚至結露，促使微生物急劇生長而引起發熱、生霉等現象，給玉米的安全儲藏帶來了嚴重的危害。以貴陽直屬庫為例，每年春季氣溫回升后，均發現存儲玉米表面有輕微的結露、發熱、生霉現象，且運用防霉劑抑制、出倉攤曬等方法均無明顯效果。因此，在玉米儲藏期內，如何控制倉內空間濕度，避免玉米結露、發熱、生霉，對玉米的安全儲藏具有重要意義。

國內外在控制稻谷、小麥倉內濕度方面已經有一定的研究。2020年T. G. G. Uthpala, S. B. Navaratne等[1]，研究了除濕機的干燥過程，明確了在食品干燥過程中除濕機干燥為較好的干燥方法；2019年Evandro André Konopatzki等[2]，研究了除濕機用于大豆種子干燥中，在發芽率和品質保持上有顯著效果；2015年談璽平等[3]開展了《除濕機降低小麥面層水分的實驗》研究，用1臺除濕機在22天內就將小麥倉(面積為414m2)表層水分從14.8%降至安全水分；2013年陳亮、陳渠玲等[4]在《高水分晚秈稻倉內控濕降水試驗》中研究了用除濕機在高大平房倉中對高水分晚秈稻進行內循環降水，用23天的時間將水分從15.1%降到了13.2%，取得了顯著的效果；2012年梁勇等[5]將除濕機應用于偏高水分優質晚秈稻儲存，在梅雨季節控制倉房空間濕度，降低糧堆表、上層水分，確保了高水分晚秈稻谷儲存安全；2004年張禮芳、周建剛等[6]在《除濕機降水初探》中介紹了倉內包裝高水分稻谷與散裝高水分稻谷相比，使用除濕機降水時包裝的方式孔隙度大效果更好；2000年M.J.C. Regalado, E. Bekki & P.S.等[7]，研究了除濕機用于徑向流循環干燥的稻谷與自然干燥的稻谷品質基本相同，且除濕機干燥的能耗低、效果好、速度快，過程不受外界環境影響。因此，從目前研究情況來看，除濕機對維持倉間干燥有著明顯效果，但其主要用于稻谷、小麥、大豆等領域的除濕的研究，鮮有在玉米儲藏中使用除濕機的相關報道，因此，我們嘗試將除濕機應用于玉米存儲技術領域，探索玉米保管安全度夏的新方法。

1 材料與方法

1.1 供試倉房

選擇中央儲備糧貴陽直屬庫有限公司32號倉為試驗倉，40號倉為對照倉。

倉房基本情況：兩個倉房均長67.2 m，寬24.0 m，設計裝糧線6.0 m，倉房容積約16048 m3；其中32號倉固定安裝有2臺除濕機，倉內設置5組一機三道地上籠通風系統，倉房氣密性半衰期為50 s。40號倉未安裝除濕機，其他情況與32號倉一致。

1.2 供試糧食

32號倉儲存2018年產，且在當年輪換入庫的中央儲備糧玉米6956 t，品種為黃玉米，容重744 g/L，入庫初始水分13.6%，入庫脂肪酸值34.7(KOH/干基)/(mg/100g)。

40號倉儲存2018年度輪換入庫的中央儲備糧玉米8599 t，品種為黃玉米，容重734 g/L，入庫初始水分13.4%，入庫脂肪酸值32.6(KOH/干基)/(mg/100g)。

1.3 試驗設備

除濕機：2臺，型號DYD-6480EBA，寧波生產。最大功率為8.4 kW,除濕量20 kg/h，每臺除濕機適用范圍600 m2～800 m2。

快速水分檢測儀：1臺，型號KettPM-8188，日本生產。

干濕球溫度計：2個，型號：272-A型，上海生產。

微機糧情測控系統：1套，成都生產。

1.4 試驗原理及方法

1.4.1 除濕機工作原理 除濕機是在內部風機的帶動下，從倉內空間吸入濕度較高的空氣，經過壓縮機壓縮、冷卻，將吸入空氣中的水汽凝結成水排出，再經適當加熱輸出濕度較低的空氣的過程。如此循環往復，可降低倉內空間濕度，減少糧堆表面水分聚集，同時，也能防止夏季糧堆與外界溫差較大引起糧堆表面及四周墻壁結露的情況。

1.4.2 試驗方法 自2019年12月開始，逐月跟蹤32號倉、40號倉糧情、倉內空間濕度和玉米品質變化情況。在冬季通風降溫結束后(2020年2月8日)，對32號倉進行密閉隔熱處理，同時檢修除濕機。自2020年2月中旬開始，在倉內調試除濕機試運行，具體做法為：將32號倉內8個保溫密閉窗、4個軸流風機口逐一檢查，關閉嚴實，用薄膜壓實密封，壓槽周圍用密封膠密封處理，通風道外口封堵隔熱板，再用密封膠粘合薄膜密封處理，提高氣密性。在倉間兩邊放置干濕球溫度計，除濕機根據倉間濕度自動控制啟停，設定除濕機濕度為高于60%時開始工作，低于或等于60%時停止工作，并試運行一周。40號倉除未安裝除濕機外，其他處理方式與32號倉完全相同。每周兩次對糧情、干濕球溫度計濕度進行記錄。試驗時間從2019年12月至2020年5月，共計6個月，其中，正式開啟除濕機為2020年2月17日至5月18日，共3個月。每月按GB 5491有關規定扦取樣品進行品質檢測。

2 結果與分析

2.1 試驗期間糧情檢測

32號倉、40號倉在試驗期間用糧情測控系統每周1至2次對倉間糧堆進行糧情測控，并逐一記錄，糧溫變化情況見表1和表2。

由表1、表2可以看出，試驗期間，試驗倉和對照倉的整倉平均溫度較為接近，說明除濕機對整倉的平均溫度影響不大；從整倉最高溫角度看，隨著外溫的逐漸升高，試驗倉內的最高溫變化平緩，且無異常發熱點，而對照倉從3月6日之后，倉內最高溫波動較大，個別點因局部結露出現發熱現象。表明除濕機對倉內表層結露具有一定的控制作用。

表1 試驗倉(32號倉)糧溫變化情況 (單位：℃)

表2 對照倉(40號倉)糧溫變化情況 (單位：℃)

2.2 倉間濕度變化情況

自2020年2月8日起，密閉所有門窗，試驗倉和對照倉每周兩次入倉檢查、記錄濕度，除濕機調試好后，于2月17日開始試驗記錄，持續時間為3個月，具體濕度變化情況見表3。

表3 供試倉房濕度變化情況

由表3可以看出，通過跟蹤記錄，經過數據分析，除濕機開啟后，在2月17日到3月9日期間，試驗倉(32號倉)倉內空間濕度由最高66%逐漸降至55%左右，3月9日至5月6日期間由55%緩慢降至53.5%。5月6日之后，濕度持續下降。而對照倉40號倉，在2月10日至5月6日期間，其倉內濕度維持在60%～70%，處于濕度較高狀態，5月6日后濕度增加至75%以上，與試驗倉形成了鮮明的對比。表明除濕機在試驗倉內起到了較好的控濕作用。

2.3 玉米水分及脂肪酸值的變化情況

自2019年12月開始，每月按照GB 5491規定扦樣標準，對32號、40號倉表層玉米扦樣，進行水分及脂肪酸值檢定，數值變化如表4和表5。

表4 水分變化情況 (單位：%)

表5 脂肪酸值變化情況 [單位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

經對比分析，32號倉玉米脂肪酸值在2019年12月、2020年1月、2月三個月未開除濕機的時間有略微上升，而在3、4、5三個月的時間脂肪酸值基本無變化。玉米水分在開啟除濕機后有較明顯降低，水分降低近1、2個百分點。按照同樣的方法對40號倉表層玉米扦樣，檢測水分和脂肪酸值，在2019年12月、2020年1月、2月低溫時節玉米脂肪酸值趨于穩定，但在3、4、5月隨著氣溫的升高和雨季的到來，表層玉米脂肪酸值有明顯上升，同時表層水分也隨之增加。

2.4 除濕機效果分析與評價

從2020年5月底對32號、40號倉水分檢測結果和入倉檢查情況來看，以兩個倉間散發的氣味進行對比，以及對半年時間脂肪酸值變化分析，32號倉表層水分有明顯降低，糧面籽粒干燥，無點翠現象，倉間散發玉米的特有香味較濃，脂肪酸值保持穩定。40號倉表層脂肪酸值和水分較32號倉上升快,且上升幅度大，特別是在梅雨季節受外界環境影響大，表層局部有輕微點翠、發熱等現象。因此，綜合分析，除濕機在玉米倉控制濕度效果較好，避免了糧堆表面結露、點翠及霉變現象。

3 結論

除濕機在玉米倉儲藏的應用，借鑒了空調控溫、循環密閉空間氣體、無外界氣體參與的特點，使倉間氣體濕度得到控制，同時借助氣體的內部環流，促使倉間濕度分布均勻，消除溫差引起的局部水分聚集，避免糧堆結露、霉變的現象，保證了玉米品質安全；同時避免了糧食霉變后搬出倉外晾曬，節省了費用。

3.1 在濕度較高、晝夜溫差較大的地區存儲玉米，首先要解決倉房的氣密性問題，只有氣密性較好的倉房，除濕機才能很好地除去倉內空間水分和糧食籽粒水分，保持倉內濕度處于較低狀態，且可長期保持相對穩定。

3.2 有條件的地區可采取此種方法嘗試保管較高水分的玉米、小麥，從而降低其采購成本，增加經濟效益。

3.3 除濕機在玉米存儲中的應用可作為保管較高水分糧食的一種方法，值得進一步探討。