谷物干燥方法（一）

谷物干燥是當前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個薄弱環(huán)節(jié)。剛收獲的谷物含水率較高，必需通過谷物干燥來降低其水分以能達到安全儲藏目的。目前農(nóng)用干燥設備很少，廣大農(nóng)村主要靠自然晾曬來干燥谷物，往往因不能及時干燥處理而導致大量谷物霉爛、出芽，造成極大的損失。據(jù)有關部門測算，一般年景因不能及時干燥造成的谷物損失高達100億斤；而據(jù)一些專家測算，這一環(huán)節(jié)的谷物損失可高達10%～15%。谷物品質不高一直是困擾我國谷物市場的重要因素之一。除了品種因素外，產(chǎn)后加工水平低下也是一個重要原因。傳統(tǒng)的攤曬無法生產(chǎn)高品質的谷物，而且隨著農(nóng)村耕地量逐年減少，目前基本無曬場晾曬谷物。公路曬糧影響交通安全，而且影響谷物品質，甚至影響人體健康。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化將逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，發(fā)展谷物干燥技術是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分。只有發(fā)展谷物干燥新技術降低谷物產(chǎn)后水分，才能解決谷物收獲后及時干燥的問題，避免和減少糧食損失，從而保持谷物的品質、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

目前我國的谷物干燥技術已經(jīng)很成熟，基本上都能達到所要求的目的，而且能耗低、污染少和效率高，已經(jīng)基本上能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

一、微波干燥谷物

微波干燥機理：微波是一種高頻電磁波，其波長0.001m～1m,頻率在3.0×102～3.0×105MHz之間?，F(xiàn)實中的谷物物料主要由極性分子組成，這種分子在微波場中由于受到電荷“同性排斥，異性相吸”的作用，分子將產(chǎn)生相應運動，它的劇烈運動又促進分子之間相互作用，從而為使分子的熱運動加劇，在宏觀上表現(xiàn)為料溫度升高。隨著外加微波頻率的升高和電場強度的增加，分子的熱運動也將加劇，物料的溫度將變得更高。

微波干燥具有穿透能力強、選擇性加熱、熱慣性小、干燥速度快、時間短，符合環(huán)保要求和易于實現(xiàn)自動控制等特點。

目前微波干燥谷物在國內(nèi)外仍在不斷研究發(fā)展過程中，相關報道也不斷出現(xiàn)。國內(nèi)有學者研究了順流通風狀態(tài)下厚層糙米的微波干燥問題。實驗結果表明：隨著微波功率的增加，糙米的溫度和干燥速度隨之增加。如果微波的功率被控制在0.05～0.09kW／kg范圍內(nèi)，風速被控制在0.12～0.20m／s范圍內(nèi)，則可以保證不出現(xiàn)爆腰和發(fā)芽率降低等質量問題。且糙米的有效干燥厚度大約0.130m。此值大于同等條件下稻谷的有效干燥厚度，在微波加熱的條件下干燥糙米的效率要高于稻谷干燥的效率。

還有針對玉米熱風干燥中存在的問題，運用自制的微波干燥試驗測試系統(tǒng)。采用不同的質量比功率和加熱時間及配套的工藝流程，研究了玉米微波干燥特性及干燥條件對干后品質、能耗的影響。分析了微波干燥玉米過程中單位質量功耗、溫度、平均失水速率與玉米籽粒發(fā)芽率、爆腰率和淀粉得率的關系。確定了影響微波干燥玉米的工藝參數(shù)和玉米微波干燥的最優(yōu)工藝流程。研究結果表明：玉米微波干燥主要處于恒速干燥階段，應用微波技術既能快速而經(jīng)濟地對玉米籽粒進行干燥，又能保持其種用價值，且能改良其品質。

國外有學者做了微波干燥大豆的研究，假設以物料含水量按指數(shù)規(guī)律下降為前提，建立了水分擴散的模型。研究表明：微波加熱可以使干燥加速。并且采用合適的微波功率，種子的發(fā)芽率也不會受到影響。

有學者認為微波加熱對高水分糧食和具有堅硬外殼物料的干燥效果比熱空氣干燥效果好。他們的實驗結果表明：經(jīng)微波加熱后影響稻米品質的脫支酶其活力明顯下降，而稻米的食用品質和糊化特性變化不大。稻谷、玉米微波干燥應采用低功率、長流程的干燥工藝，稻谷受熱溫度不超過50℃，玉米受熱溫度不超過55℃(種子糧除外)，利用高水分玉米對微波吸收量大、產(chǎn)生熱量大的特點，與熱風干燥進行組合，預熱段采用微波加熱可明顯縮短加熱時間，提高干燥效率。

二、紅外線輻射干燥谷物

紅外輻射線具有傳遞熱效率高、加熱時間短、易被一些物體所吸收等很多的優(yōu)點，因此在很多的生產(chǎn)領域里，廣泛地用來干燥谷物、煙葉、樹脂等，以及對汽車、自行車、家具等漆膜的干燥。

紅外線干燥是近年來幾個研究者所研究的主題。有研究表明可以通過增加50%的農(nóng)產(chǎn)品以降低干燥時間。

有學者研究了紅外線干燥谷物的機理，認為谷物的干燥途徑雖有幾種方法，但是對其效果來說，還是紅外干燥技術是最為理想和有效方法。它不僅傳遞熱效率高，節(jié)約能源，裝置緊湊，便于自動化，無污染等優(yōu)點。而且能夠較有效地避免或減少了關鍵性的問題，即出現(xiàn)的“爆腰”現(xiàn)象。因此，就目前谷物干燥技術來講，在考慮其干燥成本、干燥時間和干燥裝置等各方面因素以后，可以肯定紅外干燥技術是最適合、最具有發(fā)展?jié)摿Φ挠行Х椒?。采用紅外干燥與熱風干燥相比有如下特點：

（1）干燥時間可以縮短 1/10～l/30。

（2）電力消耗可以降低到原用電量的l/2～1/3。

（3）烘道或爐體長度可以縮短到原有的1／10。

（4）溫度控制精度高，可以控制在±1／100～±1／1000 之間。

（5）使用、操作方便，造價低。

三、順流谷物干燥

順流谷物干燥技術是谷物干燥應用最廣泛的一項技術，順流干燥是指熱介質（熱空氣或爐氣）與谷物共同從上方向下方流動，故稱為順流。順流干燥的特點：可使用高溫干燥介質，單位耗氣量和單位熱量低，烘后谷物品質好，特別適合于烘干水稻和種子。有研究發(fā)現(xiàn)對干燥介質的初始溫度和極限溫度的選擇、谷物允許受熱溫度：

（1）玉米干燥介質溫度：135～200℃；允許受熱溫度：60℃。

（2）小麥干燥介質溫度：90～120℃；允許受熱溫度：50℃。

（3）水稻干燥介質溫度：80～110℃；允許受熱溫度：40℃。

（4）種子干燥介質溫度：90℃以下；允許受熱溫度：35℃。