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玉米容重和玉米烘干原理

2023-09-28

玉米容重

玉米容重是重要的贸易指标之一,交易时用容重给玉米分级定价。对于同一个品种来讲,玉米容重和成熟度有关,成熟度高的玉米结构紧密,容重大,成熟度低的玉米,结构松弛,容重低。成熟的玉米营养价值由于成熟度差的玉米,因此把容重作为一个评价指标。容重易于检测,把容重作为分级指标方便交易,也能相对的反映出玉米的质量状况。

玉米容重的定义

容重:玉米籽粒在单位容积内的质量,以克/升(g/L)表示。

GB/T 17890-2008 饲料用玉米

容重:按规定方法测得单位容积内玉米籽粒的质量。

GB 1353-2018 玉米

玉米容重的影响因素

根据容重的定义,容重是一个测量的值,其测量方法影响容重值的大小。除了测量方法外,影响容重的因素有二。一是,单位体积容纳的玉米多少。二是,容纳的玉米质量多少。容重的大小是由籽粒的大小、形状、含水量、饱满程度、成熟度、胚乳质地等多方面决定的。

根据上述两个方面将影响玉米容重因素简单归纳如下:

1.角质率越高,容重越高;粉质率越高,容重越低。

2.粒型越小结合越紧密的籽粒容重较高。

3.圆形比扁形容重高。

4.籽粒表面光滑,结合紧密孔隙度较小的容重高。

5.水分大于18%容重波动大,玉米比重1.11~1.25g/cm3大于水的比重,因而籽粒水分降低容重相对上升。水分小于14%容重相对稳定。

6.同批次(品种)玉米,烘干玉米容重低于自然干玉米。

玉米烘干原理

谷物干燥过程是一个干燥介质和谷物之间传热传质的过程,在干燥时,谷物吸收干燥介质的能量,同时将水分传递给干燥介质带走,使谷物中的水分蒸,达到干燥目的,整个过程伴随着水分和能量的交换与转移。

自由表面水分的气化

空气与被干燥物料接触的表面称为自由表面。物料个体在干燥过程中,最后都是通过个体表面进行的。水在自由表面的蒸发和汽化有如下的特点:当物料的湿度大时,自由表面被饱和水蒸气层所包围;水蒸气层的水蒸气分压力,等于水在相同温度下的饱和水蒸气压力。温度越高,其值越大;温度越低,其值越小。物料的干燥有赖于水蒸气层水分子的扩散运动和空气的流动速度。温度高,水蒸气分压力大,水分子扩散运动加剧;空气流速大可以减薄水蒸气层的厚度。所以,提高温度和增加冲刷表面的空气流速,可加快物料的干燥速度。当物料温度低时,自由表面不再被饱和水蒸气所包围,尤其是在物料个体内部水分扩散跟不上表面汽化速度时更是如此。但是,只要物料内的水分高于平衡水分,自由表面的水蒸气分压力也总高于空气的水蒸气分压力,物料干燥过程将持续进行,直到平衡为止。

水分与物料的结合形式

粮食干燥速度在很大程度上是由其水分和干物质结合的形式决定的。粮食水分存在于内部毛细血管中和细胞内,其结合形式主要有 3 种:

a.机械结合水。这部分水存在于谷物表面和粗毛管中,与干物料结合较松弛。以液态形式存在,易于蒸发,干燥主要是去掉这种水。

b.物理化学结合水。这部分水是指吸附水、渗透水和结合水,它和干物质结合没有严格的数量比例关系,其中吸附水与物料结合比较牢固。谷物含水量10%~16% 时主要是微毛细血管水和吸附水,干燥时要去掉一部分这种水,只能气态排除。

c.化学结合水。这部分水经过化学反应按一定比例渗于干物质分子内部,与干物质结合比较牢固,若去掉这部分水必然引起谷物物理性质和化学性质的变化,谷物烘干不需要去除这部分水。

物料中水分迁移过程

物料中的水分是如何从内部迁移到表面来的呢?对此,不同学者提出了不同的观点,形成了干燥过程中物料内水分迁移变化可能的迁移学说:

1)浓度梯度或 含水率梯度下的扩散迁移;

2)毛细张力作用下的毛细流;

3)温度梯度下形成的水分扩散流;

4)在毛细通道中由于蒸发、冷凝作用引起的水分迁移;5)总压力梯度作用下产生的渗透流或达西流。

谷物干燥最关心的就是水分迁移过程。谷物籽粒可看成是一个渗透系统,种皮近似作为半透膜(即水分子可通过,溶质不能通过),那么水分子的移动方向则决定于半透膜两边水势的高低。不同条件下玉米干燥基本上呈现加速,短暂恒速和降速阶段。这说明干燥过程中玉米籽粒不同成分所含水分不同,不同部位水分分布不同。

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  • 时间:2024年5月10-12日
  • 地点:中国·江苏·南京国际展览中心
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