热风、微波薄层干燥稻谷品质研究

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干燥处理环节会影响稻谷品质,进而影响其市场价格及其加工产品的经济效益。不适宜的干燥工艺不仅会增加生产成本,还会降低稻谷的品质。寻求一个合理有效的干燥工艺,保证干燥后品质、提高干燥效率、降低能耗等都是非常必要的。本文通过试验研究和理论分析相结合的方法,对热风和微波干燥稻谷的干燥特性及不同干燥条件对稻谷品质的影响进行了研究。主要结论如下:(1)、绘制了不同干燥条件下热风、微波干燥薄层稻谷的干燥特性曲线和干燥速率曲线。干燥温度越高,风速越大,干燥速率越大,干燥所需时间越短。初始水分23.4%的稻谷,在较高温度(70℃)、较大风速(0.5m/s)时干燥110min达到安全储藏水分(14.5%),在较低温度(40℃)、较小风速(0.3m/s)时则需420min。热风干燥第一阶段为恒速过程,第二阶段(含水率<19.0%)为降速过程。微波干燥基本上是恒速过程,在稻谷含水率低于13.0%时干燥速率有所减小,干燥速率与微波功率呈正相关。稻谷的干燥曲线可拟合为二次多项式方程:MR=At~2+Bt+C,其中MR为水分比,t为时间,A、B、C为与干燥参数有关的常数。(2)、热风干燥对稻谷品质的影响:爆腰增率与温度、风速、初始含水率呈正相关。发芽率、发芽势和整精米率随着干燥温度、风速和初始含水率的升高而下降。稻谷的爆腰率与发芽率、发芽势、整精米率有显著的负相关性(r=-0.972,-0.978,-909)。初始含水率高的稻谷,应选择低温缓速的干燥工艺,以保证其干后品质。(3)、微波干燥对稻谷品质的影响:随着微波功率的增大,稻谷的爆腰增率增大,发芽率、发芽势、整精米率和脂肪酸值下降。干燥间歇时间比越大,爆腰增率越大,发芽率和整精米率越小。在相同功率(60W)下干燥至安全水分,间歇干燥后整精米率和发芽率分别为65.4%、86%,连续干燥后整精米率和发芽率为53.9%,62%。干燥功率对稻谷品质的影响最大,功率高于315W时极易出现焦糊现象,所以应选择低功率缓速间歇微波干燥工艺。(4)、较佳工艺比较:对含水率为20.3%的稻谷,在热风干燥工艺(温度为50℃,风速为0.4m/s)条件下,稻谷的爆腰增率、整精米率、发芽率和最高粘度分别为:2.5%,66.73%,96%,1036cP;在微波间歇干燥工艺(功率为60W,干燥间歇时间比为3min/3min)下,稻谷的爆腰增率、整精米率、发芽率和最高粘度分别为:4.0%,86.5%,62.12%,984cP。相对微波间歇干燥,热风干燥工艺的干燥速度较慢,所需能耗更大,对稻谷的霉菌量和细菌量的抑制作用较小。
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