熱風(fēng)干燥

熱風(fēng)干燥是目前工業(yè)化運(yùn)用為廣泛的傳統(tǒng)稻谷干燥技術(shù)之一，該技術(shù)一般采用一定量的熱空氣經(jīng)過(guò)物料表面帶走水分，以達(dá)到干燥目的。該干燥技術(shù)操作簡(jiǎn)單、易控制，傳統(tǒng)熱風(fēng)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(huì)造成爆腰嚴(yán)重，且食味品質(zhì)下降。出于對(duì)稻谷干燥品質(zhì)的追求，通常也會(huì)采用低溫慢速干燥工藝。較低的熱風(fēng)溫度條件在一定程度上可以保證稻谷干燥后的品質(zhì)，但也存在干燥速率低的缺陷，會(huì)造成收獲后不能及時(shí)干燥的稻谷損失嚴(yán)重。

在恒溫條件下，稻谷干燥過(guò)程和其他干燥過(guò)程一樣，分為預(yù)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(qiáng)度低。分程干燥是一種在不同稻谷干燥階段采用不同熱風(fēng)溫度、濕度、風(fēng)速等干燥條件進(jìn)行分段干燥的干燥方式。20 世紀(jì)70 年代后期，外界就興起對(duì)變風(fēng)溫干燥工藝的研究，認(rèn)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(fēng)溫度對(duì)3種泰香米內(nèi)部淀粉性質(zhì)的影響，同時(shí)對(duì)比全自然通風(fēng)干燥過(guò)程，結(jié)果表明其中2 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(fēng)干燥高。這也證明，如果合理設(shè)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(zhì)。之后又有研究先采用較高溫度( 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(duì)濕度60% ～ 70% 的通風(fēng)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行就倉(cāng)干燥至含水率低于14%，結(jié)果證實(shí)該兩程干燥方式對(duì)高濕稻谷干燥能量利用率高。相對(duì)而言，相關(guān)研究較為滯后，大多數(shù)干燥機(jī)仍是以恒定的干燥條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于南方地區(qū)高水分稻谷的干燥，這并不滿足有效的操作工藝要求。一些學(xué)者對(duì)高濕谷物變溫干燥進(jìn)行了研究，認(rèn)為: 高濕稻谷采用逐步升溫干燥工藝干燥，在保證品質(zhì)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(jīng)高溫( 50 ～ 90 ℃) 干燥至水分為18． 0% ～ 18． 5%，再進(jìn)行通風(fēng)暫存，后對(duì)暫存?zhèn)}中的低水分稻谷進(jìn)行低溫( 45 ～ 65 ℃) 干燥，并通過(guò)分程干燥工藝和恒溫干燥、變溫干燥的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)該分程干燥模型在生產(chǎn)效率和節(jié)能方面均顯示出優(yōu)勢(shì)。為了解決高溫快速干燥效率和稻谷干燥后品質(zhì)之間的矛盾，楊峰等人研究了干燥－ 通風(fēng)聯(lián)合干燥工藝參數(shù)對(duì)稻谷品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)干燥溫度較高時(shí)( ＞ 60 ℃) ，整精米率可以通過(guò)延長(zhǎng)緩速時(shí)間達(dá)到較高水平，但是最終的食味品質(zhì)總體上會(huì)隨著干燥溫度的升高而降低。