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熱風干燥

[導讀]目前大部分對稻谷分程干燥的研究仍然是從能 耗角度分析分程干燥的優勢,有關分程干燥對稻谷干燥品質的研究大部分停留在爆腰率和含水率的比較方面。

熱風干燥是目前工業化運用最為廣泛的傳統稻谷干燥技術之一,該技術一般采用一定量的熱空氣經過物料表面帶走水分,以達到干燥目的。該干燥技術操作簡單、易控制,傳統熱風干燥方式主要分為高溫快速干燥和低溫慢速干燥。高溫干燥速度快,但高溫往往會造成爆腰嚴重,且食味品質下降。出于對稻谷干燥品質的追求,通常也會采用低溫慢速干燥工藝。較低的熱風溫度條件在一定程度上可以保證稻谷干燥后的品質,但也存在干燥速率低的缺陷,會造成收獲后不能及時干燥的稻谷損失嚴重。


在恒溫條件下,稻谷干燥過程和其他干燥過程一樣,分為預熱升溫階段、等速干燥階段、降速階段,若直接采用恒溫干燥條件,其單位耗能高,且干燥強度低。分程干燥是一種在不同稻谷干燥階段采用不同熱風溫度、濕度、風速等干燥條件進行分段干燥的干燥方式。20 世紀70 年代后期,國外就興起對變風溫干燥工藝的研究,認為其能顯著提高能量利用率。Wiset 等研究了較高水分干燥段不同熱風溫度對3種泰國香米內部淀粉性質的影響,同時對比全自然通風干燥過程,結果表明其中2 個品種干燥前期在100、125 ℃條件下干燥后稻米的整精米率都比自然通風干燥高。這也證明,如果合理設置干燥條件,先高溫、后低溫的干燥方式也可以獲得較高的干燥品質。之后又有研究先采用較高溫( 40 ~80 ℃) 熱空氣將含水率20% ~ 25% 的稻谷干燥到含水率18%之后,再存放于溫度18 ~ 30 ℃、相對濕度60% ~ 70% 的通風倉內進行就倉干燥至含水率低于14%,結果證實該兩程干燥方式對高濕稻谷干燥能量利用率高。相對而言,國內相關研究較為滯后,大多數干燥機仍是以恒定的干燥條件進行設計,對于南方地區高水分稻谷的干燥,這并不滿足最有效的操作工藝要求。一些學者對高濕谷物變溫干燥進行了研究,認為: 高濕稻谷采用逐步升溫干燥工藝干燥,在保證品質的前提下,可大大降低干燥能耗。隨后有人提出了稻谷分程干燥工藝模型: 高水分稻谷經高溫( 50 ~ 90 ℃) 干燥至水分為18. 0% ~ 18. 5%,再進行通風暫存,最后對暫存倉中的低水分稻谷進行低溫( 45 ~ 65 ℃) 干燥,并通過分程干燥工藝和恒溫干燥、變溫干燥的對比,發現該分程干燥模型在生產效率和節能方面均顯示出優勢。為了解決高溫快速干燥效率和稻谷干燥后品質之間的矛盾,楊國峰等研究了干燥- 通風聯合干燥工藝參數對稻谷品質的影響,結果發現當干燥溫度較高時( > 60 ℃) ,整精米率可以通過延長緩速時間達到較高水平,但是最終的食味品質總體上會隨著干燥溫度的升高而降低。


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