稻谷等温干燥-缓苏过程数值模拟及优化

利用稻谷干燥热湿传递数学模型,对稻谷等温干燥-缓苏过程进行数值模拟,对比分析了缓苏条件下干燥稻谷籽粒内部水分分布变化规律。结果表明：与热风温度60?℃下单纯干燥过程相比,缓苏降低了稻谷内部的水分梯度峰值,缩短了干燥时间,同时将籽粒干燥终了水分梯度降低接近50%。通过参数研究,发现缓苏温度、缓苏比和缓苏时间是缓苏过程的重要参数,并提出干燥-缓苏过程的优化机制,即在稻谷籽粒干燥缓苏过程初期设置短时缓苏、中期单纯干燥、后期长时缓苏,可有效地降低水分梯度过程最大值和终了值,缩短缓苏时间和减少次数。本研究为稻谷干燥缓苏提供了理论和技术支持。     

固定床深层干燥稻谷爆腰增率及发芽率试验研究

对固定床深层干燥后稻谷的爆腰增率和发芽率进行了试验研究。研究表明,干燥速率越大,干燥温度越高,干燥过程中稻谷爆腰增率越大,稻谷含水率达15．0％后,继续加热稻谷爆腰会明显增加,缓苏干燥工艺可有效控制干燥过程中稻谷的爆腰,而且缓苏越充分,爆腰越少。研究还表明,干燥温度低于50℃的低温干燥对稻谷的发芽率不会产生显著影响。     

间歇干燥及缓苏对高水分稻谷干燥品质的影响

对高水分稻谷进行了间歇干燥,研究干燥段数和缓苏温度对稻谷干燥品质的影响,并应用隶属度分析法对干燥品质进行综合评价。结果表明,间歇干燥可缩短干燥时间,与连续干燥40℃缓苏组相比,4段60℃缓苏组的干燥时间缩短了26.36%。间歇干燥可显著地降低干燥后稻谷的爆腰率,提高整精米率。高温缓苏(50、60℃)时,缓苏温度对整精米率影响优于干燥段数。热风干燥后稻谷的脂肪酸值增加,发芽率降低。隶属度分析法得出优化后的干燥条件为:干燥段数为2段,缓苏温度为60℃,综合分为最大值0.80。     

稻谷变温干燥工艺研究

在分批循环式稻谷干燥机上试验了低恒温干燥和变温干燥两种干燥工艺.试验表明,采用变温干燥工艺,稻谷含水率高于21%时,采用60～70℃的介质,降水速率可每小时大于1个百分点.当稻谷含水率低于18%时,介质温度应低于60℃,降水速率每小时小于1个百分点.采用变温干燥工艺,对稻谷进行3～4次烘干缓苏,稻谷烘后的累计爆腰率降低0.85个百分点,能耗降低15%.     

稻谷平床深层干燥的干燥品质初探

以干燥后稻谷的爆腰率 ,作为稻谷干燥品质的评价指标。用平床干燥机 ,在不同干燥条件下进行了 5批稻谷深层干燥 ,测定干燥后稻谷的爆腰率 ,结果表明 ,稻谷的爆腰率主要受热风温度及稻谷终了含水率的影响 ,其中稻谷爆腰率随着稻谷终了含水率的降低显著增大     

稻谷平床深层干燥的干燥品质初探

以干燥后稻谷的爆腰率,作为稻谷干燥品质的评价指标。用平床干燥机,在不同干燥条件下进行５批稻谷深层干燥,测定干燥后稻谷的爆腰率,结果表明,稻谷的爆腰率主要受热风温度及稻谷终了含水率的影响,其中稻谷爆腰率随着稻谷终了含水率的降低显著增大。     

多干燥层批次式稻谷干燥机的间歇循环工艺研究

针对批次式稻谷干燥机的缓苏层与干燥层有效容积的比值在4~8,需连续循环工作时,增加了动力消耗及运动部件对稻谷损伤的问题,设计多干燥层批次式稻谷干燥机,使缓苏层与多个干燥层有效容积之和的比值1,并采用静止干燥与循环干燥相结合的间歇循环烘干工艺。现场试验表明:与现行稻谷干燥工艺相比较,该工艺可减少干燥机循环动力消耗40%,并使干燥机提升、布料、排料机构对稻谷损伤率降低50%,且在保证干燥品质的前提下,比相同容积的批次稻谷干燥机产量提高约3%。     

稻谷干燥爆腰率因素分析

稻谷在进行热力干燥时,往往产生爆腰现象。针对该现象,对影响妥谷爆腰率的诸因素进行了分析与探讨。指出采用合适的干燥温度和干燥速度,制定合理的干燥工艺,是降低稻谷干燥爆腰率的有效途径。     

微波干燥与鼓风干燥对稻谷品质的影响

本试验研究了热风与微波干燥条件下不同品种稻谷爆腰率、发芽率、糊化特性变化及RVA谱特征值与各项品质指标的相关性。研究结果表明,微波干燥更易造成稻谷特别是籼稻爆腰并降低发芽率。RVA谱特征值与表观直链淀粉、爆腰率增长量密切相关,热风与微波干燥时消减值与表观直链淀粉和爆腰率增长量呈极显著正相关,相关系数分别为0.889~(**)、0.906~(**)和0.789~(**)和0.846~(**)。热风与微波干燥时表观直链淀粉与爆腰率增长量也呈极显著正相关,相关系数为0.848~(**)和0.971~(**)。干燥影响了粳稻与糯稻的食味,米饭硬度略有增加。籼稻由于直链淀粉含量高,微波干燥对其品质影响较大,不利于后期储藏及食用。     

内置电加热横流干燥机气流和温度分布的试验研究

为了提高物料干燥的均匀性，探讨新的干燥机形式，本文对内置远红外线加热加管横流干燥机内部气流和温度的分布进行了试验研究，获得了气流和温度的分布规律，分析了主要工作参数（物料层通风量，物料层厚度和物料层长度）对气流和温度分布均匀性的影响。     

低场核磁成像技术研究稻谷缓苏的机理

低场核磁共振成像技术研究了缓苏过程中稻谷颗粒内部水分分布情况,缓苏前1~2 h内颗粒内部水分趋于平衡。6种常见的干燥模型对颗粒内部水分扩散过程进行了拟合,得出双指数模型拟合效果最好,说明稻谷的缓苏过程存在两种水分传递过程,颗粒内部的水分扩散及颗粒表面的对流共同作用于颗粒内部水分梯度的消退。     

稻谷爆腰机理及影响因素研究进展

通过对国内外稻谷籽粒爆腰产生机理的研究，发现引起稻谷爆腰的主要原因是稻谷寸子中的水分含量。全文从引起种子产生爆腰的内部因素和外部因素两个方面入手，较系统地介绍了当前对爆腰产生机理的研究情况，并总结了目前对控制爆腰研究的意义及所取得的成果，同时提出了今后的研究方向。     

浅议水稻干燥加工后爆腰规律的探讨

低温、低风速干燥,稻谷爆腰增值率低,高温、高风速干燥,稻谷爆腰增值率高。采用缓苏后温风冷却比直接冷却效果好。     

关于水稻干燥加工后爆腰规律的探讨

低温、低风速干燥，稻谷爆腰增值率低；高温、高风速干燥，稻谷爆腰增值率高。采用缓苏后温风冷却比直接冷却效果好。     

玉米籽粒缓苏干燥过程动力学分析

对玉米籽粒的缓苏干燥过程进行了理论分析,并假设玉米籽粒为轴对称结构、各向同性的均匀物质,建立了玉米籽粒的缓苏干燥数学模型,利用COMSOL Multiphysics模块进行了热质传递过程的模拟研究。结果表明,该模型可较好地模拟玉米籽粒的干燥过程。利用该模型模拟研究了不同干燥条件下玉米籽粒温度、干燥时间、缓苏时间、缓苏度的变化及其对干燥速度的影响。结果表明,玉米籽粒内外温度在3~5 min内即可达到热风温度,玉米籽粒内部最大水分梯度出现在热风干燥5~10 min后,不同干燥阶段不同初始含水率对缓苏度的影响很小,缓苏60 min水分梯度可以基本消除。利用该优化工艺参数对玉米籽粒交替进行热风干燥和缓苏干燥,可使总的热风干燥时间最少,实现节能目的。     

燃气催化式红外干燥稻谷的平均干燥速率对爆腰率的影响

采用自制的燃气催化式红外干燥实验装置研究稻米的红外干燥特性。本研究在单因素实验的基础上,采用响应曲面设计的试验方法研究了稻米的红外干燥工艺参数(初始含水率、辐射距离、干燥温度、处理量)对稻谷平均干燥速率及其爆腰率的影响规律。用SAS 9.1软件对试验数据进行处理并建立数学模型,并运用SPSS21.0分析软件对所得数据进行分析,获得平均干燥速率与爆腰率之间的相关性。结果表明：催化式红外干燥工艺参数对稻谷平均干燥速率的影响程度依次为：干燥温度、辐射距离、处理量、物料初始含水率。催化式红外干燥工艺参数对稻谷爆腰率的影响程度依次为：辐射距离、干燥温度、初始含水率、处理量。稻谷平均干燥速率与爆腰率之间存在正相关关系,平均干燥速率越快,水分从内部向外部的迁移速度越快,导致爆腰率增加。     

连续式稻谷烘干系统概述

简要说明了稻谷烘干的必要性与特点,介绍了循环式烘干机及连续式烘干机特点,着重介绍了全连续体外缓苏稻谷烘干工艺、配套设备、控制系统和连续式烘干设备的优点,指出了稻谷干燥应使用高烘干品质、高产量、设备稳定性、低能耗、低成本的干燥设备。     

流化床干燥对稻谷爆腰增率及微观结构的影响

对25.0%±0.3%高水分稻谷进行流化床干燥,研究在不同干燥温度、降水幅度与缓苏时间下对稻谷爆腰增率的影响,并通过扫描电镜观察稻谷在不同条件下谷粒显微结构的变化情况。结果表明:干燥温度、降水幅度和缓苏时间及干燥温度与缓苏时间的交互作用对稻谷干燥后的爆腰增率影响极显著（p<0.01）,影响顺序为:干燥温度>缓苏时间>降水幅度。65℃干燥温度,3.0%降水幅度,3 h缓苏时间条件下,稻谷内部淀粉粒排列结构疏松,横断面细胞间的淀粉粒间间隙大,局部裂纹数量多。稻谷在干燥温度45℃、缓苏时间3 h、降水幅度1.5%的条件下,稻谷爆腰增率1.0%,干燥速率1.32 g H₂O·min^-1,可在保障稻谷加工品质的同时提高稻谷干燥速率。      

基于多品质指标的响应面试验优化稻谷流化床干燥工艺

为优化稻谷流化床干燥工艺,采用三因素三水平Box-Behnken响应面分析法,研究干燥温度、降水幅度、缓苏时间对稻谷流化床干燥降水速率和干燥稻谷爆腰增率、垩白粒率、脂肪酸值、硬度、黏着性等品质指标的影响。结果表明：随着干燥温度和降水幅度水平的增加,稻谷降水速率、爆腰增率、垩白粒率和米饭硬度增加,脂肪酸值和米饭黏着性降低;随着缓苏时间延长,稻谷降水速率、爆腰增率、脂肪酸值和米饭硬度降低,米饭黏着性增加。而在较低的干燥温度条件下,缓苏时间延长,稻谷的爆腰增率和垩白粒率降低并不明显。Box-Behnken响应面分析法优化的流化床最优干燥参数为降水幅度2.50%（干基）、干燥温度45 ℃、缓苏时间3 h,此时隶属度综合分达最大值0.75。验证实验结果与拟合值无显著性差异（P＜0.05）,优化结果可靠有效。     

低温热泵穿流干燥新鲜稻谷实验研究

利用自主研发的搅拌式-热泵穿流干燥仓,研究了新鲜稻谷的脱水过程.考察了热泵干燥条件对稻谷干燥品质和过程性能的影响.结果表明,稻谷热泵干燥一直处于降速干燥阶段;当热泵干燥温度为35℃时,干燥仓可用7.5h将300kg稻谷从25％的初始含水率降至14％,过程单位能耗为2022kJ/kg water,爆腰增率为1.3％.通过与热风干燥、自然晒干过程比较发现,较之自然晒干,热泵干燥可以大幅度缩短干燥时间,阻止稻谷发霉;较之热风干燥,温和的热泵干燥可以获得较低的爆腰增率,单位能耗低.该结论可以为基于热泵干燥技术的循环式干燥机以及间歇式大型干燥机械的开发提供依据.