谷物干燥品质控制技术

2.2干湿粮混合干燥干湿粮混合干燥是以热风和干粮作为干燥介质对湿粮进行干燥（吸湿）的方法。其方法是按湿粮水分大小和降水幅度混入一定比例的干粮，使其混合的平均水分达到一定值（一般是高于终干燥水分的24），经过一个流程的干燥后达到终水分。干湿粮混合干燥属于较低温度的干燥，虽然进机的热风温度较高（100*200*C），但其干燥时间较短（几分钟至几十分钟），因此，粮食的受热温度比较低，使粮食品质不受热损伤。郑先哲、衣淑娟、汪春等人对干湿粮混合干燥做了理论研究和实验研究，从而得出了佳干燥工艺参数。田恩多等人在此基础上研制了干湿粮混合干燥机。结彭桂兰（1966-），女，新疆阿克苏人，塔里木农垦大学副教授，吉林大学博士生，主要从事农产品加工与品质检测工果都表明，干湿粮混合干燥方法不仅提高了干燥速率、节约了能耗，而且还改善了粮食干燥的品质。
2.3变温干燥2.3.1先高温后低温高低温组合干燥工艺是20世纪70年代后期在美国兴起的一种新的干燥方法，是一种能量利用率较高的干燥方法。谷物首先在一个高温干燥系统下（90*120*C）进行干燥，使谷物水分降低到较短时间内不发生霉变的程度，随后具有一定温度和水分的谷物被排卸到低温通风干燥仓，用环境空气或低温空气（比环境空气温度高出1*10C）对其中的谷物进行缓慢干燥，把谷物的水分降到安全贮藏水分。
但是在整个过程中，需要确定一个由高温干燥向低温干燥转化的佳分界水分值。同一种谷物在不同干燥条件下的转化的佳分界水分值也不相同。风温、风速对谷物的佳分界水分是有影响的。一般来说，风温、风速提高，佳分界水分亦需增加，即在较高含水率时就需完成高温干燥向低温干燥工艺的过渡。对应于同一干燥条件，不同谷物的佳分界水分也不同，谷物初始含水率对佳分界水分的影响不显著。我国的王相友、曹崇文等对稻谷和玉米进行了从高到低3段变温的干燥工艺研究。试验证明，这种先高温后低温的干燥工艺能提高干燥效率、节约能源。严格意义上，这种变温干燥形式与前述美国的干燥工艺不同，目前还没有可信的理论和实验研究来证明先高温后低温的干燥工艺能够改善谷物的品质，这方面尚待商榷。
2.3.2先低温后高温的干燥工艺许多人用不同的理论说明了谷物的裂纹、成分的改变、发芽改变的温度临界值都和谷物的含水率有着密切的关系。刘木华、曹崇文等人把玻璃化转变理论用到了稻谷的干燥中。玻璃化转变是指物质在一定温度下，其物理形态由橡胶态向玻璃态转变的过程。对应的物质温度即为玻璃化转变温度。
稻谷玻璃化转变使稻谷的物理特性产生较大变化：在橡胶态时，稻谷弹性模量小，而膨胀系数大；在玻璃态时，稻谷弹性模量大，而膨胀系数小。稻谷在橡胶态时的受热体积膨胀系数是玻璃态时的5倍左右。对于同一种物质，在同一条件下两种状态的转变与玻璃化转变温度有关。然而，玻璃化转变温度和谷物的含水率有密切的关系，并且随着谷物内部水分的降低地升高。也就是随着谷物干燥时间的进行，玻璃化转变温度也逐渐升高。实验研究证明：谷物在玻璃态下进行干燥，即使有大的水分梯度，也不会产生爆腰现象，而且可以不采用缓苏操作。
同样也证明了谷物中淀粉结晶化发生在橡胶区，谷物长时间处在玻璃化转变温度以上谷物的食味品质将变差。这些都能说明谷物的干燥温度处在玻璃化转变温度以下干燥后的品质好，而玻璃化转变温度随着时间的进行在逐渐升高，因此可以采用先低温后高温的干燥工艺。在此基础上，用玻璃化理论研究稻谷种子安全干燥的温度，同样也得出了安全干燥的温度随着水分的减少而升高。前苏联学者普季秦提供的谷物允许高受热温度公式为该公式反映了谷物允许受热温度与原始含水量和受热时间的关系，也说明了谷物的含水率越低谷物允许的受热温度越高。郑先哲通过实验发现，稻谷热变性起始温度与其初始含水率有关。稻谷的初始含水率越高，其临界干燥温度越低。杨州等通过试验也证明了采用逐渐升温的方法能够改变稻谷的干燥品质。吴文福等在玉米生活力检测等实验的基础上，建立了新的玉米干燥品质劣变模型，通过模拟分析证明先低温后高温干燥工艺的有效性，并结合薄层取得了一组有效的玉米变温干燥工艺参数，在混流式热风干燥机上进行了生产实验。生产实验初步证明，先低温后高温的变温工艺在提高能源利用率和提高干燥品质方面都是有效的。
2.4低温干燥及其它干燥方法低温干燥法虽然能够改善品质，但是干燥速率相应地降低了，影响了干燥机的生产率。传统的谷物干燥方法是用热空气烘干谷物，热量逐渐由表面传入内部，外层壳先被烘干，可透性变小，阻碍水分汽化，因此水分汽化有一个较长的过程。用微波干燥稻谷，内外水分同时汽化，稻壳可透性好，比传统的干燥方式优越，在国外得到广泛的研究。
我国四川平昌县粮食局、郑州粮院生化教研室对微波处理后的稻谷进行了分析，得出稻谷的主要成分在干燥处理前后变化甚微、对其食用品质影响不明显的结论。王俊、于秀容分别对稻谷和玉米进行了微波干燥的研究，结果表明：微波干燥能提高发芽率、降低爆腰率，且微波干燥储藏36个月后稻谷内脂肪酸含量比用热风干燥的低。
2.5在干燥前增加预处理等人用2碳酸钾和4的油酸乙脂溶液对玉米进行1min的浸泡处理后，再热风干燥，与没有浸泡处理直接热风干燥进行了对比，结果发现：浸泡处理不但可以提高干燥速率、节约能源，还可使玉米的色泽变好。
磁处理。粮食经过磁处理后再进行干燥，可以提高表面水分的蒸发速度，同时可加快粮食内部水分向外转移，减少粮食内外水分梯度，从而减少“龟裂”现象，提高了粮食的品质。
3讨论以上的干燥方法都能从不同的方面改善谷物干燥后的品质。缓苏一间歇法是一种常用的方法，在许多形式的干燥机上都设有缓苏阶段，但是关键要掌握好缓苏的温度才能拟制谷物的爆腰或裂纹；干湿粮混合干燥要根据湿粮的水分和降水幅度准确计算出干湿粮混合的比例，干燥机结构也相应地变得复杂；先高温后低温的方法需要找出由高温干燥向低温干燥转化的佳分界水分值，否则不能起到改善品质的作用；先低温后高温的方法能够从裂纹、发芽、食味等各个方面提高谷物的干燥品质，关键要准确地测出谷物在不同水分下的玻璃化转变温度。从以上的方法看，先低温后高温的方法能使谷物在裂纹、发芽、食味几个方面得到改善。玻璃化转变理论从理论上很好地解释了这种方法的可行性，日本在实际中应用了先低温后高温的干燥方法也证明了它的可行性并形成了干燥机新产品。只要能够准确地测出谷物在不同水分下的玻璃化转变温度，即可有效地改善谷物的干燥品质。
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