高溫高濕儲糧區控溫氣調儲糧工藝研究及應用

謝明財，季 波，龍振華，王少陽

（中央儲備糧揭陽直屬庫有限公司，廣東 揭陽 522000）

中央儲備糧揭陽直屬庫有限公司地處廣東省揭陽市，屬亞熱帶季風氣候，日照充足，雨量充沛，終年無雪少霜，年平均氣溫22.9 ℃，年極端最高氣溫34.9～39.7 ℃，年極端最低氣溫2.8～5.0 ℃[1]。該地區高溫、高濕，糧食易生蟲害，儲糧難度大。

控溫儲糧是指根據所在地區，在不同季節，采取不同方法來控制糧食的溫度處于低溫狀態，增強糧食的穩定性，從而實現持續有效的生態儲糧。國內常用的控溫方式有機械通風、空調控溫、谷物冷卻、水冷機制冷等。近10年來，國內倉儲企業圍繞控溫儲糧技術開了不少研究。李云霄等[2]分析了國內不同倉型低溫儲糧時糧溫超標的部位及原因，并從糧層表面和圍護墻體兩方面提出相應的控溫措施。王平坪等[3]研究表明在夏季高溫季節開啟空調，對表層糧溫的控制效果明顯，可延緩其變化幅度和降低溫度值。王晨陽等[4]在加裝隔熱板的平房倉內使用冷凝機對倉房溫度進行控制。元世昌等[5]介紹了控溫儲糧研究進展，將通風儲糧技術、機械制冷儲糧技術、隔熱保溫儲糧技術及新型綜合控溫儲糧技術納入控溫儲糧技術的范疇。

氣調儲糧是國際上公認的綠色儲糧技術，能夠有效防治儲糧害蟲、抑制菌類，并對糧食品質無害，目前已經得到較為廣泛的應用。近10年來，國內倉儲企業圍繞氣調儲糧技術開了不少研究。王力等[6]分析了充氮氣調儲糧系統和充氮氣調技術在儲糧害蟲防治、糧食微生物抑制、延緩糧食品質劣變等方面的研究應用。龔劉闖等[7]研究報道了氮氣氣調儲糧可以延緩稻谷的脂肪酸值變化，鄒易等[8]在海南地區采用控溫氣調儲糧技術，實現常年控制糧堆溫度，平均糧溫21℃，最高糧溫24.83 ℃，儲藏2年的稻谷，色澤氣味正常，能延緩儲糧品質劣變，達到基本無蟲水平。

本試驗根據不同季節的氣候條件和糧食儲藏環境，采用“秋防治、冬通風、春密閉、夏控溫”的綜合手段，集成空調控溫儲糧和氮氣氣調儲糧技術，開展儲糧技術研究并進行實倉驗證，以期為探索適合本地區經濟有效的集成儲糧技術模式提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房及儲糧情況

中央儲備糧揭陽直屬庫有限公司P1倉為高大平房倉，長60 m，寬18 m，設計堆糧線高度6 m，設計倉容5 000 t，磚砌混凝土結構（厚度38 cm），彩鋼板屋頂；配備一機四道地上籠通風系統6組，安裝4臺2.2 kW格力空調機，南北山墻共裝有4臺軸流風機，配備固定式環流熏蒸系統和糧情檢測系統。儲糧基本情況見表1。

表1 P1倉儲糧基本情況

1.2 主要設施設備

4臺2.2 kW格力空調機：珠海格力電器股份有限公司； 2臺GLA80型谷物冷卻機：煙臺冰輪股份有限公司；4臺1.1 kW軸流風機：臺州市路橋華科機械科技有限公司；1組HZA-350型制氮機：杭州盛博凈化設備有限公司；厚度5 mm保溫被雙層加光布內夾珍珠棉：中央儲備糧揭陽直屬有限公司自制。

1.3 試驗方法

1.3.1 冬季通風及壓蓋保冷工藝

糧食入倉前安裝地上4組地上籠通風系統，對地臺和墻體進行密閉處理，墻體掛膜。糧食入倉后，布置測溫電纜65條，平整糧面。在12月—次年1月，采用倉內安裝的固定式軸流風機通風降溫，夜間打開通風口和軸流風機窗，關閉其余門窗，早上停止通風，關閉軸流風機和軸流風機窗。利用冬季冷空氣通風降溫將平均糧溫降至15 ℃以下。如果當年冬季氣溫不能達到降溫目標，采用谷物冷卻機進行通風降溫。整倉通風降溫完畢，糧面、倉房窗戶采用保溫被進行壓蓋（2—11月），倉門、機械通風口、軸流風機口采取保溫被和專用糧膜雙層密閉隔熱，其他倉房孔洞用保溫板填充、建筑膠密閉處理。

1.3.2 空調控溫工藝

倉溫高于28 ℃時開啟空調控溫，空調設置溫度為26 ℃，每天17:00點開啟空調，9:00關閉空調。氣調儲糧期間同時采用空調控倉溫，熏蒸期間不開空調。空調控溫工藝實施時間為5—10月。

1.3.3 氣調儲藏及蟲害控制工藝

采用氮氣氣調儲糧，抑制糧食發熱和防治儲糧害蟲。配備固定式充氮機組，產氣量350 m3/h，采用上沖下間歇式強排法充氮達到目標濃度95%以上，形成氣囊，定期檢測倉內氮氣濃度，低于目標濃度時進行補氣。氣調散氣后，按照規定定期檢測蟲害情況，主要檢測害蟲的蟲種、密度以及種群的變化；當蟲糧等級為一般蟲糧時，用磷化鋁片劑熏蒸殺蟲。氣調儲藏實施時間為4—9月。

1.3.4 糧食品質跟蹤檢測

每年3月和9月各檢測一次稻谷質量和品質指標，每季度檢測一次稻谷水分、色澤氣味等變化情況。

1.4 數據處理

數據差異顯著性分析采用SPSS 17.0 軟件進行。

2 結果與分析

2.1 控溫效果分析

通過冬季通風降溫、糧面壓蓋密閉隔熱，高溫季節倉內空調的補冷控溫排積熱，儲存周期內平均糧溫控制在23 ℃以內,其中12月—次年7月平均糧溫控制在20 ℃，8個月時間實現了準低溫儲糧，7—11月平均糧溫控制在23 ℃以內，控溫效果良好。2016、2017、2018年通過冬季通風糧堆平均降溫分別為15.0、14.5、13.9 ℃，保溫被壓蓋有較好的保溫隔熱效果，4—9月應用充氮氣調儲糧技術，糧面形成氣囊，起到一定隔熱保冷作用，通過保溫被壓蓋和充氮氣囊降低了外溫影響，延緩了糧堆溫度上升。空調控溫期間，倉溫平均控制在28 ℃以內，有效延緩了表層糧溫上升，儲存期間試驗倉未出現糧堆發熱現象。

試驗期間P1倉2016、2017、2018年糧堆氣溫、倉溫、糧溫變化分別如圖1～圖3所示。由圖1～圖3可知，2016、2017、2018年氣溫、倉溫變化幅度較大，其中倉溫受氣溫影響較大。綜合儲糧技術工藝實施后，3年的平均糧溫變化趨勢較為一致，其中2016、2017、2018年平均糧溫分別為19.9、19.0、19.7 ℃，最大平均糧溫分別為23.4、23.3、23.5 ℃,最小平均糧溫分別為15.0、14.5、13.9 ℃。根據SPSS 17.0 Student-Newman-Keuls單因素方差分析，在95%的置信區間，2016、2017、2018年平均糧溫相伴概率為0.776，表明這3年糧溫變化差異不顯著，綜合控溫儲糧技術工藝運行穩定。

圖1 2016年P1倉糧堆三溫變化

圖2 2017年P1倉糧堆三溫變化

圖3 2018年P1倉糧堆三溫變化

2.2 稻谷品質變化

試驗期間P1倉稻谷存儲品質變化如表2所示。由表2可知，稻谷脂肪酸值從18.0 mg /100 g，上升到28.4 mg /100 g，上升幅度10.4 mg /100 g，儲存5年，仍能達到宜存標準。該試驗倉因儲存品質良好，輪換周期延長1年。但從近年總的保管情況看，因南方高溫高濕，如不采取有效控溫措施，稻谷在高溫儲藏條件下稻谷中游離脂肪酸增多進一步氧化，導致稻谷脂肪酸值較快上升，儲藏溫度較高或出現發熱現象，稻谷黃粒米也會大幅度增加，南方儲藏稻谷輪換期一般為2～3年，因品質不宜存就要進行輪換。因此，綜合控溫儲糧對稻谷安全儲存和延緩品質劣變十分有效。

表2 試驗期間P1倉稻谷儲存品質變化

2.3 損耗情況

P1倉儲存早秈稻3 704 t，自2015年10月入庫至2019年4月出庫完畢，實際出庫損耗為5.10 t，損耗率0.14%，實現了較好的保水降耗。

2.4 蟲霉防治效果

P1倉稻谷儲存5年時間熏蒸殺蟲4次，比較常規儲存方法的每年少熏蒸一次。害蟲生長的最適宜溫區為20～30 ℃，低于最適宜溫度，害蟲增長不快。如果糧溫長期在15 ℃以下，任何害蟲均很難完成它們的生活史，因此采取控溫儲糧，能夠有效控制害蟲的生長繁殖。特別是壓蓋密閉對趨光性害蟲起到了一定程度的物理防治作用，對蛾類害蟲活動產生有效的限制，抑制其成蟲生長繁殖，同時也減少了害蟲交錯感染的可能性，倉內空調調控倉溫時，倉內濕度長期處于較低狀態，能減少害蟲尤其是書虱和螨類滋生。每年5—9月采用充氮氣調儲藏，可達到長時間防治效果。

2.5 成本分析

試驗期間P1倉噸糧年直接保管費用如表3所示。由表3可知，P1倉平均每年投入的保溫被（經10年折舊攤銷）、薄膜、電費、熏蒸費等保管費用約為16 023元，實際噸糧年平均直接保管費用只需要4.33元，較為經濟。

表3 試驗期間P1倉噸糧年直接保管費用

試驗倉冬季通風降溫3次，一次因當年氣溫較高采用谷物冷卻機通風降溫，另外兩次均利用冷空氣采用軸流風機通風降溫，軸流風機通風降溫能耗較小，有利于減少通風降水。通過壓蓋隔熱、空調控溫和充氮氣調技術應用，試驗倉的糧溫上升明顯延緩、儲糧品質一直保持宜存，延長輪換期一年。廣東地區稻谷輪換一般都是虧損的，2017—2019年稻谷輪換虧損平均為300元/t，如果庫存稻谷都能延長1年輪換期，那么3個儲存周期就減少了一次輪換，通過綜合儲糧技術應用延緩稻谷品質劣變延長輪換周期，可以減少輪換虧損25元/（年·t），管理效益明顯。

3 結 論

采用冬季通風儲糧技術、壓蓋保冷技術、氣調儲糧技術和空調控溫儲藏技術的綜合控溫氣調儲糧技術，在高溫高濕儲糧區實現了冬季通風將糧堆平均糧溫維持在13.9～15.0 ℃，空調控溫期間倉溫平均控制在28 ℃以內，有效延緩了表層糧溫上升。綜合控溫儲糧技術工藝運行穩定，延緩了稻谷品質劣變，延長輪換周期，能夠維持糧堆平均溫度在19.7～19.9 ℃。儲糧技術工藝的使用和推廣結合當地儲糧生態條件，因時、因地制宜，對相關儲藏技術進行優化組合。在不同季節綜合或交叉進行通風降溫、谷冷補冷均溫、糧面壓蓋、空調控溫、充氣氣調等綜合儲糧技術運用，實現了對稻谷控溫安全儲藏。延緩了糧食品質劣變速度，提高了庫存糧食的宜存率，同時減少糧食水分流失，減少損耗，提高了企業的經濟效益。

良好的倉房條件對實現安全儲糧和科技儲糧技術的提升至關重要。試驗倉由于倉房的氣密性較差，要達到98%以上的氮氣氣調濃度進行殺蟲，成本較高，目前只能進行氣調防蟲和氣調儲糧，下一步將對倉房氣密性進一步改造。此外，保管員對空調的使用不規范、不科學，不能充分發揮空調控溫的效果，還需進一步規范空調控溫作業。