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热风干燥

[导读]目前大部分对稻谷分程干燥的研究仍然是从能 耗角度分析分程干燥的优势,有关分程干燥对稻谷干燥品质的研究大部分停留在爆腰率和含水率的比较方面。

热风干燥是目前工业化运用最为广泛的传统稻谷干燥技术之一,该技术一般采用一定量的热空气经过物料表面带走水分,以达到干燥目的。该干燥技术操作简单、易控制,传统热风干燥方式主要分为高温快速干燥和低温慢速干燥。高温干燥速度快,但高温往往会造成爆腰严重,且食味品质下降。出于对稻谷干燥品质的追求,通常也会采用低温慢速干燥工艺。较低的热风温度条件在一定程度上可以保证稻谷干燥后的品质,但也存在干燥速率低的缺陷,会造成收获后不能及时干燥的稻谷损失严重。


在恒温条件下,稻谷干燥过程和其他干燥过程一样,分为预热升温阶段、等速干燥阶段、降速阶段,若直接采用恒温干燥条件,其单位耗能高,且干燥强度低。分程干燥是一种在不同稻谷干燥阶段采用不同热风温度、湿度、风速等干燥条件进行分段干燥的干燥方式。20 世纪70 年代后期,国外就兴起对变风温干燥工艺的研究,认为其能显著提高能量利用率。Wiset 等研究了较高水分干燥段不同热风温度对3种泰国香米内部淀粉性质的影响,同时对比全自然通风干燥过程,结果表明其中2 个品种干燥前期在100、125 ℃条件下干燥后稻米的整精米率都比自然通风干燥高。这也证明,如果合理设置干燥条件,先高温、后低温的干燥方式也可以获得较高的干燥品质。之后又有研究先采用较高温( 40 ~80 ℃) 热空气将含水率20% ~ 25% 的稻谷干燥到含水率18%之后,再存放于温度18 ~ 30 ℃、相对湿度60% ~ 70% 的通风仓内进行就仓干燥至含水率低于14%,结果证实该两程干燥方式对高湿稻谷干燥能量利用率高。相对而言,国内相关研究较为滞后,大多数干燥机仍是以恒定的干燥条件进行设计,对于南方地区高水分稻谷的干燥,这并不满足最有效的操作工艺要求。一些学者对高湿谷物变温干燥进行了研究,认为: 高湿稻谷采用逐步升温干燥工艺干燥,在保证品质的前提下,可大大降低干燥能耗。随后有人提出了稻谷分程干燥工艺模型: 高水分稻谷经高温( 50 ~ 90 ℃) 干燥至水分为18. 0% ~ 18. 5%,再进行通风暂存,最后对暂存仓中的低水分稻谷进行低温( 45 ~ 65 ℃) 干燥,并通过分程干燥工艺和恒温干燥、变温干燥的对比,发现该分程干燥模型在生产效率和节能方面均显示出优势。为了解决高温快速干燥效率和稻谷干燥后品质之间的矛盾,杨国峰等研究了干燥- 通风联合干燥工艺参数对稻谷品质的影响,结果发现当干燥温度较高时( > 60 ℃) ,整精米率可以通过延长缓速时间达到较高水平,但是最终的食味品质总体上会随着干燥温度的升高而降低。


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