1、熱泵干燥的基本原理
熱泵烘干機是一種節能環保的設備,其工作原理為:干燥介質(空氣)經過制冷系統的蒸發器時溫度下降至露點以下,析出水分,變成飽和狀態,再經過制冷系統的冷凝器,吸收制冷系統排出的熱量,變成高溫干燥的空氣。這樣的空氣經過待干燥的物料時吸取物料的水分,變成濕空氣,然后再回到蒸發器除濕。如此循環往復,達到十燥物料的目的。熱泵烘干機的介質溫度在15-40℃,能保持被干燥物料的色、香、味與營養成分,也能保證種子的發芽率。
2、試驗材料與方法
2.1材料與儀器、設備
稻谷:廣東省農科院水稻研究所提供;
熱泵功能擴展干燥試驗裝置:廣東省農業機械研究所制造;
精密電子分析天平:上海分析天平儀器廠制造;
10I-IS型數顯電熱恒溫干燥箱:滬越科學實驗儀器廠制造。
2.2實驗方法
2.2.1水分測定
按GB4404. 1-1996中130℃定溫定時烘干法進行。
2.2.2發芽實驗
按GB4404. 1-1996方法進行。
2.2.3爆腰率測定
把經熱泵干燥的稻谷裝入1000mL磨口瓶,用蠟封住瓶口,48h后于工剝殼。剝好殼的糙米置于玻璃板上,板下用60W燈泡照射,用放大鏡逐粒進行檢查。在100粒糙米中挑選出有裂紋米粒的粒數即為稻谷的爆腰率(每個樣品做3次平行實驗,結果取平均值)。
2.2.4熱泵干燥處理
將水分分別為20鬈,24%和28%的稻谷均勻攤放在熱泵烘干機的篩網盤上,每次干燥處理的稻谷量為250g。按實驗要求設定加熱溫度為30℃,3 5℃和4 0℃,表面風速分別為1m/s,2 m/s和3 m/s,并以原料水分含量、干燥溫度及表面風速作正交實驗設計,稻谷干燥后水分含量控制在1 3%左右,記錄干燥所用時間。將處理好的樣品轉入磨口瓶內,周蠟密封放置48h后分別測定稻谷的水分含量、爆腰率和發芽率。
3、結果與分析
稻谷干燥正交實驗水平因素和正交實驗結果與分析見表1和表2。
由表2實驗結果及極差分析得知:對稻谷干燥所需時間強弱順序是,物料干燥溫度>稻谷原始水分>表面風速,其中物料干燥溫度與稻谷原始水分含量的影響較表面風速強;對爆腰率而言,影響強弱是物料干燥溫度>表面風速>稻谷原始水分,而且隨著物料十燥溫度的升高,爆腰率增加較大;由極差結果得知,對發芽率影響順序為稻谷原始水分>物料干燥溫度>表面風速。從發芽率測定結果得知,本文驗因素水平所得干燥稻谷的發芽率皆達到國家標準,也即在本實驗條件下不影響稻谷的發芽率。總之,為了降低干燥稻谷的爆腰率,同時使高水分的南方夏收稻谷得以迅速干燥,用熱泵烘干機干燥時的干燥溫度必須控制在35℃以下。
4、結論與展望
通過本實驗研究知:熱泵烘干機用于稻谷的干燥是可行的,而且干燥時間較短,對稻谷的發芽率影響小,對稻谷的爆腰率影響也較其它的稻谷烘干機低,所以,可以進行擴大推廣應用。
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