针对粮食产地储藏品质与加工需求不匹配、综合效益不高等问题，重点围绕粮堆通风湿热传递规律不明确、粮堆霉菌变化过程难预测、储藏工艺参数调控不均衡等关键技术问题，我院农产品产地初加工创新团队研究构建了高水分玉米粮堆湿热传递及霉菌生长模型，实现了二者的同时空预测，并基于通风效果评估，得到适宜的通风工艺及参数，为确保储藏通风工艺参数均衡调控提供理论和技术支撑。

1.明确了玉米物性参数动态变化模型。基于玉米在不同含水率(0.056、0.067、0.103、0.139、0.167、0.245 g/g)、温度 (4、10、15、20、25、30、40 ℃)条件下的导热系数和比热容的变化规律，优化得到导热系数和比热容随温度和含水率的变化模型（R²＞95%），为高水分玉米通风湿热传递过程模拟提供准确的动态物性参数支持。

2.构建了玉米粮堆通风湿热传递及霉菌生长模型。将玉米粮堆假设为均匀连续的多孔介质，考虑玉米呼吸热，采用局域热非平衡原理，分别构建了粮堆中气固两相的湿热传递控制方程，可有效模拟仓内玉米粮堆通风干燥过程中温湿度的分布与变化规律，揭示了通风过程前期玉米粮情存在不均匀的问题，沿通风方向含水率最大梯度可达0.12  (g.g^-1).m^-1；基于高水分玉米粮堆储藏过程中霉菌的生长规律，明确了霉菌生长与储藏条件的关联模型，并通过有限元仿真软件耦合求解，实现了粮堆湿热传递与霉菌生长的同时空预测。该模型对玉米粮堆空气温度、相对湿度及玉米温度、含水率的预测值与试验值的相对误差范围分别为0.7%~15.1%、1.3%~15.4%和1.4%~12.1%、0.3%~14.5%，平均值分别为5.5%、8.9%和4.8%、6.5%，预测的霉菌菌落数与试验值的平均相对误差为7.1%。

3.优化了玉米粮堆通风工艺参数。基于仿真驱动，模拟分析不同通风工艺条件下玉米粮堆的干燥效果，风速在小于0.16   m/s时变化会显著影响玉米的升温速率和降水速率，相对湿度会显著影响玉米的平衡含水率以及降水速率，风温会显著影响玉米的升温速率、平衡温度和含水率。通过通风效果的评估，得到适宜的通风工艺条件为空气相对湿度低于75%、通风风速0.09~0.23  m/s，在以上条件满足的情况下，风温随大气条件而定。

本研究开发的高水分玉米粮堆湿热传递及霉菌生长模型，在优化通风系统、均衡通风调控干燥储藏条件以保障粮食品质方面具有重要的应用价值，为“粮食产地烘储一体化技术装备”的研发提供了坚实的理论和参数支持。目前此项研究成果发表学术论文3篇，其中SCI/EI论文2篇，在第六届“生鲜食品加工与保鲜”国际学术研讨会等国际或全国性学术会议上作报告3次。

图1 玉米物性参数随温度、含水率变化的云图

图2 不同时刻玉米粮堆温度分布云图 

 图3 玉米粮堆含水率随时间的变化情况 

 

图4玉米粮堆霉菌菌落数变化的云图