南方高大平房仓进口大豆安全储藏技术研究

南方高大平房仓进口大豆安全储藏技术研究

自1995年以来，中国已从一个豆卖国转变为一个进口国家。特别是2000年以来，大豆出口量显著增加。预计2019年出口的大豆约占全国大豆消费总量的90%。国内南方进口大豆储备数量也大幅上升,本文探讨在南方高大平房仓对水分12%、杂质2%进口大豆以储粮平均温度20℃～24℃、粮堆氧气浓度5%为储藏工艺指标控制参数,根据来粮质量、时间、温度等特点确定入库管理工艺,采取春季密闭隔热,夏季空调、内环流控温与充氮气调相结合,秋冬季通风的储藏工艺技术路线,控制影响大豆储藏安全的非生物因子和生物因子,达到既确保大豆储存安全,又实现节能降耗的目标,为南方高大平房仓进口大豆安全储藏提供借鉴。1材料和方法1.1仓房系统pef试验仓3号仓:仓型为高大平房仓,长52m,宽21m,装粮高度6m,设计仓容4800t;仓墙为砖混结构,厚度为0.7m,仓顶为钢筋水泥架结构。门窗、仓墙四周和天花板粘贴2.5cm厚PEF保温隔热板。仓内配备KFR072GW/DY-IA(R3)分体挂壁式空调4台,广东生产,制冷量7.2kW,额定功率2.34kW;北京生产的粮情检测系统;仓墙外侧安装固定式环流熏蒸系统和充氮气调系统;仓内为3组一机四道地槽式通风系统,风道开孔率为30%～35%,通风路径比为1∶1.5。在南北墙各安装3组连通地槽的内环流通风管网。仓房气密性测试负压300Pa半衰期为250s。对照仓8号仓(原7号仓倒入):仓型为高大平房仓,长56m,宽21m,装粮高度6m,设计仓容5100t;仓房情况及仓内设施配置同试验仓。1.2油分稳定性差由于大豆富含蛋白质和脂肪,水分活性高,具有吸湿性强,耐温性差,后熟期长,油分易析出等特点,与稻谷、小麦、玉米等谷类作物相比储藏稳定性差。进口大豆特别是南美国家进口的大豆存在水分高、杂质高、酸价高、来粮温度高及蛋白质溶解比率低的“四高一低”特点,保管难度大。试验仓和对照仓供试大豆情况见表1。1.3设备1.3.8粮食水分、脂肪酸值检测仪器1.4方法1.4.1进口大豆的制备和管理对水分12%、杂质2%进口大豆,以储粮平均温度20℃～24℃为储藏工艺指标控制参数,根据来粮质量、时间、温度等特点确定入库管理工艺。1.4.1.大豆水分变化情况下大豆入群的确定水分是大豆安全储存的关键因素。大豆的安全水分是以非脂肪的亲水胶体部分含水量作为计算基础,通常以15%为安全基准水分,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论值。因此,油脂含量为20%的大豆安全水分理论值为12%,并以此为依据确定入库工艺。大豆水分≥12.5%时,高温季节采用谷物冷却技术,低温季节采用通风降水方式将粮食水分降低到12%左右。大豆水分≤12%时,高温季节采用空调内环流降温均水技术,低温季节采用保水通风方式减少粮食水分损耗。1.4.1.进口大豆入库管理含杂量高的进口大豆在入仓过程中,自动分级现象明显,使豆堆的透气性产生显著差异,在通风过程中造成湿热聚积,极易引起发热、霉变,甚至导致品质劣变,严重影响大豆的储藏安全。大量的大豆安全储存实践证明当杂质含量超过2%时,容易出现发热、生霉、浸油、酸败变质等储粮隐患。为了确保储存安全,降低劳动强度和保管费用成本,同时维护好大豆原有价值,因此以安全杂质含量2%为控制依据确定入库工艺。来粮碎粉较少且杂质小于2.0%的进口大豆,入库一般不进行清杂整理。入仓时做到“三勤”,勤摆动输送机机头位置多点卸料,勤清扫粮面大杂,勤翻扒粮堆堆尖,减轻机头落点杂质聚集和自动分级杂质聚集,减少杂质聚集区。来粮碎粉较多且杂质超过2.0%的大豆,入库一律进行清杂整理。对自动分级形成的大杂(如豆壳、豆杆)及时装袋清理出仓,对小杂聚集区及时挖扒疏散,减少杂质聚集。入仓结束后,将有使用价值的筛下物封包计量,铺设在粮面,每包间留30cm的沟缝,除杂量少在粮面按单层“川”字形铺设,除杂量多的在粮面按双层或多层“井”字形叠包。1.4.1.粮温入库及冷却大豆安全储存试验研究表明当粮食温度超过25℃时,其品质变化速率大幅上升。南方要常年保持粮食温度低于20℃,成本费用会大幅上升。因此以储藏温度20℃～24℃为控制参数确定入库工艺。在高温季节(5月～10月),来粮平均温度超过25℃,采用谷物冷却将粮温降到20℃以下。在低温季节(11～3月)来粮平均温度在20℃～25℃,根据环境温湿度情况采取空调内环流降温均水或负压降温保水通风技术将粮温降至20℃以下。若来粮温度低于20℃,则根据环境温湿度情况采取内环流均温均水或负压保水通风技术。1.4.1.4.粮食病虫害防治采取绿色充氮气调杀虫技术进行杀虫处理,储藏期间保持粮堆氧气浓度5%以下。1.4.2储藏管理及运行满仓正常储存期间以储粮平均温度24℃、粮堆氧气浓度5%为储藏工艺指标控制参数,采取春季密闭隔热,夏季空调、内环流控温与充氮气调相结合,秋冬季通风,日常加强粮情检查及时处理安全隐患的储藏工艺技术路线确保储粮安全。1.4.2.粮堆氮气调储藏冬季通风结束后,及时密闭门窗,压盖粮面薄膜。如检查粮堆无虫,采取充氮气调储藏技术,将粮堆氮气浓度提升到95%以上,粮堆氧气浓度维持在5%以下。如检查粮堆有虫,采取充氮气调杀虫,将粮堆氮气浓度提升到98%以上,氧气浓度2%以下并维持一个月以上。1.4.2.防范保质空调控温:4月环境温度上升后,开启空调平衡仓温与粮堆表层平均温度控制,防止结露。充氮气调防虫:正常储存状态下,采取充氮气调储藏技术,将粮堆氮气浓度保持在95%以下防虫保质。空调内环流控温:当粮堆平均温度超过24℃,或上层平均粮温超过26℃时,采取空调和内环流相结合的方式进行控温,将空调控制温度设置到17℃,安装并开启内环流风机,将粮堆平均温度降低到20℃左右。1.4.2.小功率轴流风机下行式通风秋冬季气温转换时,粮堆粮温(特别是上层粮温)与外温温差较大,及时揭膜,分两个阶段进行通风,采取小功率轴流风机下行式保水降温通风。10月～11月抓住有利时机(粮温-气温≥5℃),及早进行初次散热通风,12月至次年2月,抓住时机加强机械通风降温,将平均粮温降至18℃以下,为进口大豆安全度夏奠定良好的基础。1.4.2.粮情检查及预防新粮入仓完毕、通风结束后在每年3月～4月和10月～12月季节转换期,是大豆安全储藏的关键时期,加强对边角、落点、空调周围等重点部位检查,增加盲点位置测温电缆数量,密切关注豆堆浅层(粮面下2m以内)和仓壁附近(距仓壁1.5m以内)粮情的变化。检查过程中将电子系统检查和现场抽样检查有效结合,作出准确的预警判断。发现异常粮温分析原因,采取开沟、挖散杂质区域或必要时打单管风机辅助降温法及时处理。密闭前粮堆出现局部发热时,采用局部冷却和单管风机通风降温,如果因杂质严重聚集引起局部发热,需在发热处挖坑和扒散杂质,插入多根开孔的PVC管并采取单管风机散热降温;若密闭后出现局部粮温异常,可先提高氮气浓度抑霉菌抑呼吸,效果不明显的情况下再采用单管风机通风降温方法,必要时可揭膜处理。1.4.2.表层轻排露,加强通风控制区分原因,消除发热:对局部发热,采取局部通风处理;对整仓发热,采取全仓冷却通风或倒仓,消除积热。对大豆吸湿、水分较高引起的发热,进行通风降水处理;对杂质聚积引起的发热,进行局部挖塘清杂或倒仓过筛;对害虫活动引起的发热,先充氮杀虫,再通风降温处理。利用通风,处理结露:表层轻微结露采取及时扒沟、翻动粮面等措施,利用自然通风或机械通风方式排除湿热;结露严重时,迅速采取分开结露层并单独烘晒的办法,以免引起更大范围的发热、霉变;豆堆内部或豆堆底部出现出汗和结露时,采取机械通风降温降水或空调内环流均温均湿处理。1.4.3确认大豆品质和质量的方法大豆质量与储藏品质指标检测按《粮油储存品质判定规则》(试行)(国粮发(2000)143号)方法进行。1.4.4数据处理方法详细记录各仓粮情变化情况及各项储藏技术能耗费用等,采用WPS数据处理软件对结果进行分析。2结果与分析2.1存储和存储管理2.1.1粮食入库及控制措施试验仓3号仓是我公司2018年8月接收的第三批乌拉圭进口大豆,入库数量4590t,水分12.7%,杂质含量3.5%,脂肪酸值1.6(KOH/干基)/(mg/100g),温度34.3℃,色泽气味正常。入库采取了除杂处理,除杂后杂质含量为2.1%,杂质装包计量后铺设在粮面,每包间留30cm的沟缝。由于来粮存在水分高、杂质高、酸价高、来粮温度高的问题,入库的同时即进行谷冷降温降水处理。谷冷结束后采取秋冬季通风,春季密闭隔热,夏季空调内环流控温与充氮气调相结合,日常加强粮情检查及时处理安全隐患的储藏工艺技术路线,目前整体粮情稳定,储存安全。2.1.2均温、通风和除杂对照仓8号仓储存我公司2017年9月接收的第一批阿根廷进口大豆,入库数量5093t,水分12.1%,杂质含量3.2%,脂肪酸值1.2(KOH/干基)/(mg/100g),温度22.5℃,色泽气味正常。入库没有进行除杂处理,入库结束后采取内环流技术进行均温均水,均温结束后检查平均粮温22.5℃,粮情稳定。11月～12月进行了秋冬季保水通风,通风结束后检查平均粮温14.8℃,最高粮温23.7℃。由于杂质含量偏高,少量因入仓自动分级产生的杂质聚集点整仓通风降温效果不明显,采取翻扒、挖塘、打PVC探管、单管风机通风等措施。但有一个点由于通风过程中气流分布不均匀,局部杂质含量高引起发热,2018年3月采取整仓倒仓措施进行除杂处理,除杂后杂质含量为1.6%,杂质装包计量后铺设在粮面,每包间留30cm的沟缝。倒仓结束后采取春季密闭隔热,夏季空调内环流控温、谷冷降温与充氮气调相结合,秋冬季通风,日常加强粮情检查及时处理安全隐患的储藏工艺技术路线,目前整体粮情稳定,储存安全。2.2储备厂技术指标的控制2.2.1平均粮温都控制从图1和图2可以看出:试验仓3号仓、对照仓8号仓储存期间平均粮温都控制在24℃以下,最高粮温控制在28℃以下,上层平均粮温控制在26℃以下。2.2.2储存期间，粮库氧气浓度的变化试验仓3号仓、对照仓8号仓在正常储存期间氧气浓度保持在5%以下。2.3实际仓8号仓免蒸馏绿色储粮根据日常粮情检查情况,试验仓3号仓和对照仓8号仓由于在正常储存期间氧气浓度保持在5%以下,均未发现储粮害虫活动,实现了免熏蒸绿色储粮。2.4有关tea质量，请参阅2.4.1保水通风方式从表2可知:8号仓经过一年多的储存时间后,虽然采取了保水通风方式,水分仍然下降了1.3%左右。3号仓来粮水分较高达12.7%,经过入库谷冷降水0.9%,秋冬季保水通风降水0.6%,水分损耗偏大。2.4.2脂肪酸值变化情况从表3可知:对照仓8号仓来粮质量较好,脂肪酸值变化缓慢,而试验仓3号仓由于来粮水分、杂质较高,平均粮温高达34.3℃,处于发热状态,脂肪酸值也偏高,因此上升较快。2.5进口大豆储藏管理成本控制从表4和表5可知:在南方高大平房仓以水分12%、杂质2%、储粮平均温度20℃～24℃、氧气浓度5%为储藏工艺指标控制参数,做好入库和储藏管理可以有效降低劳动强度,减少成本降低损耗,将进口大豆年直接储存管理成本控制在10元/t左右。3气密性测定系统根据来粮质量、时间、温度等特点确定入库管理工艺,采取夏季空调、内环流控温与充氮气调相结合,秋冬季通风和春季密闭隔热的总储藏工艺技术路线,以水分12%、杂质2%、储粮平均温度20℃～24℃、氧气浓度5%为储藏工艺指标控制参数,有效延缓了进口大豆品质劣变,降低了储藏工艺能耗成本,减少了损耗,确保进口大豆储存安全取得了良好的效果。1.3.1制氮机组350m1.3.2智能气密性测定装置河南生产,额定电压:220V,风机型号:4-