吳 瓊 ,李 巖 ,張來林 *
(1.河南工業大學糧油食品學院,鄭州 450001;2.中央儲備糧漳州直屬庫有限公司,福建 漳州363105)
(續上期)
大豆不耐高溫,宜采用以控溫為主、適時通風為輔的儲藏方式。針對其后熟期長、安全水分標準低、吸濕性強、不耐高溫、易浸油赤變等儲藏特性,加強入倉糧質與水分的控制,及時檢查發現糧堆的隱患點,運用適時通風、環流均溫、空調控溫與表層糧溫和谷冷設備控制糧堆溫度等技術進行處理,在大豆入倉的關鍵15 d內,使糧堆達到穩定狀態,有助于確保大豆的安全儲存。
水分含量是影響大豆儲藏品質及安全儲藏期限的直接因素,有效地保持大豆干燥是大豆儲藏的關鍵。通常大豆水分低于12.5%為安全狀態,12.5%~13.5%為半安全狀態,高于13.5%為不安全狀態。即使短期儲存,大豆水分含量也不應超過13.5%,否則脂肪酸值會迅速升高且籽粒變軟,并引起發熱變質。因此,入庫大豆的水分含量超過12.5%時,應迅速進行降水處理,芽用或種用的大豆入庫水分含量應控制在12%以下。
大豆降水可通過帶莢曬、脫粒曬和熱風干燥來完成,但由于場地、設施設備的限制,這些措施僅適用于大豆收獲時的降水,并不適用于國儲糧庫大規模的儲糧降水,而翻動糧面散濕、通風散濕、除濕機控濕或采用儲糧新工藝控濕等實用技術較適合于國儲糧庫。
(1)在環境濕度較低的地區,結合及時扒溝、勤翻糧面(圖7),進行糧面通風降溫散濕是降低稍高水分大豆糧面水分的實用方法。

圖7 人工(a)和機器 (b)翻倒糧面
(2)對環境溫度高、倉內濕度大的倉房或在梅雨季節,嚴格密封倉房門窗,采用除濕機(圖8)吸濕降水并結合糧面翻動,每天間歇性地開啟除濕機4~8h將倉內相對濕度控制在65%左右,可有效控制倉濕和降低糧堆表層的水分;相比人工翻曬降水,此法不僅操作簡單,還不受氣候條件的限制,能有效解決偏高水分大豆在多雨的春季難以安全保管的問題。

圖8 福建某庫平房倉(a)與淺圓倉(b)內的除濕機控濕
(3)在氣溫高、濕度低的地區,多次間歇通風降水是較經濟實用的降水方法,具有降水效果好、操作簡單、節省勞力與費用、有利于保持大豆品質等優點,但此方法只適用于糧堆較低的倉房。
(4)對倉頂隔熱性能較差、糧食水分偏高的糧堆,可采用“表干內濕、控溫保水”儲糧新工藝,即按照糧堆生態體系原理采用負壓通風降低糧堆表層水分、補冷控溫維持體系內的濕熱平衡的做法,解決“失水多、濕糧難保管”等難題[15]。
雜質清理是保證大豆安全儲藏的重要措施之一。大豆收獲后,由于清雜工作不徹底,常使大豆中夾帶一些豆莢殼、莖葉和雜草籽等易腐爛和增加水分的雜質,特別是破碎粒含量比較高時,容易使大豆感染害蟲,吸濕受潮,引起發熱、霉變、生芽、浸油赤變和酸敗變質。經過清理的大豆不僅入倉時可減緩因自動分級形成局部雜質集中的現象,增大糧堆的孔隙和通透性,有利于提高糧堆通風、谷冷的環流降溫和糧堆冷卻效果。
雖然現有的四種國產減緩自動分級裝置尚存不足之處,但在淺圓倉內通過增加入糧落點可顯著減緩自動分級現象,遲滯糧堆發熱時間并降低大豆發熱程度[14,16];平房倉內采用輸送機擺頭、人工清掃糧堆表面雜質等措施也可較大限度減緩自動分級現象,消除雜質聚集對儲糧安全的不利影響。
國產新大豆在秋末冬初時收獲,正值氣溫逐步下降季節,入倉后大豆籽粒間的水分不均勻,且尚處于后熟期,生理活動旺盛,釋放大量濕熱,極易產生結露或局部水分增加的現象;而南半球的進口大豆來糧時正處于北半球高溫季節,大豆進倉后急需進行通風降溫散濕,防止糧堆發熱霉變。因此,大豆入倉后立即開展濕熱平衡通風對提高糧堆儲藏穩定性非常有利,應切實加強通風管理工作,在晴天開啟倉房門窗,翻扒糧面或進行機械通風,以增強大豆的儲藏穩定性。不同季節入倉大豆的溫度不同,所采用的通風措施也不同。
低溫季節入倉:在11月到次年4月入倉的大豆,入倉時糧溫較低,平整糧面后即可利用倉外低溫進行通風,將糧溫降至20℃或15℃以下,有條件的糧庫可將糧溫降至-5~5℃,之后進入低溫或準低溫儲糧,重點監測糧堆溫度變化和儲糧害蟲發生情況,及時處理各種問題。
高溫季節入倉:在5~10月大豆入倉時糧溫較高,尤其是溫度高于25℃的大豆糧堆,當風道上壓有一定厚度的糧食后便要開機降溫,當糧倉裝滿、簡單平整糧面后,立即利用大風量通風或用谷冷機降溫。高溫季節入倉的大豆平衡通風應做到以下幾點:①排除進糧時的濕熱,提高穩定性;②排除長途海運中熏蒸糧堆釋放的有害氣體;③通風時在糧堆內積熱區加插導風管,迅速排除糧堆內的局部高溫;④有低溫氣候時,及時采用通風降溫或用谷冷機降溫,將糧溫降至25℃以下;⑤到初秋時應開展第一次機械通風,將糧溫由25℃降至16~20℃,之后隨著氣溫逐漸下降,依次開展第二次和第三次通風,將糧溫進一步降至當地的冬季糧溫水平,一般為-5~15℃左右。
大豆的吸濕性與散濕性都很強,在相對濕度高的條件下極易吸濕受潮,在相對濕度低的條件下也易散濕失水。大豆儲藏的關鍵是維持倉內的低溫狀態,糧面壓蓋是彌補倉房隔熱性能不佳的最經濟做法,具有控溫效果好、費用低、操作簡便等優點。在儲藏期間應切實做好密閉壓蓋工作:①壓蓋時間應選在每年春季回溫前,通常采用麻袋、PEF板、塑料薄膜等材料進行鋪墊隔濕和覆蓋密閉防潮處理,使大豆保持干燥;②在春季相對濕度高,糧堆表面容易吸濕返潮時,應及時采取密封糧倉、加設除濕機等措施,吸收空間與表層大豆的水分,保持倉內干燥;③在日常管理中,高溫高濕地區的高大平房倉應根據當地的氣候特點,采用散裝密閉方式,將平均糧溫控制維持在20℃以下,這樣可保證大豆安全儲存兩年以上[17]。
儲藏大豆易遭受印度谷蛾、地中海螟蛾和粉斑螟蛾等蛾類害蟲的危害,糧面壓蓋可以有效地防止蟲害,使蛾類害蟲無法爬出糧面在空中交尾和產卵;另外,采取DDVP懸掛法或在糧面放置內盛DDVP液的器皿熏殺也是較理想的防治方法。
儲備大豆應利用低溫季節進行降溫通風,待糧溫降低后,進入低溫密閉儲藏,這樣既能隔絕外界溫濕度的影響和害蟲感染,又能防止浸油、赤變。
儲藏期間有效控制糧堆溫度:①對低溫糧堆要及時密閉保冷,維持大豆的低溫狀態并預防低溫糧表面結露;②在高溫季節,除必要定期檢查外盡量減少進倉次數,及時排除倉內聚集的濕熱;③在秋末冬初要防范高溫糧結露,抓住氣溫比糧溫低5℃以上的有利時機,及早開始防結露通風;④對于糧堆表層的輕微結露,可采取扒溝、翻動糧面等方式疏松糧堆,選擇適宜時機利用通風方式排除倉內濕熱氣體,從而緩解和制止隱患的進一步擴大;⑤表層結露嚴重的,不宜采取深翻挖坑方式以免結露層下移,應迅速采取分開結露層并單獨烘曬的辦法,從而阻止更大范圍的發熱、霉變。
適時通風的密閉壓蓋控溫技術,雖然能控制上層糧溫上升過快,但糧堆表層糧溫仍然會上升至25℃以上,難以達到準低溫儲糧的目的,此時可考慮環流均溫技術。不同地區的氣候條件不同,對大豆儲存造成的影響也不同,度夏時糧庫需因地制宜采取環流均溫與補冷措施。
北方糧庫可利用漫長的低溫時機進行通風,在大糧堆中形成一個巨大冷芯,度夏時利用糧堆冷芯實施整倉環流的控溫模式,即糧堆通過冬季通風冷卻儲備大冷芯,環流風機、環流管、風道、糧堆及上部空間構成一個環流系統,盛夏時在風機作用下,把糧堆內的冷氣經環流管注入到倉內上部空間,與倉內空氣進行交換,通過整倉環流均溫(圖9)達到調節倉溫和表層糧溫的作用,從而實現(準)低溫儲糧。但此法應用的前提是倉房的隔熱性能良好,具有通風道及環流系統。

圖9 整倉環流均溫示意圖
南方地區只能在冷空氣南下時對糧堆進行通風降溫,此時大糧堆內形成的冷芯較小。對于安全水分、基礎糧溫不高的大豆糧堆在度夏時,實施倉內空調補冷、內環流均衡溫濕度的控溫模式[18](圖10),具體做法是:當夏季倉溫超過25℃,開啟空調與內環流系統,空調設置溫度為23℃,將倉溫降至25℃;盛夏時內環流運行3次左右、每次20 d左右;谷冷機用于大糧堆的補冷和防止偏高水分大豆的發熱。此法應用的前提是倉房隔熱性能好,倉內有通風道和局部環流系統,則能確保糧堆冬季通風冷卻、春夏季隔熱保冷、除濕機控濕等措施順利進行。

圖10 漳州庫空調內環流補冷均溫示意圖
華南地區位于我國的最南部,基本上無可利用的低溫時機,大糧堆內也無較低溫的冷芯,需采取不同于北方糧庫的做法——谷冷機補冷均溫模式,確保倉內大豆的度夏安全。此法應用的前提是做好倉房的隔熱改造,及時實施環流均溫補冷,控制大豆儲存溫度,達到安全度夏的要求。
華南地區的基礎糧溫高,冬春季可用于糧堆降溫的低溫時間短而少,在春季氣溫回升前,廣東新沙港、揭陽等地的糧庫主動使用谷冷機降低糧堆的基礎糧溫,出口初始風溫設置為比平均糧溫低6℃左右,隨著糧溫降低,再逐漸降低出風溫度,可達到節能保水、提高儲糧穩定性的效果。在盛夏期間,當倉內糧堆表層糧溫高于25℃時,及時使用谷冷機進行壓入式短時送風、補冷均溫,送風溫度接近底部糧溫或低2℃左右,冷風在糧堆內上行、達到表層或周壁糧堆降溫的目的時即停止。在6月下旬至9月初的盛夏期,谷冷機重復進行兩到三次的補冷通風,即可使糧堆安全度夏。
糧溫變化是儲糧穩定程度的主要標志。在糧食儲藏過程中,主要依靠糧溫檢測來反映糧情的變化和掌握內部糧情的變化趨勢。因此,在大豆儲糧管理中,需認真、細致、全面地進行糧溫的檢測與分析:①重視糧溫變化規律:糧溫在春夏季比倉溫低,秋冬季比倉溫高,春暖秋涼季節轉換時,兩者溫度相平衡;②采取兩結合的方式檢查糧情,即定點與機動點相結合,儀器檢測與感官檢測相結合,取長補短,相輔相成。每周進倉檢查糧情制度的制定就是要通過人體感官的檢測去彌補儀器檢測的不足;③采用五比較的方式分析糧情,即相同儲藏條件下的糧堆與糧堆相比較,糧溫上升與氣溫上升幅度相比較,同一糧堆前后兩次檢測結果相比較,同一糧堆不同測點相比較,同糧堆同層各測點相比較,及早發現儲糧問題中的早期溫度變化,為采取相應措施提供依據[19]。
按照《糧油儲藏技術規范》的要求對儲糧、倉房進行糧情檢查。水分在12.5%以內的大豆每周至少檢測糧溫、查倉一次;水分在12.6%~13.5%的大豆每周至少檢測糧溫、查倉兩次,水分超過13.6%的大豆必須每天檢查糧溫和查倉。在檢查糧溫、糧質的同時加強倉濕檢查,倉濕過大時應開啟窗戶、軸流風機降濕或開啟除濕機控濕。在夏季高溫和氣溫轉換季節,應加強糧面及以下10~50 cm的糧情檢查,觀察糧質變化,嚴格控制大豆溫濕度變化。
當糧堆和倉房內溫濕度出現異常時,應入倉通過感官鑒別、結合扦樣分析判斷糧食是否發熱,特別要關注糧堆表層、倉房四周、雜質積聚區和發熱區域的糧情變化,通過以下方式進一步判斷隱患類別和嚴重程度:①鼻聞倉內有否異味,若有霉味、辛辣等異味,則判斷存在“霉變”情況;② 手抓豆粒感覺其干濕和軟硬程度,若發現豆粒有潮濕感,則判斷存在“出汗”或“結露”情況;若發現豆粒變軟,則判斷存在“吸濕生霉”或“赤變”可能;③腳趟糧堆感覺其松軟程度進行散落性判斷,若發現豆堆表面發硬、堆內有硬塊等現象,則有“結頂”或“結塊”可能;④ 觀察豆粒種皮顏色、子葉部位狀態,若發現種皮灰暗、泛白,則有“初期霉變”可能;若子葉靠臍部位色澤變紅,則為“紅眼”;子葉紅色明顯較深,則已“赤變”;若子葉呈蠟狀透明,則已“浸油”或“走油”;若豆粒出現白色斑點或破碎粒出現綠色菌落,則為“重度霉變”或霉爛現象。
如遇雨、雪天氣,還應加強對倉房、窗戶和糧面等部位的檢查,注意倉內和糧堆上有無雨雪滲漏點、蟲情及其它現象,防止個別部位大豆吸濕生霉。對偏高水分大豆,即使在冬天也會發生問題,檢查時要注意糧堆中是否存在結露、出汗等現象。
中儲糧油脂公司提出的四個“一點”預防措施,即準備工作考慮多一點、執行程序嚴一點、糧情檢查與分析要勤一點、糧情處理與平倉要快一點,雖不能避免異常糧情的發生,但有助于及時發現發熱隱患苗頭、可為糧庫處理異常糧情提供準備時間和應用空間,從而減少糧食損失[3]。
熏蒸及氣調殺蟲對倉房氣密性要求較高,倉房氣密性差使氣體濃度難以保證,從而導致殺蟲效果差且成本高。
大豆儲存時間過長,其出油率降低,食用和加工等各項品質都會下降或發生劣變,且國產與進口不同國別大豆的儲藏穩定性差別較大,其儲存應有一定的期限,并需因地制宜根據糧情分別對待。通常倉房儲存的大豆以2年為宜,最好不要超過3年,儲藏溫度不能高于25℃。
通風時注意觀察糧面豆粒的變化,防止由于溫差過大造成糧面結露、局部生霉現象的發生。如局部發生輕微潮濕現象,可采取勤翻糧面、表層通風散濕、局部單多管風機通風等均衡糧溫和降濕措施,但要避免在溫差過大時段通風,否則會適得其反;對個別部位潮濕、結露現象較重,則應立即將潮濕嚴重的大豆取出攤晾,防止進一步的品質劣變。在風機的選擇上,可根據實際情況選擇離心式風機、混流風機或單多管風機,以達到經濟利益最大化[2,20]。
糧庫在選用通風和谷冷技術時需以維持糧堆安全儲存為首要原則,適度作業,生產中應根據當地的氣候條件、糧食的儲存期、糧堆的回溫速度和經濟成本來確定降溫或冷卻的目標溫度[21],其數值并非越低越好,目標溫度確定過低會造成降溫成本過高、水分減量嚴重、損耗過大。
糧情正常時的冬季通風一般采用小風量,大風機用于非正常糧堆的應急通風或采用谷冷機的補冷降溫通風,多個糧庫的平房倉采用3 kW以下風機即可達到將糧溫降至不高于比當地最低氣溫高10℃的效果,負壓通風可達到比氣溫稍高的糧溫。廣東東莞省庫的萬噸淺圓倉采用5 kW混流風機可將糧溫降至20℃以下。
糧庫選擇風道時,常存在 “多組風道的通風口多,通風時可多接風機,風量大的通風效果一定好”的認識誤區,所以在淺圓倉的風道設計中,常選用有4個通風口的環狀風道或“豐”字形風道布置形式。但事實恰恰相反,影響糧堆通風效果的主要因素不是通風口數或風機臺數的多少,而是風道出風面的大小:當風機確定后,風道的出風面越大,通風時的穿網阻力越小,通風效果就越好;若出風面一定時,采用4臺風機通風的總風量是增大的,但遇到通風阻力更大,能量消耗更多,但增長的通風效果并不明顯。實際運行的通風效果4臺風機與2臺風機相近,而能量消耗卻增加1倍[22]。
淺圓倉的通風口數量多會給實際生產操作帶來一系列的不便,主要原因如下:①通風口多,會影響倉房的氣密性;②環流熏蒸時,可將兩個通風口并聯、合用一根環流管,但環流均溫時兩個通風口無法共用一根環流管,只能設置4根獨立的環流管,出現熏蒸與均溫的兩套環流系統,增大設計工作量和投資成本;③使用谷冷機時,1臺谷冷機并聯兩個通風口或4個通風口各接1臺谷冷機,存在操作麻煩或設備投資成本高的缺點。所以,淺圓倉內通風系統中兩組風道的布置方案優于四組風道,其中兩組風道布置以“圭”字形風道為最優。
高溫對大豆質量影響較大,大豆入倉時間應避開高溫季節,盡量選擇在11月末至翌年3月底前的低溫季節。當入倉無法避開高溫季節時,應24 h不間斷入糧,入糧結束后迅速采用機械通風、谷冷機等措施將糧溫降至25℃以下或采用空調降低表層糧溫,努力延緩糧食品質劣變。
①大豆吸濕、水分較高引起的發熱,最實用的措施是采取翻動糧面、機械通風降溫散濕或除濕機降低倉濕等;②雜質聚積引起的發熱,應倒倉過篩或局部挖掘清除雜質;③害蟲引起的發熱,先熏蒸殺蟲,再通風降溫;④局部發熱可采取局部通風處理的方式;⑤整倉發熱則必須采取全倉冷卻通風或倒倉作業,徹底消除積熱。南通庫及北良庫的長期儲糧經驗表明:雜質大、通透性差的大豆糧堆,當溫度超過35℃時就會出現類似昆明“石林”現象的嚴重結塊。因此,當豆溫接近30℃或有上升趨勢時,就要采取通風或谷冷措施進行降溫。
新建倉房堆糧較高,尤其是淺圓倉與筒倉更要注意保管人員的操作安全。①雨雪天后,要及時清除倉外爬梯踏板與倉頂露天通廊走道上的積水積雪;②大豆呼吸比較旺盛,易造成倉內缺氧,進入長期儲存或氣密良好的倉房內(包括地下通廊)檢查或作業前,需先開窗(通風孔)散氣,通風半小時并檢測倉內氧及毒氣濃度對人員無影響后,再進倉作業,且需兩人以上同時進倉,確保人身安全;③開啟倉房的擋糧門(板)出糧時,需先檢查擋糧門結構有無安全隱患,再按操作程程序打開擋糧門上的出糧口、擋糧門扇和機械進倉,以防擋糧門突然倒塌、糧流埋人的傷亡事故發生;④集中進糧倉型、使用斗提機、密閉性能良好的倉房和使用明火作業等場合,需按安全操作程序作業,避免粉塵爆炸造成人員傷亡[19,24]。
我國地域遼闊,各地氣候條件不同,所用儲糧技術產生的成本也不同。通常大豆儲藏控溫措施有谷冷降溫、倉頂噴淋、高濃度熏蒸、倒倉降溫等,每種技術應用產生的噸糧費用為谷冷2.0~5.5元/次,倉頂噴淋 0.50~0.80 元/年,倒倉 2.5~3.0 元/次,高濃度熏蒸為1.5元/年。因此,糧庫在選用儲糧技術時,須因地制宜、因糧制宜,針對不同糧情,選擇當地適合的技術進行處理,既要確保儲糧安全,也要降低儲糧費用,以取得較好儲糧效益。在學習他人經驗時,應預先進行試驗,在提高、完善的基礎上,再在糧庫推廣應用。
大豆籽粒營養豐富、后熟期長,儲藏穩定性差,儲藏特性主要表現為安全水分標準低、吸濕性強、不耐高溫、易浸油赤變等方面,日常保管中對儲藏設施和配套倉儲設備的要求高,在倉房建設及改造過程中需保證倉房的氣密性、隔熱性并配備完善的環流通風系統和控溫設備,才能滿足大豆低溫干燥的儲藏要求。
大豆安全儲藏應根據當地的氣候特點、倉房性能和大豆的質量情況,因地制宜選用合理的儲藏措施,綜合運用清雜、低溫、干燥、通風等儲糧技術,將大豆的水分、雜質、溫濕度和蟲霉控制在安全范圍內。同時在儲藏期間也要適時做好通風防潮、防結露,及時進行糧情檢查,使其在儲藏期間各個階段分別實現“降溫冷卻、隔熱控溫、通風排熱、環流控溫”的儲藏目標,減少環境因素的影響,控制霉菌和害蟲的活動,最終確保大豆的安全儲存。
致謝:付鵬程、王大枚及李林杰等專家在百忙中審閱了該文,并提出論文修改的寶貴意見,在此表示誠摯地謝意。