CN109007015A - 精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法及其控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法及其控制装置，所述处理方法通过在粮堆中进行二氧化碳气体的探查，找到霉菌初始危害活动的位点，然后根据该位点的部位和深度，组装一套夹层环腔中装有丙酸饱和载体的，带有一个外层套管开孔管、一个上部内层套管开孔管、一个下部内层套管开孔管和多个不开孔管的粮仓储粮霉变精准控制装置，使外层套管开孔管对准粮堆霉变部位，用风机将丙酸挥发物精准推入到粮堆霉变部位，可以高效、精准、经济地抑杀储粮霉菌，达到防控储粮污染真菌毒素的目的。

Description

精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法及其控制装置

技术领域

本发明属于粮食储藏环节保障粮食储藏安全的技术领域，具体地说，涉及一种精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法及其控制装置，本方法通过在粮堆中设置霉菌活动监测网络，在粮堆霉变发生中心采用专门设计的装置进行药物精准施加，高效、经济、快速控制霉菌生长，防止储粮污染真菌毒素。

背景技术

粮食是人们生活中需求量最大的食品原料和食品生产加工的原料，其品质和食用安全性关系到每一个人的健康。在粮食储藏储期间，由于某些粮食在入仓储藏时原始水分较高，或由于外界环境温湿度的影响及粮堆因温差产生湿热转移的影响等，粮堆局部会出现霉菌的生长，如果任由其发展，粮食品质将会严重劣变，尤其是这些霉菌的代谢活动会在粮食中产生黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、青霉毒素等有剧毒和强烈致癌的真菌毒素，将对食用粮食的人和动物造成严重的伤害。与此同时，这些霉菌的代谢活动可进一步导致局部粮食温度和水分含量的升高，使粮堆中的霉菌生长加速、活动范围不断扩大，并出现霉菌种群演替，导致更大规模的粮食品质毁损和真菌毒素污染。因此，只有在霉菌处于局部生长的早期阶段进行有效的控制处理，才能避免储粮的损失和污染毒素，保障食品的安全性。

粮堆中早期局部发生的霉菌活动范围较小、发生的部位具有随机性。近几年虽然已经有粮堆二氧化碳监测定位的技术，可以对一定规模的粮堆霉菌危害做出定位，但对于粮堆中早期霉菌活动，尤其是霉菌生长区域相对较小的部位往往难以发现和准确定位。粮堆早期霉变是进行控制处理的最佳时期，控制效果好、处理成本低且不会造成对其他正常品质粮食的不利影响。如果对小规模发生的霉菌活动不加处理，霉菌的生长会不断加速、霉变规模迅速扩大，最终污染真菌毒素就难以避免。

在储粮霉菌控制方面分物理和化学两类方法。目前可用的物理学方法主要是采用粮仓通风或粮食倒仓降低粮食水分，或进行粮仓制冷处理降低粮堆温度的方法；化学方法中安全性高、对霉菌有良好抑杀效果的是丙酸类化学药物处理。但是实际在粮仓粮食储藏中可用的处理方法只有通风或降温两种，因为化学方法的使用只能在粮食入仓时将化学抑杀菌剂均匀拌入粮食使其发挥抗菌作用，对于已经装入粮仓的粮食无法添加或导入化学剂。对于局部发生的霉菌活动，一般采用单管风机对局部进行粮食通风降低水分的处理，但在粮堆中的通风阻力会由于杂质的分布不同而产生差异，使得人为推动的局部粮堆空气流动对粮堆的处理效果具有较大的不确定性，如果产生不规则的水分转移还可能有引起霉变范围扩大的风险。如果进行整仓的通风或降温处理，不仅需要耗费高昂的处理费用，而且通风和降温的处理最终使得整仓粮食的水分下降，产生储粮质量的损失和品质的劣变。

如果能够准确定位粮堆初始霉菌活动部位，用化学抑制霉菌药剂准确导入到该区域进行精准的局部处理，对于初期霉菌的生长活动可以迅速、高效的产生抑制和杀灭的作用，消耗的成本最低，对储藏粮食的品质不会产生不利的影响，是一种粮仓储粮防控真菌毒素污染最优的选择方案。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处提供一种可以快速、有效地抑杀粮堆中局部生长的霉菌，使储粮恢复正常状态、避免产生剧毒的真菌毒素的精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法。本发明的方法通过将粮堆二氧化碳监测警示值降低至0.1%，结合监测点半径探查和一套霉菌初期活动的确证，可准确发现粮堆中霉菌促使危害活动的中心点，为精准防控奠定了必要的基础；利用粮仓霉菌精准控制装置使储藏在粮仓中的粮食进行局部化学高效处理成为可能。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法包括下述步骤：

（1）精准定位粮堆中霉菌活动中心：

在粮堆中设立二氧化碳监测网络，按照水平方向间隔2-4m、垂直方向间隔2-4m进行设点，每5天巡测一次二氧化碳气体浓度变化，当某一测定日发现某监测点的二氧化碳气体浓度检测值比上一次测定日的检测值升高幅度大于0.1%时，在该监测点周边用中空钢管插入不同的深度进行二氧化碳浓度探查，范围为该监测点到相邻监测点距离的一半，找到浓度最高点，24小时后再次检测该点二氧化碳气体浓度，如果发现其二氧化碳气体浓度进一步升高0.1%以上，用吸粮器吸取少量该部位粮食样品，如果排除存在昆虫活动的状况，该监测点即是需要进行精准防控真菌毒素污染处理的粮堆中心点。

（2）利用粮仓霉菌精准控制装置进行霉菌精准抑杀处理：

根据中心点到粮堆表面的距离，配置外形为锥形头的钢制圆柱、外层套管和内层套管之间为装药夹层环腔、内层套管为通风道的粮仓霉菌精准控制装置，逐个组装并插入粮堆，使外层套管开孔管对准霉菌正在生长危害的粮食部位，然后在管道装药夹层环腔中填充预先用丙酸饱和的稻壳，接通风机，使具有正压的空气通过通风管道进入粮仓霉菌精准控制装置的通风内管，正压空气经过上部内层套管开孔管和下部内层套管开孔管进入装药夹层环腔，携带丙酸成分的气流从外层套管开孔管进入霉菌危害粮达到精准抑杀粮仓霉变部位的霉菌，防控储粮污染真菌毒素的目的。（气温较低时可对通入的空气进行加热，增加丙酸的挥发量，通风施药直至粮堆中霉菌被有效抑制。）

本发明中所述的粮仓霉菌精准控制装置包括由下至上依次通过螺纹相连的由内、外层套管及支撑加固件组成的具有夹层环腔的下部内层套管开孔管、至少一节下部不开孔管（根据霉变点深度不同可以有多节）、外层套管开孔管、至少一节上部不开孔管（根据霉变点深度不同可以有多节）、上部内层套管开孔管，以及位于下部内层套管开孔管下端的锥形头；其中所述内层套管的内腔作为通风道与锥形头内腔相连通，夹层环腔用于填装药物饱和的载体。

本发明在所述的下部内层套管开孔管与锥形头 之间设置有底端密封垫；所述下部内层套管开孔管、下部不开孔管、外层套管开孔管、上部不开孔管、上部内层套管开孔管的高度为30 cm-100 cm。

本发明中所述的药物饱和的载体的制备方法如下：将干燥的稻壳置于搅拌罐中，喷入丙酸，待丙酸被吸收后即可装入夹层环腔中，填装满后封口。

本发明的原理和有益效果如下：

（1）大型粮仓常规的霉菌监测是粮堆温度异常升高作为霉变（或虫害）的警戒点，由于热量是虫霉大量生长产生的结果，当温度升高时，虫霉严重的实质性危害已经发生，如果是真菌生长所致，则真菌已经在粮食中产生了真菌毒素。对于受到真菌毒素污染的粮食，现有的技术无法使之还原，如果这些粮食不经检测进入加工、消费环节，将会给食用者带来难以估量的伤害。现有技术中利用二氧化碳监测进行虫霉定位的方法也是针对粮仓中大规模发生的虫霉活动，定位方法是根据固定的监测点两次测定二氧化碳浓度升高值大于0.5%进行理论推导定位的。本发明将监测点两次的二氧化碳检测浓度差确定为0.1%是考虑到粮堆初始霉变发生的规模较小，虽然查找的难度较大，但对初始阶段的霉菌活动更易进行控制处理；另外也考虑到二氧化碳在粮堆中扩散的浓度衰减，如果霉菌活动部位不是发生在设定的监测点，难以在日常监测中发现较高的浓度差值。为了对霉菌初始危害点进行准确定位，采用了在监测点一定范围进行探查的方法，其探查的半径为水平方向两个监测点距离的一半，可确保能够及时、准确地对粮堆中霉变部位进行定位。

（2） 本发明在储藏在粮仓中的粮食直接进行初始霉变粮的化学剂处理。现有的化学剂使用方法是在粮食入仓时拌入，当粮食装入粮仓后无法将化学剂拌入到粮堆中，要定点将具有流动性的霉变粮食挖出进行拌药处理是难以实施的工作。目前对于粮仓内发生的局部霉菌危害问题有效的方法是进行通风降低水分或进行强制降温处理，但降低储藏粮食的水分会导致整体粮食的食用品质和加工工艺品质发生劣变，因而这些方法的使用无论在效果上或在经济上均难以被企业接受。本发明利用丙酸的抗菌作用原理是产生丙酸的挥发性成分作用于霉菌细胞的特点，最明显的优越性在于：①利用丙酸饱和载体，装入控制装置的夹层环腔中，避免载体混入粮堆影响食品卫生；②将丙酸化学剂装于密封的夹层环腔中可以根据需要定量施药，不会造成药物的浪费、过量使用等问题，如果剂量不足还可以定量补充、甚至用吸粮机吸出载体进行置换；③通过上下两个内层套管开孔管进气和一个外层套管开孔管出气的设计，可以将整个夹层环腔的丙酸蒸汽全部、精准地导入霉菌活动粮食部位，具有抑杀霉菌效果好，不影响正常粮食的品质，处理成本低等优越性。

附图说明

图1是本发明的粮仓霉菌精准控制装置的半剖主视图。

图2是图1的俯视图。

图3 是粮仓储粮霉变精准控制运行示意图。

图中序号：1通风道，2上部内层套管开孔管，3下部不开孔管，3-1上部不开孔管，4外层套管开孔管，5密封垫，6下部内层套管开孔管，7锥形头，8外层套管，9内层套管，10支撑加固件，11夹层环腔，12粮仓，13离心风机，14通风管道，15粮堆，16霉菌危害粮食。

具体实施方式

本发明以下结合实施例（附图）作进一步描述：

如图3所示，（1）精准定位粮堆中霉菌活动中心：

在粮仓12的粮堆15中，按照水平方向间隔4m、垂直方向间隔3m进行设点，每5天对所有设置的监测点进行二氧化碳气体浓度巡测变化，发现其中一个监测点A的二氧化碳浓度检测值比5天前升高0.18%，以A点为中心，以水平2m为半径，水平间隔0.2m设点，用中空细钢管插入不同的深度进行二氧化碳浓度探查，找到A点附近的B点二氧化碳浓度最高，检测值为0.55%，确定为霉菌危害粮食16；将探查管保留在该部位，24小时后再次检测，发现其浓度升高到0.78%，升高幅度超过0.1%，在B点用粮仓取样器采集粮食样品，没有发现昆虫迹象，确定B点为粮仓霉变发生部位，距离粮面深度为2.6m。

（2）利用粮仓霉菌精准控制装置进行霉菌精准抑杀处理：

根据中心点到粮堆表面的距离，配置外形为锥形头的钢制圆柱、外层套管和内层套管之间为装药夹层环腔、内层套管为通风道的粮仓霉菌精准控制装置，逐个组装并插入粮堆，使外层套管开孔管对准霉菌正在生长危害的粮食部位，然后在管道装药夹层环腔中填充预先用丙酸饱和的稻壳，接通风机，使具有正压的空气通过通风管道进入粮仓霉菌精准控制装置的通风内管，正压空气经过上部内层套管开孔管和下部内层套管开孔管进入装药夹层环腔，携带丙酸成分的气流从外层套管开孔管进入霉菌危害粮达到精准抑杀粮仓霉变部位的霉菌，防控储粮污染真菌毒素的目的。（气温较低时可对通入的空气进行加热，增加丙酸的挥发量，通风施药直至粮堆中霉菌被有效抑制。）

如图1、2所示，本发明中所述的粮仓霉菌精准控制装置包括由下至上依次通过螺纹相连的由内、外层套管9、8及支撑加固件10组成的具有夹层环腔11的下部内层套管开孔管6、下部不开孔管3、外层套管开孔管4、上部不开孔管3-1、上部内层套管开孔管2，以及位于下部内层套管开孔管6下端的锥形头7；其中所述内层套管9的内腔作为通风道1与锥形头7内腔相连通，夹层环腔11用于填装药物饱和的载体。

本发明在所述的下部内层套管开孔管6与锥形头7 之间设置有底端密封垫5；所述下部内层套管开孔管6、下部不开孔管3、外层套管开孔管4、上部不开孔管3-1、上部内层套管开孔管2的高度为30 cm-100 cm。

本发明中所述的药物饱和的载体的制备方法如下：将干燥的稻壳置于搅拌罐中，喷入丙酸，待丙酸被吸收后即可装入夹层环腔中，填装满后封口。

本发明中所述粮仓霉菌精准控制装置（简称控制装置）的具体组装使用方法如下：

先将锥形头7与下部内层套管开孔管6联接，放在粮堆15表面，将吸粮器插入到控制装置的通风道1中，开动吸粮器使锥形头7下部粮堆松动，下压控制装置，然后分别将下部不开孔管3、外层套管开孔管4、上部不开孔管3-1、上部内层套管开孔管2逐个联接，并将外层套管开孔管4插入到离粮面的中心距离为2.6m深度，下部内层套管开孔管6的内层套管9与锥形头7用密封垫5进行密封。

将干燥的稻壳置于搅拌罐中，喷入稻壳1%的丙酸，待丙酸被吸收后即可在控制装置顶部将其装入夹层环腔11中，填装满后封口，联接离心风机13进行通风。2天后停止通风，检测霉菌活动中心点16的二氧化碳浓度，检测值为0.08%，24小时后对同一点进行二氧化碳气体探查，测得其浓度为0.09%，增量低于0.1%，表明已经对霉变点产生控制效果；在通风停机5天后对A点和B点进行二氧化碳浓度检测，其检测值分别为A点为0.065%，B点0.076%，表明粮堆已经完全恢复正常，撤除控制装置。

Claims (3)

1.一种精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法，其特征在于：所述方法包括下述步骤：

（1）精准定位粮堆中霉菌活动中心：

在粮堆中设立二氧化碳监测网络，按照水平方向间隔2-4m、垂直方向间隔2-4m进行设点，每5天巡测一次二氧化碳气体浓度变化，当某一测定日发现某监测点的二氧化碳气体浓度检测值比上一次测定日的检测值升高幅度大于0.1%时，在该监测点周边用中空钢管插入不同的深度进行二氧化碳浓度探查，范围为该监测点到相邻监测点距离的一半，找到浓度最高点，24小时后再次检测该点二氧化碳气体浓度，如果发现其二氧化碳气体浓度进一步升高0.1%以上，用吸粮器吸取少量该部位粮食样品，如果排除存在昆虫活动的状况，该监测点即是需要进行精准防控真菌毒素污染处理的粮堆中心点；

（2）利用粮仓霉菌精准控制装置进行霉菌精准抑杀处理：

根据中心点到粮堆表面的距离，配置外形为锥形头的钢制圆柱、外层套管和内层套管之间为装药夹层环腔、内层套管为通风道的粮仓霉菌精准控制装置，逐个组装并插入粮堆，使外层套管开孔管对准霉菌正在生长危害的粮食部位，然后在管道装药夹层环腔中填充预先用丙酸饱和的稻壳，接通风机，使具有正压的空气通过通风管道进入粮仓霉菌精准控制装置的内层套管通风管，正压空气经过上部内层套管开孔管和下部内层套管开孔管进入装药夹层环腔，携带丙酸成分的气流从外层套管开孔管进入霉菌危害粮部位，达到精准抑杀粮仓霉变部位的霉菌，防控储粮污染真菌毒素的目的。

2.一种适用于权利要求1所述精准防控粮仓中储粮真菌毒素污染的方法的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括由下至上依次通过螺纹相连的由内、外层套管及支撑加固件组成的具有夹层环腔的下部内层套管开孔管、至少一节下部不开孔管、外层套管开孔管、至少一节上部不开孔管、上部内层套管开孔管，以及位于下部内层套管开孔管下端的锥形头；其中所述内层套管的内腔作为通风道与锥形头内腔相连通，夹层环腔用于填装药物饱和的载体。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：在下部内层套管开孔管与锥形头 之间设置有底端密封垫；所述下部内层套管开孔管、下部不开孔管、外层套管开孔管、上部不开孔管、上部内层套管开孔管的高度为30 cm-100 cm。