粮食安全储藏是粮食仓储保管工作的重中之重,是粮食收储企业国有资产实现保值增值的重要组成部分,对粮食收储企业的营销和经济效益,都具有基础作用。通过近十几年的发展和建设,我国粮食仓储行业现有的仓储设施及储藏技术手段,已具备了绿色储粮的基本条件,但绿色储粮仍处于初级阶段,绿色储粮意识还比较弱。目前,储粮害虫防治主要停留在化学药剂熏蒸防治,然而熏蒸后粮食中会产生不同程度药量残留,会对操作人员的身体造成一定的损害,影响身体健康。我国在粮食储藏方面仍然以PH3、杀虫为主。由于仓房气密性等条件、用药量使用不科学等因素,造成很多虫种出现了极强的抗药性,比如谷蠹、赤拟谷盗、锈赤扁谷盗等,致使熏杀效果逐步降低。而且PH3,在熏杀害虫的同时,粮食对其具有吸附性,容易造成二次污染。
另外,随着经济及生活条件的提高,人们对食品安全及健康问题的重视程度越来越高,我国是人口大国,粮食需求量极为庞大,尽管中国是小麦生产大国,赤霉病的发生使小麦的产量和品质严重下降,一方面造成小麦的浪费,另一方面对人们的健康造成严重的危害。近年来,我国粮食的霉菌毒素的污染程度呈现出连年增长的趋势。霉菌毒素中呕吐毒素(DON)是一种污染广泛的毒素,且可以与其他霉菌结合对谷物造成损害。由于DON对粮食的污染范围广,食品原料在生长及储存期间很容易被DON污染,而目前大部分谷物和饲料的生产加工方式仍很难安全并且有效的去除粮食中的DON。因此,寻找一种安全有效的毒素消减方法意义重大。
2021年6月在山东鲁粮集团鲁西粮库的试验检测结果,臭氧处理8h后,检测杀虫率100%。小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇从1830μg/kg下降到281μg/kg,削减达85%;玉米黄曲霉素B1总量从0.582μg/kg下降到0.446μg/kg,削减率达23%。2022年04月19日,国家知识产权总局授于山东惠生现代农业有限公司专利权,发明创造专利号:2021 2 2904544.9,名称:粮仓用绿色储粮灭菌杀虫系统。
臭氧绿色储粮装置处理粮食操作简单,方法多样。绞笼与臭氧紫外灯或者γ射线(伽马射线)联合使用,效果更佳。
臭氧除菌、杀虫机理
臭氧(O3)是氧的同素异形体,又名三原子氧,俗称“福氧、超氧、活氧”,分子式是O3。臭氧在常温常压下,呈淡蓝色的气体,伴有一种有鱼腥臭的气味。
臭氧的稳定性极差,是一种强氧化剂。臭氧分子较小,可扩散穿透霉菌细胞壁,首先作用于细胞膜,引起细胞膜系统的类脂迅速降解,导致膜透性加大,进人膜系统内的臭氧抑制超氧化物歧化酶的活性,增强多酚氧化酶的活性,使大量自由基产生,引起膜质的过氧化,致使细胞受损,臭氧同时破坏磷脂中的巯基,阻断脂类的合成,造成细胞膜局部损伤扩大,达到除菌的目的。
一般认为臭氧杀虫首先作用于害虫的呼吸系统。臭氧分子较小,通过气门或体壁进入有机体内后,可扩散穿透绀胞壁,首先作用于细胞膜,主要破坏细胞膜结构,使膜内不饱和脂肪酸过氧化,改变细胞渗透性,干扰正常水盐代谢,从而使细胞不能获得正常活动所需的能量,导致组织变性、器官萎缩,降低生物体的生理功能,最后致使害虫生物体死亡。
臭氧绿色储粮装置的优越性
臭氧杀虫、灭菌技术处理粮食中的虫菌较为彻底,由于臭氧在干燥的空气中不稳定,可很快分还原为氧气,因此在粮食、粮仓内部及外部无残留、无污染,有利于保护环境,是实现无公害绿色粮食仓储的一条重要手段。臭氧在杀灭粮食害虫的同时可有效杀灭粮食中的微生物,达到杀菌防霉的效果,并且能降低粮食霉变过程中所产生的毒素,结合通风装置使用还可使粮食水分均匀下降,有效改善粮食品质,提高粮食保管水平。
臭氧杀虫与剧毒药品熏蒸的机理不同,不会因重复使用而使害虫产生抗药性,也可用于杀灭对药物熏蒸有高抗性的害虫种群,利于粮食的长期保管。目前,我国积极推广绿色储粮技术,其中无药储粮就是其中之一。无药储粮的方法主要有以下三种:一是低温储粮抑制害虫繁殖生长;二是硅藻土杀虫技术;三是CO2、N2和O3,杀虫技术,统称为气调杀虫技术。
经过多年研究和实际应用结果分析:由于我国受冬冷夏热气候的影响和仓房隔热保温条件的限制,低温储粮抑制害虫繁殖生长硬件设施一般达不到要求;利用硅藻土杀虫成本较高,操作也相对复杂,而且对部分虫种起不到杀虫作用;CO2、N2杀虫对仓房的气密性要求很高,大部分仓房达不到设计要求,而且成本也很高。所以以上杀虫方法受各种条件的限制难以在我国广泛推广。而臭氧(O3)杀虫相对于以上技术具有相当多的优点:
①和PH3熏蒸相比,对温度要求较低。
②对仓房的气密性要求不高,一般仓房稍加密闭即可使用,便于大规模推广。
③对虫卵熏杀效果明显,可实现一个轮换周期熏蒸1次,减少熏蒸次数,提高效率,降低费用,节约保管成本。
④害虫对臭氧不具有抗药性,解决了抗药性害虫熏杀的难题。
⑤有效降解各种毒素、除霉、除菌、抑菌,彻底消除粮食异味。
⑥臭氧能自动分解为氧气,无残留,对粮食和环境没有二次污染,有利于熏蒸人员人身健康和保护生态环境,真正达到了绿色储粮。
⑦臭氧制取原料来源广泛,制取简单,成本较低。
⑧对粮食有降水作用,特别是新入库粮食水分一般高于安全水分,可以采用臭氧杀虫的同时起到降水的目的,一举双得。
经济效益
一般粮仓用磷化铝类化学药品存粮需2000元,而应用臭氧熏粮,使用成本(设备成本折旧计算在内)仅需100元。
社会效益
臭氧绿色储粮装置产生的臭氧,在完成灭菌杀虫的使命后,还原成氧气,回到空气中,没有二次残留,绿色环保。利用存粮臭氧发生器替代化学药品储存粮食,可有效防止化学药品残留物对人类健康产生的危害,对保护环境,造福子后代有极其深远的意义。山东惠生现代有限公司科研团队自主研发的臭氧绿色储粮装置,设备核心采用独有专利的板式平板模块化臭氧发生器,具有体积小、耗能低、出口臭氧浓度高的优势,该装置可根据粮库大小自主调控臭氧产量。开通环流熏蒸内循环,粮仓内臭氧浓度可1小时内提升到100ppm以上,一般臭氧浓度达到100ppm即可杀灭各种害虫病菌,浓度达到1500ppm左右可去除多种毒素和霉菌,明显削减脱氧雪腐镰刀菌烯醇、黄曲霉毒素和玉米赤霉烯醇等毒素,去除不良气味,是一种去除毒素的一种既安全又有发展潜力的技术方法。
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