1、 第一部分 基础知识121度,在粮堆内形成一个低温状态。这样不仅对保持粮食的品质有利,而且可以有效防虫,抑制螨类和微生物的生长与发展,减少熏蒸次数与用药量,使储粮性能大为改善。(2)均衡粮温,防止水分结露。由于粮堆的不良导热性和环境温度的变化,易在粮堆内形成温差,引起粮堆水分重新分配,会使湿气在冷粮堆处积聚而造成粮堆结露、发热霉变,特别是在昼夜温差较大或季节性温度波动较大的地区,此现象尤为严重。此时通风不仅仅是降温,而是通过通风降温散湿,均衡粮温,防止水分转移而形成的粮堆结露或产生结顶、挂壁现象。(3)防止高水分粮发热和降低粮食水分。水分是影响粮食储藏稳定性的最重要的因素之一。晚秋收获稍高水分
2、的粮食由于受气候或干烘能力所限,得不到及时干燥,在存放期间有可能引起粮食发热霉变。采用大风量通风可降低高水分粮自然发热的危害,带走霉菌所产生的积热,降低霉菌生长的速度,使其进行短期储藏;如果采用大于一般降温 1530 倍的单位风量,亦能收到较好的降水效果。另外,通风系统还可用作烘干机的冷却系统,降低烘后粮的温度,使之安全储藏。(4)排除粮堆异味,进行环流熏蒸。通风换气可以排除因长期储藏而在粮堆形成的异味或残留的熏蒸毒气。对气密性较好的房仓或筒仓,利用通风系统进行环流熏蒸杀虫,促使毒气均匀分布,可以明显提高熏蒸剂、防护剂的防治效果。(5)增湿调质,改进粮食的加工品质。由于粮食的储藏水分要低于粮食
3、加工时的最佳水分值,直接加工会降低粮食的产率与品质,影响到企业的经济效益。利用湿空气,对储粮进行缓慢通风,可将其水分调整至适合加工的范围,改善加工品质,提高企业的经济效益。由于调质后的湿粮不易再保管,所以此法只能在粮食加工前进行。综上所述,粮堆通风是储粮中行之有效的技术之一,对保持与改善粮食品质、延缓粮食陈化、防止粮食品质劣变具有重要作用,20 世纪 80 年代以来我国储粮机械通风技术得到迅猛发展。(2)干燥学习目标通过学习,了解粮食干燥的分类方法,掌握粮食干燥原理和粮食干燥工艺。注意事项(1) 通风干燥、低温干燥和高温干燥的相同点与不同点。(2) 注意在干燥过程中, “缓苏”过程对改善烘后粮
4、食品质的作用以及粮食品种要求。(3) 不同干燥形式的特点及注意事项。相关知识1粮食干燥技术分类粮食干燥降水的方法很多,若按干燥速度或干燥温度来分,可将目前粮食系统所使用的粮食干燥技术分为 3 大类:一是通风干燥,如机械通风的就仓干燥;二是低温慢速干燥,如低温循环干燥机;三是高温快速干燥,如角状管式烘干塔。通风干燥属于就仓干燥设备,它以常温空气或辅助加热空气为干燥介质,将新收获的高水分(18)粮堆放在配有机械通风系统的仓内,通过风机将干燥介质 (常温或加热的空气)通人粮堆,介质在穿过粮层的同时与粮粒进行湿热交换,带走汽化的水分,通风一直延续到粮食水分降至安全储藏水分为止的批量干燥作业,每批干燥降
5、水的时间较长 第一部分 基础知识122(112 天 )。它属于慢速通风干燥工艺,由于粮层较厚,又称“深层干燥” ,它具有投资少、简便易行、干燥费用低、节省能源等特点,在国内外特别是西方发达国家得到广泛的应用和系统研究。常温通风干燥的优点:设备成本和保养费用最低;不消耗燃料;无失火危险;与辅助加热相比,引起水分凝聚和促进霉菌生长的可能性较小;需要照看的工作量最少;与辅助加热一样,可以有效地利用粮仓。缺点:干燥速度缓慢;受气候条件限制;与热风干燥相比,每季需要占用更多的仓房来干燥同量的粮食。低温慢速干燥属于分批式干燥机,它将外界空气加热提高 211,或者不超过4060的热空气通人烘干机内,湿粮在烘
6、干机内循环干燥,降水率为(05h) 水分降至要求范围后出机。由于干燥介质的温度低,与高温热风干燥相比,粮食降水速率变小,干燥时间延长,但自控程度高,烘后粮食品质好,适用于种子与稻谷干燥,深受大米加工厂的欢迎。其优点:烘后品质好;不受气候条件限制;设备成本和保养费用低;燃料费用低;与热风干燥相比,减少操作人员。缺点:烘干机的产量较小,干燥时间长,不能用来干燥大批量湿粮。高温快速干燥多数为连续式烘干机,热风温度较高(50150),干燥速度较快(25 h),是粮食系统高水分粮常采用的干燥技术。高水分(18)粮在烘干机内,与高温的介质进行湿热交换,粮温升高,水分汽化,在短时间内把粮食水分降低到安全储藏
7、的范围。它具有干燥速度快、时间短、处理量大、能够处理大批量的湿粮等特点,在我国北方,特别东北、内蒙古东部 4 省(自治区) 得到广泛应用。优点: 不受气候条件限制;时间短,一般只有几小时或 1 天;干燥能力较大。缺点:基本设备成本和保养费用均较高;需要消耗燃料;有失火的危险;需要专人照看和调节干燥参数;使用不当,燃料有污染粮食的可能。2粮食干燥原理(1)粮食降温、降水的物理基础。粮食是一种散粒体,在形成粮堆的粮粒之间存在着一定的孔隙,该孔隙是保证粮堆内外气流进行湿热交换与维持粮堆正常生命活动的必备条件。通风时,可以使粮堆内外的气体进行交换,从而带走粮堆内的热量与湿气,改善了储粮环境。尽管粮食是
8、热的不良导体,但它还是具有一定的导热性,在空气流动情况下,其导热能力增加。通过干燥介质与粮粒间的热传导和粮堆内外气体的对流作用,对粮食进行加热或冷却,达到降温或降水的目的。粮食是一种多孔性的胶体物质,具有吸湿或解吸的特性。根据平衡水分原理可知,任何粮粒最终都会达到环境温、湿度条件下的平衡水分。通风降水就是利用粮食的解吸特性,向粮堆通人干燥的空气,吸收并带走粮食中的水分,达到降水或散湿的目的。特别是机械收获的粮食,一般所含水分总是较高,必须通过干燥才能长期储藏。因此,储粮通风就是在粮堆孔隙度、导热性和吸湿特性的物理基础上,利用风机产生的压力,强制将选定或调节的外界空气通人粮堆,与粮粒进行湿热交换
9、,降低粮堆的温度与粮食水分,达到安全储粮的目的。(2)粮食中水分与物料的结合形式。粮食中水分与物料的结合形式有多种。化学结合 第一部分 基础知识123水是按一定的严格比例,参与到物体结构内部,与物料结合极其牢固,它的离解不应视为干燥过程,而是一个化学过程,在干燥过程中不考虑此类水分的去除。物理化学结合水是按一定比例与物体结合,但不严格。它包括吸附水分、渗透水分和结构水分,其中以吸附水分与物料的结合力为最强,是谷物中水分存在的主要形式。在实际保管中,只需将粮食水分降至安全储藏的范围即可,这样既有利于保持粮食品质,又能节省干燥费用,所以对这部分水分只是部分去除。机械结合水与物料之间结合比较松弛,没
10、有一定数量的比例关系,只是把谷物作为一种容器来容纳,正是由于这部分水分的存在很容易引起粮食发热霉变,因此,需在干燥中完全去除。(3)湿分(水分) 传递机理。在干燥中,物料水分以 2 种形式进行传递,湿传导是指在湿度梯度( 毛细管和扩散渗透力 )的作用下,物料内部的水分由含量高的部位向含量低的部位移动的现象;湿热传导是指由温差引起水分沿着热流方向移动的现象。在粮食的对流干燥中,湿传导是主要的,而湿热传导是次要的,其作用可以忽略不计。但在粮食储藏中,湿热传导是主要的,特别是外界气温变化幅度较大(即换季) 时,要注意储粮状态,做好通风降温散气工作,消除粮堆内外的温差,否则粮食极易结露发热霉变。在储藏
11、过程中出现粮食结顶、挂壁和霉烂事故都与湿热传导、水分转移有关。(4)干燥过程的热缓苏问题。粮食水分的蒸发过程,可以概括为 2 个基本过程:粮粒内部的水分以气态或液态的形式沿毛细管扩散(转移) 到粮粒表面,再由表面蒸发到干燥介质中去。一般来说,内部扩散与外部蒸发是同时发生的,但两者的速度不一定时时相等。当扩散速度大于蒸发速度时,蒸发速度的快慢对干燥过程起着控制作用,称为“外部控制” 。此时如在等速干燥段,被干燥物料的表面温度等于干燥介质的湿球温度,且可认为干燥介质与被干燥物料的温度差值为一个定值。当扩散速度小于蒸发速度时,扩散速度的大小对干燥过程起着控制作用,称为“内部控制” 。此时如在降速干燥
12、段,物料温度将逐渐升高,干燥速度逐渐下降,这时粮食的表面温度不再等于干燥介质的湿球温度,干燥介质与物料间的差值也不是定值。合理的干燥工艺应该是:使粮粒内部的扩散速度等于或接近于粮粒表面的蒸发速度。对于薄的叶片(如蔬菜)及小颗粒的粮食,内部扩散速度一般大于外部蒸发速度。此时,为了提高干燥速度,应设法提高外部的蒸发速度。对于颗粒较大的粮食,其内部扩散速度一般小于外部蒸发速度(特别是含水量较低时 )。此时,提高干燥速度的关键是设法提高粮粒内部的扩散速度,而不是设法再提高外部的蒸发速度。因为在这样的条件下,再提高外部的蒸发速度,不但对干燥速度的提高无明显的影响,反而会引起粮粒爆裂、变形等不良后果。对粮
13、食干燥来说,当出现内部扩散速度小于外部蒸发速度时,很难人为提高内部扩散速度,此时,为使扩散速度与蒸发速度相协调,常用如下 2 个措施:适当减小外部蒸发速度:为此可以采用较缓和的干燥条件,可降低干燥介质的温度或减小通过粮层干燥介质的流速,如高低温联合干燥法。进行缓苏:暂时停止干燥,并将处于热状态的谷物堆放起来,使谷物内部水分逐渐向外扩散。此时的扩散过程称为缓苏过程,简称“缓苏” 。谷物经过缓苏后,表层的含水 第一部分 基础知识124率比缓苏前提高了,因而有利于干燥。实践证明,为使缓苏达到预期效果,缓苏时间可在40min4h(20min 一 2h)的范围内选用;缓苏仓容积较小时,可选下限,缓苏仓较
14、大时,可选上限。经缓苏后,即使不再加热干燥,只送人外界空气加以冷却,亦可在冷却过程中使谷物含水率降低 o5l,如缓苏逆流冷却塔、干燥室中的缓苏段。注意:油料作物不能采取缓苏工艺。3粮食干燥工艺在粮食干燥过程中,通常采取较高的介质温度进行干燥。为了保证在短时间内,既要经济地进行干燥作业,又要使粮食品质不发生劣变,这就要选择合理的干燥工艺条件。在生产中常用的干燥工艺有:(1)自然干燥(日光晾晒 )工艺。日光晾晒是我国特别是农村的传统做法,在缺乏烘干或通风设施、但具有晒场的基层粮库也经常这样做。它利用太阳光加热粮食,在粮食与周围空气间产生温度和水汽压力差,而使粮食水分蒸发出去。为使得晾晒均匀,摊铺的
15、谷层不能太厚,还要经常上下翻动。(2)机械通风降水工艺。稻谷干燥过快或冷却过快均易产生爆腰。机械通风属于低温慢速通风干燥工艺,它采用常温空气或加热 21i的空气作为干燥介质,湿粮在通风过程中得到干燥。由于空气的湿度较高,通风降水速度较低,故稻谷爆腰少,烘后品质要比高温干燥的好。(3)低温干燥工艺。为了保证稻谷烘后品质、减少爆腰率,可以采用低温干燥工艺。它采用较低的热风温度,一般在 50以下。一个日处理量 200t 的稻谷烘干流程,采用3840的热风温度,湿粮水分在通风加热或循环干燥过程中气化,达到烘干要求的粮食出仓后,再干燥下一批湿粮,粮食的爆腰率增值小于 2。据试验表明,稻谷的爆腰率不仅与干
16、燥过程中热风温度有关,还与热风湿度和稻谷的原始水分含量有关。在相同的热风温度下,空气湿含量较高时,稻谷爆腰率较低。热风温度降低后,则烘干的降水速度变小,干燥时间要延长,但粮食的烘后品质会变好。(4)烘干一缓苏干燥工艺。在高温干燥过程中增加缓苏环节,可以提高烘后粮食的品质。目前粮食部门采用的干燥工艺:预热一”烘干一缓苏 一冷却。 “预热”是利用烘干机排放的温度较高、湿度较低的废气来加热即将干燥的湿谷,提高粮食烘前温度,有利于提高烘干机的干燥能力和降低干燥费用,它用于寒冷的东北或南方的冬季。 “烘干一缓苏”即是在2 次千燥过程中,使粮食保温一段时间,使籽粒内部与表面水分趋于一致,降低籽粒内部的水分
17、梯度,然后再次进行干燥,这样既可以提高干燥速度,又可以减少粮食如稻谷的爆腰率。 “烘干一缓苏”反复的次数由粮食的水分含量确定,为了确保稻谷烘后的品质,要控制每次干燥降水的幅度(15 2) 不能太高,水分高的粮食要多干燥几次,水分低则可以少干燥几次。 “冷却”是通过自然或人王冷却的方式,将烘后的粮温降至适合储存的温度。但在两次干燥过程中增加一个缓苏环节,势必会降低烘干机的干燥能力。因此,合理选择缓苏时间,便成了高温干燥中的一个关键问题。这里必须指出,影响粮食烘后品质好坏的主要因素应为粮食本身的温度,而不是热风温度。由于所用的烘干机结构不同,所采用的干燥工艺是不同的。即在实际干燥中所选的热风温度是
18、不相同(表 229)。如稻谷干燥时,顺流干燥的最高热风温度为 80,横流干燥为 54,混流干燥为 4565,使用效果较好。生产中是通过控制粮食在烘干机内 第一部分 基础知识125的停留时间来控制烘后粮温的,从而可保持粮食的烘后品质。表 229 烘干机最高热风温度推荐值 单位:热风最高湿度粮食种类 粮食用途 顺(逆)流 错流 混流玉米饲料加工食品加工淀粉加工1601401001208070130/140(多段干燥)11080稻谷 大米加工 80 54 65小麦 面粉加工 130 65 80注:1玉米降水幅度10Ye,稻谷、小麦降水幅度 52环境温度一 204在确定干燥工艺时,应注意的问题为保证干
19、燥工艺和保持烘后粮食的品质,在干燥中需注意:(1)能保证烘后粮食品质。不同的粮种以及不同用途的粮食对其烘后品质有不同的要求。如化学和制药工业用的玉米要保证烘后玉米的淀粉含量不下降不变质;做面包的小麦要求烘后的面筋含量及质量不下降等。所有这些要求应通过各种工艺过程加以保证。(2)能有效而合理地降低粮食水分。要求所选择的干燥工艺使粮食有较好的降水效果,即符合粮食中水分的转移规律。如根据具体粮种,选择不同的干燥条件和干燥方法,如渐近法( 先低温后高温,高水分小麦) 、高低温联合干燥(稻谷、玉米)等,这样较好地干燥物料,节约费用,保证烘后品质。(3)有烘干与冷却这 2 个最基本的干燥环节。粮食干燥由烘
20、干与冷却 2 部分组成。烘干过程中被加热的粮食必须经过冷却,使其温度降到不高于环境大气温度 57,才能人仓安全储藏。(4)使用的附属设备最少。附属设备是指工艺过程中的清理、检斤、输送、除尘等设备,要尽量少,从而减少粮食在运输过程中破碎率,降低建造投资和操作维修费用。(5)在干燥中,动力配备要合理,表示经济效益指标的热能、电能消耗较低,要有必要的控制和监测手段。主要是生产过程的机械化和自动化程度,如干燥介质温度及料位的自动控制,水分的在线监测。(6)生产环境符合环保卫生要求。主要指粉尘、噪音要低于国家的有关规定标准,做到文明生产。三、低温储藏应用技术基础知识学习目标通过学习,了解温度与储粮稳定性
21、之间的关系,温度与生物成分及粮食品质之间的关系。获得低温的方法和途径。低温储粮的技术管理等。相关知识(一)低温储藏原理粮堆是一个复杂的人工生态体系,在此体系中既有生物成分也有非生物成分,而粮食 第一部分 基础知识126的储藏稳定性则取决于这些生物、非生物成分与环境间的相互作用,相互影响,相互制约,温度和水分是影响一切生物生命活动强弱的两个重要生态因子,特别是对呼吸作用的影响更为显著。然而,温度、水分两个因子对呼吸作用的影响并非独立,而是具有联合的、相互制约的作用,因此低温对储粮的生物学效应是多因子综合效应的结果。在储粮生产实际中,也常常根据粮食的不同含水量,而采用不同的低温,达到安全储藏之目的
22、。英国湿粮冷藏的温度是依粮食的含水量而定的:粮食含水量 储藏温度1617 1216202l 5829 一 6进行低温储粮,首先要了解粮食以及虫、螨、霉等生物体的生物学特性,低温储粮的原理正是控制粮堆生物体所处环境的温度,限制有害生物体的生长、繁育、延缓粮食的品质陈化,达到粮食安全储藏的目的。1低温与储粮害虫储粮害虫与其他昆虫一样是变温动物,生理上缺乏调节体温的机能或此机能不完善,对温度的适应性较差。温度对变温动物发生直接作用,变温动物的体温是随外界温度的变化而变化的,表现在动物的新陈代谢强度,生长速率方面。温度是仓虫生活环境中最重要的无机环境因素,它对仓虫发育速度影响比较明显,储粮害虫由于长期
23、在比野外温度高的室内生活,多数虫种又起源于热带,耐低温能力较弱。大多数重要的储粮害虫最适生长温度为 2535,极限低温为 17,若将温度控制在 17尤其在 15以下,虫体开始呈现冷麻痹,此时,任何害虫都不能完成它们的生活史。当温度降到 510,昆虫出现冷昏迷,这时即使不能使其快速致死,也可使昆虫不能活动并阻止它们取食,结果会由于饥饿衰竭而间接地使害虫死亡。5以下虫类便不能蔓延发展。当温度降到 O以下,昆虫体液开始冷冻;一 45以下昆虫体液冻结而致死。低温防治储粮害虫的效果,取决于低温程度,在低温下所经历的时间及温度变化速度。很低的温度,能在短时间内致死害虫。如锯谷盗、赤拟谷盗、烟草甲及粉斑螟在
24、一 IO下 79h 死亡,在一 20下,数分钟即死亡。害虫较长时间地处在较低的温度条件下,亦会死亡。如米象的非成熟虫期,在 16下经 2 周或在 47下经 3 周死亡。偏低的温度,虽不能致死害虫,但能有效控制昆虫种群的增长,低温可延长完成一个世代的天数。许多学者认为 17是对大多数主要仓虫正常发育速率有明显抑制作用的下限温度。螨类生长繁殖的适宜温度为 2030,它比昆虫具有更强的抗低温性,一般在低于 5时无活动能力;一 5O时有较低的致死率;一 10以下的低温才能有效致死。限制主要储粮螨类生长发育的温度为。一 IO,但只要控制粮食水分在 12以下,就能有效控制螨类的发展。但是如果用低温控制高水
25、分粮中螨类的发展,则温度必须降低至 5以下。另外温度突然降低,杀虫抑虫效果较好。2低温与粮食微生物粮食在储藏期间感染的微生物大部分是霉菌,其生长和繁殖在一定程度上取决于环境温度,同时还与菌种及粮食含水量有关,因此,在一定范围内,低温能有效地防止储藏真菌的侵害。 第一部分 基础知识127粮堆温度从一 l0 到 70左右都有相应的微生物生长,但霉菌大多数为中温性微生物,生长的最适温度为 20400,如青霉生长的最适温度一般在 20左右,曲霉生长的最适温度一般在 30左右,只有灰绿曲霉中个别种接近低温微生物,最低生长温度可为一 80。但是微生物在低温下的正常生长还依赖于环境湿度,所以在比较干燥的粮库
26、中,粮温保持在 l00C 以下,微生物的生长发育缓慢甚至停滞。一般来说,在低温库 150以下,粮堆相对湿度 75以下,就可抑制大多数粮食微生物的生长和繁殖。大多数微生物在低于生长的最低温度下,代谢活动降低,生长繁殖停滞,但仍能生存,一旦遇到适宜的环境就可以继续生长繁殖。如在一 20的低温库中,仍能分离到几种青霉、黑根霉、高大毛霉等,可见低温抑菌是容易的,而想达到灭菌是很困难的。另外,温度对一些霉菌的产毒也有影响,一般霉菌的生长适宜温度,也是它产生全部代谢产物的最适温度。例如黄青霉在 30的最适温度下培养,42h 内青霉素的产量比在200下培养时产量高;黄曲霉的产毒菌株在 2832下培养,生长旺
27、盛,同时毒素产量也最高。所以,低温储粮,不但能抑制粮食微生物的生长与繁殖,同时还可以防止和避免一些产毒菌株产生毒素,保证粮食的卫生。微生物在粮堆中的生长和繁殖在很大程度上决定于水分与温度的联合作用。通常粮食水分达到微生物活动的适宜范围时,微生物对温度的适应范围就宽些;如果粮食水分在微生物活动的适宜范围以外,则微生物对温度的适应性就差些。因此用低温来抑制霉菌在粮堆中的发展必须配合控制粮食的含水量,才能获得良好的效果。3低温与粮食品质粮温、仓温与粮粒本身的生命活动及代谢有着密切的关系。粮食的呼吸强度,各种成分的劣变及营养成分的损失都是随温度的升高而增加的,所以低温储藏能有效地降低粮食由于呼吸作用及
28、其他生命活动所引起的损失和品质变化,从而保持了粮食的新鲜度、营养成分及生命力。4一般来说,处于安全水分以内的粮食,只要控制粮温在 15以下,便可抑制粮食的呼吸作用,呼吸强度明显减弱,甚至当粮食含水量达到临界水分时,在较低温度下,仍不出现呼吸强度显著增加的现象,而呼吸强度停留在低限水平。这种低温对呼吸作用的抑制效应,有利于增加储粮稳定性及延长安全储藏期。由于低温可以抑制粮食的呼吸作用,所以也可减少干物质的损失。低温储藏有利于粮食品质的保持,尤其是对发芽率的保持具有明显效果,如在常温下储藏的糙米其发芽率在 78 月份急剧减少,12 月份到翌年 3 月左右几乎完全丧失,而同时在低温下储藏的糙米,2
29、年后发芽率仅降至 60左右,同样低温储藏对其他品质劣变指标还原糖、非还原糖、总酸度、脂肪酸值、粘度及酶活性等均有一定的影响,其中低温储藏对脂肪酸值的影响较明显。5低温储藏还可以使粮食保持良好的感官品质及蒸煮品质,如色泽、气味、口感、粘性及硬度等。总之低温储藏可以推迟粮食的品质劣变,延缓陈化、有效地保持粮食的生命力及新鲜度,达到安全储藏的目的。但应当指出,低温储粮的效果还与许多因素有关,特别是粮食本身的含水量,是影响低温储粮效果的一个重要因素,不可忽视。对于不同水分的粮食应采用不同的低温程度,才能达到理想的储藏效果,采取低温配合低水分则可以有效地减缓品质变化速度,明显地延长粮食的安全储藏期限,达
30、到预期的低温储藏效果。 第一部分 基础知识128(二)低温储藏方法低温储藏的关键在于获得较低的仓温、粮温,这一过程的实现依赖于一定的冷源,目前人类所能利用的冷源可分为自然冷源与人工冷源,在低温储粮中根据所利用的冷源及机械设备的不同,获得低温的方法不同,常可分为如下几类。1自然低温储藏在储藏期间单纯地利用自然冷源即自然条件来降低和维持粮温,并配以隔热或密闭措施。自然低温储藏按获得低温的途径不同,又可简单地分为地上自然低温储藏、地下低温储藏和水下低温储藏。由于自然低温储藏完全利用自然冷源,因此受地理位置、气候条件及季节的限制较大,其冷却效果常常不能令人满意。2机械通风低温储藏利用自然冷源冷空气,通
31、过机械设备通风机对粮堆进行强制通风使粮温下降,增加其储藏稳定性。机械通风低温储藏仍然属于利用自然冷源的范畴,同样受气候条件和季节性的限制,所以粮堆的机械通风常在秋末冬初进行,机械通风低温储藏由于实行了强力通风,强制冷却,所以冷却效果常好于自然低温储藏,当然保管费用也较高。3机械制冷及空调低温储藏在隔热仓中利用一定的制冷或空气调节设备使粮仓维持一定的低温范围,并使仓内空气进行强制性循环流动,达到温湿分布均匀。此低温储藏法是利用人工冷源冷却粮食,因此不受地理位置及季节的限制,是成品粮安全度夏的理想途径,是低温储藏中储藏效果最好的一种,但由于机械制冷及空调低温储藏对仓房隔热性要求较高,且设备价格也较
32、贵,所以投资较大,保管费用也偏高,因而限制了在我国及一些发展中国家的推广。(三)低温储藏管理1制冷机运行的管理(1)启动压缩机后注意有否液击敲击缸声,如有,则应反复开启和停车,直到液击声消失后再启动运行。(2)系统中如有电磁阀,要检查其是否已打开,如手摸电磁阀线圈外壳有发热和微震动,表示已经打开。(3)观察油压变化是否正常,曲轴箱油位是否正常。(4)检查膨胀阀是否畅通,可用耳听阀处是否有流动声。(5)对系统中的高低压压力表,应随时观察压力变化是否正常。2空调机运行的管理(1)空调机启动之前要确保安装牢固,平稳,以免运行时引起振动而产生过大的噪声。(2)接通电源之前,要检查电源是否符合机器的要求
33、,特别要注意 380V(三相)与 220V电源的不同,以避免烧坏机器。(3)空调机启动后,应听到压缩机运转的均匀振动声,如声音异常应及时查找原因,或立即切断电源。(4)机器运行一段时间后,注意观察在达到设置的低温时,应自动关闭,高温下应自动开启,否则温控器失灵,机器或长期运行不止或不能重新自动启动。(5)空调机运行期间要注意观察其制冷能力是否正常,送风温度是否正常。 第一部分 基础知识1293低温储粮管理(1)人仓粮质。一般低温储藏均为长期存放,所以入库粮质必须正常,发热霉变过,结过露、生过虫的粮食,难以获得良好的低温储藏效果。水分要均匀,在 15C 低温时,水分不得超过 15,5。(2)进仓
34、时机。根据粮食的不良导热性,低温储存的粮食以低温季节进仓为宜。如果进仓时粮温较高,即使在仓温较低的情况下,粮温的下降也将是长期的,困难的。如果高温季节粮温很高,不但粮温下降缓慢,而且还会引起粮面结露。粮食进仓完毕,应及密闭门窗。(3)粮食的堆放。粮食在低温库中堆放时,应根据库内送风系统出风口的位置,合理布置堆间走道,使其形成一个自然的风道,以提高降温效果。低水分粮可堆十列垛以上的大垛,较高水分或较高温度进仓的粮宜堆小堆或通风垛。(4)储藏期的检验。低温储藏期对低温储藏的粮食应加强管理,定期检测温度、湿度、害虫及粮食品质劣变指标或感官指标。另外低温仓的仓温根据要求波动范围应控制在 2C,仓湿应控
35、制在 65一 75。送风系统的循环换气次数要求不低于每小时 10 次,以保证仓内温度的均匀性。最后还应指出,在低温储藏的管理过程中还应加强费用和投资的管理,尽可能地减少经营费,提高设备效率,改善隔热,加强密闭,降低粮食保管费用,提高低温储藏的经济效益。4、气调储藏应用技术基础知识(一)气调储藏原理气调储藏是在密封粮堆中,采用生物或人工的手段改变正常大气中的氮气、二氧化碳和氧气的比例,使粮堆中的气体能使储粮害虫致死,霉菌繁殖受到抑制,并降低粮食呼吸作用及生理代谢的一种储粮技术。实践证明,气凋储藏有以下几个方面的作用:1防治害虫粮堆中氧气浓度的降低和二氧化碳(或氮气) 浓度的增加都能起到防治害虫的
36、作用( 表 230)。只要仓房的气密性好,维持一定的时间就可以得到很好杀虫效果。在气调储藏中,杀虫效果除了与气体浓度有关外,温度、湿度、虫种和虫期以及处理时间等因素对杀虫效果也有很大影响。表 230 CO2 气调杀虫情况CO2 浓度,% 熏蒸密闭时间,d806040208.51117几周至几月不等2抑菌防霉粮食微生物是造成粮食霉变的根本原因。O:浓度低于 02,对大多数好氧性霉菌有抑制作用,自然缺氧往往达不到,需采用 N:或 CQ 置换的办法来实现。大多数霉菌在相对湿度小于?0,相当于粮食含水量 14左右时,不能生长发育,所以干燥的粮食(含水量在安全水分以下 ),在密封条件下储藏不存在防霉问题
37、。 第一部分 基础知识1303降低粮食呼吸强度在缺氧环境中,粮油的呼吸强度会明显降低(表 231)。表 231 粳米在空气和氮气中的呼吸强度比较CO2, mg / (kg.d) 水分,% 粮质情况空气中 氮气中室内温度,14.116.115.8正常正常严重霉变9.714.5159.322.643.0043.3273027292627从表中数字可以看出,粳米在氮气中的呼吸强度仅为空气中的 14 左右,而且霉粮的呼吸强度也显著降低。4对粮油品质的影响气调储藏对粮油品质的影口向,包括气调揭幕后的粮食变色问题,经过研究表明,与粮油含水量大小有密切的关系。对安全水分粮油基本无影响;对高水分粮油的影响较为
38、明显,水分含量越高,储藏时间越长,影响越大。因此,安全水分的粮油才能进行长期的气调储藏;而半安全、不安全粮油只能用它作为临时保管手段或应急措施。(2)气调方法目前,气调储藏技术有以下几种:气密储粮,包括自然缺氧、微生物降氧、脱氧剂储粮等;氮气储粮,包括充氮储粮、液氮储粮、分子筛富氮、制氮机储粮等;二氧化碳储粮,包括排气净化法、充二氧化碳法,吸附密着包装、二氧化碳化学发生器储粮等;减压储粮,包括抽气、减压、真空包装等。上述气调储藏技术可归纳为生物降氧和人工气调 2 大类,二者各有不同的理论根据。生物降氧是通过生物体的自行呼吸,将塑料薄膜密闭帐幕或气密库粮粒子 L 隙中的氧气消耗殆尽,并相应积累了
39、高的二氧化碳。这是以生物学因素为理论根据的。人工气调则是应用一些机械设备,如燃烧炉、制氮机,它们的燃料可以用木炭、液化石油气、煤油等亦可用分子筛或真空泵,先抽真空再充人氮气或二氧化碳气体。这些应用催化高温燃料、变压吸附、充人或置换等方法借以改变粮堆原有的气体成分,使大气达到高浓度的氮、二氧化碳或其他气体,因此这是以人工气调为依据的。(3)气调储藏管理气调储藏管理要求:粮食在气调储藏中,必须加强管理,才能取得预期的效果。1. 粮堆气体成分分析在缺氧储藏中除了对其温度、湿度测量外,测量粮堆气体变化是我们进行技术管理,掌握粮情变化,用以评定和了解脱氧设备的技术性能的一个极为重要的方面。粮堆气体成分分
40、析,在密封后 24h 内即应进行,连续测定 1 周达到降氧效果后可改为每 3 天测记 1 次。分析气体的方法很多,除可采用快速测氧仪和测二氧化碳仪外,目前粮食部门应用最广泛的是奥氏气体分析器,用气量法测量氧气、二氧化碳及一氧化碳浓度。2温度检查粮食温度的变化是反映储粮安危情况的指标之一。需要经常地、系统地测量气温、仓温、粮温,观察储粮情况变化。缺氧储藏一般每 lo 天检查 1 次;如在高温季节,对高水分粮食,每天要检查 1 次,以免由于密闭不好,氧气回升,温度突然升第一部分 基础知识131高,造成粮食发热霉变。每项测量结果均应记录,以便前后对比。缺氧储藏要将粮食严密封闭,因此检查密闭粮食温度就
41、不能再延用过去使用测量计去检查粮食温度的方法。检查粮温必须通过预埋式感温探头,配制相应的测温仪表来完成。预埋式测温探头有 2 类:一类是铜热电阻,一类是半导体热敏电阻。其原理都是根据探头的阻值随温度的变化而变化,利用不平衡电桥将温度在表头上读出。3水分检查粮食水分高低同样是反映粮食安危的重要指标。在缺氧储藏中,粮食密封很少受到外界温度影响,粮食水分比较稳定。对于高水分的粮食,粮堆周围易受外界温度的影响,当温差变化大时,会出现结露现象,引起局部粮食水分升高,造成发热霉变。因此,在缺氧储藏中,仍需要定时细致检查粮食水分。由于粮堆密封,不能采用取样检查水分的方法,而必须采用预埋式湿敏电阻,通过不同的
42、电子线路来检查粮食水分。测量水分的时间要和检查温度统一起来。为了方便,可以将测温、测水电路组装在一个仪表中,同样,每次检查水分的数据要详细记录,以便对照,如发现局部水分增高,应增加测量次数,及时采取措施,防止结露霉变。4害虫检查为保证缺氧储藏密封性能,不能采用取样筛检的方法来检查虫情。目前广泛采用的方法是利用害虫在粮堆内活动造成的微弱声音,通过声电转换探头,将声音变成电信号由音频放大器放大推动喇叭或耳机发出较大的声音,从放大的声音中判断粮堆内是否有害虫活动。声电转换探头,多采用正电陶瓷片,价格低,使用方便,效果比较好。声电转换探头要在粮堆密封前预埋到粮堆中,布点要有代表性,对于粮堆上层、向阳面
43、、墙角、门窗、柱子周围易发生害虫的部位,要注意布点。探头的多少视需要而定。5防止结露和氧浓度回升(1) 防止结露。在缺氧储藏中,常因粮堆内外温差较大而产生结露。粮堆结露与塑料薄膜内密闭时间有关,在气温上升季节一般产生外结露现象(7 月份以前) ;在气温下降季节(秋末)气温与粮温存在较大温差时,一般产生内结露。预防的方法是:在密闭粮面上加盖一层旧麻片;有条件的可用脱温机引出粮堆内温度进行粮堆外结露来达到脱温的目的;或应用硅胶、无水氯化钙及分子筛对少量储粮堆垛进行吸湿,解除结露。(2)氧浓度回升问题,缺氧储粮一般进入 lo 月以后普遍进行回升,因此不能单纯认为是薄膜透性所造成的,而且要分析一下情况
44、。如果是有规律的慢慢下降,其原因可能是:薄膜微透性所造成;粮温低,粮食进入深休眠期,呼吸微弱;气温低,测气所用吸收液吸收不完全使其测定数据偏低。如果发现氧气浓度忽高忽低,或是一下子降得很多,那就要检查薄膜是否有破损或其他原因。发现问题要及时处理。6安全防护 缺氧储藏是需要造成一个缺氧的环境,而缺氧环境对人是十分有害的,氧浓度低于 10以下就有生命危险,在缺氧储藏中氧浓度一般都低于 10,特别是整仓密闭进仓检查粮情时要特别注意人身安全,以防事故发生。另外还要合理应用缺氧储藏,做到有的放矢,解决主要问题,灵活运用,缺氧与常法储藏相结合。对低水分粮呼吸强度小的粮种,陈粮不宜采用自然缺氧,一般以采用“
45、辅助降氧”方法为主(如燃烧脱氧、生物降氧、微生物辅助降氧等) ,加强其脱氧。而对水分较高、呼吸强度大的粮食宜采用自然缺氧。成品粮在夏季高温季节,为了解决其度夏问题,适宜于采用缺氧储藏。其他季节则采用常规储藏,其他粮种酌情处理,缺氧和常规储 第一部分 基础知识132粮油保管员藏相结合合理使用。五、成品粮储藏应用技术基础知识粮食中包围在胚和胚乳外部的种皮,形成了抵御不利储藏环境的保护组织,对粮食储藏是有利的。成品粮失去了皮层的保护,其籽粒内的各种成分直接暴露在周围的空气环境中,受大气中温湿度及氧气浓度的影响大,储藏稳定性差。(1)种类成品粮储藏技术应根据不同粮种的特点而确定,在粮食储藏实践中常用到
46、得成品粮储藏技术主要有大米储藏技术和面粉储藏技术。(2)应用情况1大米储藏技术大米在粮食中是较难安全储藏的品种,在一些大、中城市储藏量又较大,大米主要集中于南方地区,而南方地区高温高湿给大米安全度夏带来了很大难度,也促进了这些地区储藏技术的发展。目前气控、温控储藏大米已被广泛应用。过去那种被动对发热大米倒包摊晾、机械过筛吹风,已为目前气控、温控、化学储藏等综合技术所代替。(1)常规储藏。常规储藏是指大米在常温常湿条件下,适时进行通风或密闭的方法。常温储藏必须采取防潮、隔热的技术措施,这也是其他储藏技术的基础措施。常规储藏的大米最好是冬季进仓,通过低温季节的寒风进行干燥降温,以提高大米储藏的稳定
47、性。在春季气温上升前,对门窗和大米囤垛进行密闭和粮食囤垛的防潮压盖,防止大米吸湿和延缓粮温上升。在常规储藏大米时应注意采取干燥、自然低温、密闭的方法,将加工出机的大米必须冷却到仓温后,才能堆垛保管,高水分大米应码垛通风降水后进行短期保管,或通风降水后再密闭储藏。(2)低温储藏。采用低温储藏是大米保鲜的有效途径。霉菌在 20以下大为减少;lo以下可完全抑制害虫繁殖,霉菌停止活动,大米呼吸、酶的活性均极微弱,可以保持大米的新鲜程度。我国冬米储藏即为自然低温储藏的 f 艮好方式,将低水分大米在冬季加工,利用当时寒冷条件,降低粮温后再入库储藏,并同时采取相应的防潮隔热措施。使粮食长期处于低温状态,相对
48、延长粮温回升时间,是大米安全度夏的一种有效方法。大米自然低温储藏技术在生产实践中运用很广,其方法形式也很多:倒散通风:抓住 l 一 2 月份气温最低时机,把包装大米,倒成散装,通风降温,降低粮温到 5以下。包围压盖:冬米倒散装前,做好“隔墙包围” 。散装大米降温后,即进行压盖密闭。“包围压盖”的目的是保持和延续低温,是冬米保管很重要的关键之一,隔墙包围的材料,一般都用稻壳、碎麦秆作为压盖的材料,也有用异种粮压盖,如小麦、蚕豆等防潮隔热性能效果较好的粮种。撤压通风:当进入 9 月份后,气温和仓温已逐渐下降,为消除粮堆湿热聚积和粮温继续上升现象,采取及时撤压,使粮堆周围和表面都能得到气体交换,同时
49、浅翻粮面,加强门窗夜间通风等管理,这对防止大米表层结露、生霉及降低粮温可起到良好效果,也可相 第一部分 基础知识133对延长保管期。机械制冷储藏是低温储粮技术中储藏效果最好的一种,它是利用制冷机组的运行,产生冷气,使粮食冷却降温,具有粮温低、稳定、保鲜效果显著等特点。但由于此项储藏技术投资及运行费用均较高,在我国目前还难以推广使用。我国自 20 世纪 70 年代中后期,在一些大中城市相继建造了一批低温粮库,主要解决大米度夏储藏的问题。根据多年的实践证明,低温储藏是大米过夏的最有效途径,可达到防虫防霉,防止大米发热并可最大限度地保持大米的品质和色、香、味。机械制冷储藏包括采用制冷机组、空调机及谷物冷却机制冷储藏。(3)气调储藏。大米气调储藏目前常用的有自然缺氧、充二氧化碳等几种。自然缺氧:用塑料薄