1、第三章谷物收获后的处理工程 第一节 谷物的干燥 n 干燥的目的:防止谷物品质劣变,提高贮藏性及加工性。n 刚收获的谷物,水分一般偏高。干燥的目的就是为了使谷物的水分降至相对安全的水分,防止谷物萌动发芽和防止有真菌、细菌生长引发的热量,阻止螨和其他害虫的生长,使谷物保管达到稳定、安全的要求。n 为了保证谷物品质,干燥时既要快速,又要有效,采用干燥方法适当。否则脱水效果差,影响谷物营养价值和商品价值。 n 干燥了的谷物含水量大大地减少,细胞原来所含的糖分、酸、盐类、蛋白质等浓度升高,渗透压增大,导致入侵的微生物发生质壁分离现象,使其正常的发育和繁殖受到抑制或停止,防止谷物腐败变质,延长贮藏期。n
2、一般地讲,干燥的谷物水分含量要求降低到使酶的活动和微生物、害虫等所引起的质量下降可忽略不计时的含水量,即谷物的相对安全水分。 表 3-1 常见谷物贮藏的相对安全水分( wb) 一基本概念n 干燥 去除水分,以便安全贮存;干燥前后材料的物性和化学成分几乎无变化;活体 活体的过程。n 干制 去除水分,以便安全贮存;干制前后材料的物性、化学成分均发生变化;活体 死体的过程。 1热力学参数(空气的相关物理性质) 相对湿度( relative humidity, RH):同温度下空气中水蒸汽分压与饱和蒸汽压的比值()。 干球温度:普通温度计所测温度( )。湿球温度:湿棉织物覆盖温度计(或测温探头)所测得
3、温度( )。 比容( v):单位质量干空气与含有的水蒸汽所占的体积( m3/kg)。 焓( i):相对于单位质量干空气,实际空气所含的热量( kJ/kg,通常以 0 为参考温度)。 2平衡水分( equilibrium moisture content, EMC)n 谷物的平衡水分是指某种谷物无限时暴露于空气中,使水分达到平衡状态时的水分。3通风量(风量比)n 单位时间内通过单位质量谷物的空气量。 二干燥基本原理n 谷物的水分是通过蒸发作用从谷物中除去的,因此水分只能以气态排出。n 谷物内的液态水变成气态时会产生蒸汽压,空气中的水蒸汽也有蒸汽压,干燥能否进行,关键取决于这两个蒸汽压的差值。n
4、谷物放置在空气中,如果表面的水分蒸汽压高于周围空气的蒸汽压,表面的水分就会向空气中蒸发,从而造成表面与内部水分密度的差异(水分梯度),水分由内部向表面扩散,扩散到表面的水分又向周围空间蒸发,如此进行下去,谷物的水分就不断减少。 n 当谷物内水分的蒸汽压与该条件下的空气中水分的蒸汽压相等时,蒸发作用停止,谷物中的水分不会减少也不会增加,这时谷物的水分称为平衡水分。n 反之,空气中的水蒸汽压高于谷物内水分蒸汽压时,不利于谷物干燥,谷物反而会从空气中吸收水分,使水分含量增加(吸附)。 n 谷物平衡水分的高低取决于空气相对湿度的大小。相对湿度越大,平衡水分越高;相对湿度越小,平衡水分越低,谷物也越干燥。谷物干燥过程就是降低空气中水的蒸汽压,使谷物内部水分不断向外散发的过程。n 谷物的干燥实际就是水分的表面蒸发与内部扩散的结果。n 平衡水分的影响因素:空气温度、空气的相对湿度和谷物自身特性。