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热泵烘干机干燥稻谷的试验研究

来源:环球粮机网发布时间:2015-08-16 16:40:59

 水稻是主要的农作物之一,在我国除青海省外其它各省市自治区都有种植。新收获的稻谷含水量往往偏高,尤其在我国南方如广东等地区,高达30%以上。高水分稻谷极不易储藏,而且品质劣变较快。据统计,广东省每年因不能及时干燥而造成的稻谷损失高达20%,因此稻谷干燥是收获后的必要处理环节。但是稻谷是热敏性高的物料,在干燥过程中容易出现爆腰、食味下降等品质劣化现象,所以利用快速而经济的方法降低稻谷的水分,并保持良好的食用品质,一直是粮食干燥研究领域的重要研究课题。目前,我国常用的稻谷干燥设备有塔式烘干机、转筒烘干机和流化床烘干机等,它们都是利用热空气烘干稻谷的。南方高湿稻谷若采用以上设备进行干燥,则容易爆腰,导致稻米品质下降。为此,我们采用热泵烘干机对稻谷进行干燥研究,力求用较低的温度干燥稻谷,以降低其爆腰率,保证发芽率,从而提高稻米的食用品质,富通新能源生产销售滚筒烘干机、气流式烘干机等干燥烘干机械设备。

1、热泵干燥的基本原理

热泵烘干机是一种节能环保的设备,其工作原理为:干燥介质(空气)经过制冷系统的蒸发器时温度下降至露点以下,析出水分,变成饱和状态,再经过制冷系统的冷凝器,吸收制冷系统排出的热量,变成高温干燥的空气。这样的空气经过待干燥的物料时吸取物料的水分,变成湿空气,然后再回到蒸发器除湿。如此循环往复,达到十燥物料的目的。热泵烘干机的介质温度在15-40℃,能保持被干燥物料的色、香、味与营养成分,也能保证种子的发芽率。

2、试验材料与方法

2.1材料与仪器、设备

稻谷:广东省农科院水稻研究所提供;

热泵功能扩展干燥试验装置:广东省农业机械研究所制造;

精密电子分析天平:上海分析天平仪器厂制造;

10I-IS型数显电热恒温干燥箱:沪越科学实验仪器厂制造。

2.2实验方法

2.2.1水分测定

按GB4404.1-1996中130℃定温定时烘干法进行。

2.2.2发芽实验

按GB4404.1-1996方法进行。

2.2.3爆腰率测定

把经热泵干燥的稻谷装入1000mL磨口瓶,用蜡封住瓶口,48h后于工剥壳。剥好壳的糙米置于玻璃板上,板下用60W灯泡照射,用放大镜逐粒进行检查。在100粒糙米中挑选出有裂纹米粒的粒数即为稻谷的爆腰率(每个样品做3次平行实验,结果取平均值)。

2.2.4热泵干燥处理

将水分分别为20鬈,24%和28%的稻谷均匀摊放在热泵烘干机的筛网盘上,每次干燥处理的稻谷量为250g。按实验要求设定加热温度为30℃,35℃和40℃,表面风速分别为1m/s,2m/s和3m/s,并以原料水分含量、干燥温度及表面风速作正交实验设计,稻谷干燥后水分含量控制在13%左右,记录干燥所用时间。将处理好的样品转入磨口瓶内,周蜡密封放置48h后分别测定稻谷的水分含量、爆腰率和发芽率。

3、结果与分析

稻谷干燥正交实验水平因素和正交实验结果与分析见表1和表2。

由表2实验结果及极差分析得知:对稻谷干燥所需时间强弱顺序是,物料干燥温度>稻谷原始水分>表面风速,其中物料干燥温度与稻谷原始水分含量的影响较表面风速强;对爆腰率而言,影响强弱是物料干燥温度>表面风速>稻谷原始水分,而且随着物料十燥温度的升高,爆腰率增加较大;由极差结果得知,对发芽率影响顺序为稻谷原始水分>物料干燥温度>表面风速。从发芽率测定结果得知,本文验因素水平所得干燥稻谷的发芽率皆达到国家标准,也即在本实验条件下不影响稻谷的发芽率。总之,为了降低干燥稻谷的爆腰率,同时使高水分的南方夏收稻谷得以迅速干燥,用热泵烘干机干燥时的干燥温度必须控制在35℃以下。

4、结论与展望

通过本实验研究知:热泵烘干机用于稻谷的干燥是可行的,而且干燥时间较短,对稻谷的发芽率影响小,对稻谷的爆腰率影响也较其它的稻谷烘干机低,所以,可以进行扩大推广应用。
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