玉米儲藏中空調控溫技術的應用研究

◎ 趙德柱，潘明利，王 宇，楊 平

（中央儲備糧濟寧直屬庫有限公司，山東 濟寧 272100）

玉米是我國重要的糧食和經濟作物，產量為世界第二，約占總體谷物產量的25%。玉米在我國的經濟與農業發展中發揮著至關重要的作用。在玉米儲藏過程中應用空調控溫技術，可以有效降低玉米霉變和蟲害的概率，控制食品安全指標中真菌毒素的含量，從而提高玉米儲藏保管工作的質量，為后期加工提供保障，推動農業經濟的進步。

1 玉米儲藏時的特點和常見問題

（1）玉米籽粒呼吸作用旺盛，造成發熱后易引發變質。玉米籽粒同其他糧食谷類的籽粒相比，其胚部占比最大，重量占比為籽粒總重量的8%～15%，而體積占比更是達到了30%～35%。玉米胚部是玉米主要的水分吸收和釋放的部位。玉米籽粒的胚部含有大量的蛋白質，可溶性糖的比重更是占到了整個胚部的30%以上，玉米籽粒的呼吸作用旺盛，吸濕能力增強[1]。根據現有的研究結果可知，玉米籽粒的呼吸作用為正常小麥的8～11倍，這使得玉米較其他谷物在儲藏時更易吸水，更易發生變質，不易于保管。

（2）玉米籽粒脂肪含量高，易引發酸敗。玉米籽粒的胚部脂肪含量非常豐富，因此玉米在入倉儲藏期間極易出現酸敗的情況。玉米入倉存儲后，玉米籽粒胚部的脂肪就會通過籽粒的呼吸作用不斷被分解和氧化，從而不斷生成脂肪酸。因此，水含量與脂肪含量都較為豐富的胚部就成了整個玉米籽粒脂肪酸積累最多的部位[2]。脂肪的大量積累削弱了玉米籽粒的抗逆性，使玉米籽粒更易在外部溫度和濕度的影響下發生酸敗。

（3）玉米籽粒的微生物附著量大、帶菌量大，易引發霉變。玉米籽粒的胚部，其重量占比較大，營養成分較為豐富，在一定程度上為霉菌提供了產生和繁殖所需的物質原料。玉米籽粒的胚部在體積上同樣占比較大，這使得籽粒胚部的微生物附著量較大。玉米胚部的微生物附著量與帶菌量越多，玉米在儲藏過程中就越易出現蟲害和霉菌感染[3]。玉米儲藏過程同其他谷物籽粒的儲藏過程相比，其感染蟲害和霉菌的概率更大，嚴重性更大，處理難度也更高。尤其是當倉房溫度升高到一定程度后，還會引起玉米的熱霉變現象，嚴重影響了儲糧的品質和安全，增加了儲糧保管工作的難度。

（4）玉米籽粒破損情況嚴重，易導致蟲害。受玉米烘干程度以及玉米入庫作業的影響，玉米顆粒中往往存在大量的破損籽粒。由于玉米籽粒的可溶性糖含量較大，玉米入倉后，破損籽粒中的可溶性糖便會伴隨著甜味流出，吸引害蟲啃食帶有破損籽粒的玉米，從而引發蟲害。同時，蟲害的發生還會造成玉米發熱、霉變，最終導致玉米的食用價值大大下降，整體品質遭到嚴重破壞[4]。

2 玉米儲藏中空調控溫技術的應用研究

在糧食儲存過程中科學合理的應用自然低溫以及人工降溫的方法，可以使儲糧倉庫長期保持低溫儲藏狀態，有利于提高糧食儲藏保管工作的質量，進而保證儲糧的整體品質。國內外的研究學者普遍認為，當玉米的儲存環境可以保持長期低溫或準低溫狀態時，玉米發生霉變和蟲害的可能性就會大大降低，可以有效抑制谷倉內儲糧微生物的生長，減緩玉米發生脂肪酸敗的速度，使玉米能夠較長時間的保證各項品質指標符合相關要求，保證玉米的食用價值和營養價值[5]。下文將從空調控溫技術的應用角度出發，就空調控溫技術對糧溫和食品安全指標中真菌毒素的影響進行探討，期望能為以后空調控溫技術在玉米儲藏中的應用提供可靠的數據參考。

2.1 試驗倉房與制冷設備

根據實驗需求以及倉庫制冷設備的安裝情況，選擇14號倉、16號倉作為實驗倉房。上述2座倉房的制冷設備均為格力GREE-KFR-72GW/（72556）Ba-3型號3P空調掛機，制冷類型為冷暖，單機制冷量為7 200 W，制冷功率為2 200 W，單機循環風量為1 100 m3·h-1，各倉均安裝4臺。對于實驗中玉米糧情的檢測采用天津明倫糧溫測控系統。在每座倉房內設置42根測溫線纜，每條測溫線纜采用4層檢測，總計168個測溫點。14、16號倉儲糧情況如表1所示。

表1 試驗倉房儲糧情況匯總表

2.2 試驗方法與檢測方法

對14、16號倉房的進行隔熱保冷改造。提高倉房的隔熱保冷性能是保證倉房實現準低溫玉米儲藏效果的關鍵因素，為此，工作人員使用PE材料為14、16號倉房的墻體做了全倉吊裝并密封門窗，以此減緩倉房內外的濕熱傳遞，保證倉房內部糧溫、倉溫的相對穩定。這種處理方法同時也能減少空調的運行總時長，從而在保證玉米準低溫儲存的前提下降低了空調運行成本的投入。

2021年6月份進入夏季之后，環境溫度急速上升，在14、16號倉房內按照方案設計進行試驗。從6月7日開始，在每個周一上午通過天津明倫糧溫測控系統對14、16號倉房的倉外溫度、倉內溫度以及整倉玉米平均糧溫的數據進行記錄和收集，并扦取倉內樣品進行真菌毒素檢測。

3 結果與分析

14號和16號倉糧溫變化趨勢如圖1所示。6月7日—9月20日期間，14號倉與16號倉上層平均糧溫最高分別為25.0 ℃和24.7 ℃，整倉平均糧溫最高為20 ℃和19.5 ℃，14號倉與16號倉在上層平均糧溫的控制上符合準低溫糧食儲藏的要求，但兩口倉在整倉平均糧溫上略高于準低溫的要求。兩組糧溫曲線均約在2021年8月23日達到最高值；其中，14號倉和16號倉上層平均糧溫較2021年6月7日上升約4.9 ℃和5.6 ℃，整倉平均糧溫較2021年6月7日上升約3.4 ℃和3.6 ℃。從上層平均糧溫看，16號倉的糧溫上升幅度較14號倉高了0.7 ℃；從整倉平均糧溫看，16號倉的糧溫上升幅度雖然同樣比14號倉高，但二者差異較小，僅為0.2 ℃，且二者具有相似的上升幅度，這是因為采用了密閉空間空調制冷的方式來控制糧溫，對于玉米整體來說，溫度控制較為穩定。

14號和16號倉真菌毒素變化趨勢如圖2、圖3所示。由圖可知，6月7日—9月20日期間，14號倉與16號倉抽檢樣品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量最高分別為200 μg·kg-1和150 μg·kg-1，玉米赤霉烯酮含量最高為25 μg·kg-1和28 μg·kg-1，黃曲霉毒素含量在1 μg·kg-1內，3項真菌毒素指標全部達標。從抽檢情況看，14號倉與16號3項真菌毒素指標變化幅度不大，且具有近似的變化趨勢，說明采用的密閉空間空調制冷方式能使倉房內的真菌毒素指標保持整體穩定。

4 討論

（1）試驗中的14、16號倉上層糧溫低于25 ℃，倉內平均糧溫低于20 ℃，都達到了準低溫度夏的儲藏溫度要求。通過14號倉與16號倉真菌毒素檢測結果的對比可知，空調控溫對于真菌毒素含量的變化有一定的穩定作用。利用空調對倉房進行制冷控溫，能有效減緩玉米上層平均糧溫的爬升趨勢，更有利于玉米的儲藏。

（2）由試驗數據可知，合理利用空調制冷進行倉房控溫，能有效將玉米整倉平均糧溫控制在安全度夏準低溫水平，保證玉米真菌毒素指標安全穩定，從而保證玉米的質量。空調目前技術成熟、安裝方便、運行和保養工作簡單，且制冷和控溫過程對玉米無污染。在控制糧溫蟲害的同時相應減少了熏蒸環節，符合綠色儲糧以及綠色保糧的技術要求，適宜進行推廣應用。

5 結論

空調控溫技術的應用可以有效保證玉米儲藏過程的品質，保留玉米的食用價值和營養價值，同時在食品安全越來越被重視的情況下可以有效控制真菌毒素的安全，對于推動我國農業經濟的發展能起到重要作用。雖然空調控溫技術的前期成本投入較大，但就長期的儲藏保管工作來說，空調控溫技術的應用可以解決常規玉米儲藏過程中常見的熱霉變、真菌毒素升高和蟲害等問題，確為一種值得推薦的具有長遠意義的糧食控溫儲藏方法，其在糧食儲藏過程中也必定會發揮越來越重要的作用。