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據(jù)悉,空氣能烘干設(shè)備烘干玉米過程中,玉米較易產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。某試驗結(jié)果表明,玉米初始含水率為30.1%,熱風(fēng)速度為0.8m/s,終了含水率為14%,熱風(fēng)溫度在40℃~120℃范圍內(nèi)干后玉米有不同比例的應(yīng)力裂紋發(fā)生。玉米初始含水率為22.2%,其它條件不變時,干后裂紋出現(xiàn)較少,熱風(fēng)溫度對干燥過程中的應(yīng)力裂紋的生成影響較大。
干燥過程中,糧食初始含水率和風(fēng)溫也影響應(yīng)力裂紋率的大小。隨著初始含水率和風(fēng)溫的降低,應(yīng)力裂紋率降低。具體影響到應(yīng)力裂紋生產(chǎn)成的因素有:
1、風(fēng)溫:
總裂紋率隨溫度升高而升高,空氣能干燥設(shè)備在較高溫度段(90℃~110℃)干燥時,總裂紋率接近100.0%。裂紋率隨風(fēng)溫上升也逐漸升高,雙裂紋率和單裂紋率隨風(fēng)溫的變化較大,但總趨勢是下降,這說明風(fēng)溫的增加不但增加了應(yīng)力裂紋率,而且增加了籽粒的裂紋程度。
2、風(fēng)速:
實驗結(jié)論得出,增加風(fēng)速也有減少玉米破裂程度的作用。增加空氣能烘干設(shè)備風(fēng)速具有降低應(yīng)力裂紋率和破裂程度的作用。可能的原因是風(fēng)速的增加,加速了糧食與介質(zhì)的傳遞速度,使糧食內(nèi)部蒸發(fā)的水分能迅速的排出,降低了糧食籽粒內(nèi)部壓力,減少了糧食組織的變形。
3、初始含水率:
谷物的初始含水率是決定谷物熱敏感性的主要因素之一。谷物的初始含水率越高,對熱的敏感性亦越高,要求的烘干溫度較低。初始水分高的與初始水分低的相比,即使前者烘后谷溫較低,其質(zhì)量指標(biāo)(裂紋率)仍然下降迅速。由此可見,初始水分高的玉米其烘干溫度要求較低。這一事實充分說明初始水分對空氣能烘干設(shè)備確定細(xì)化烘干溫度選擇的重要性。
隨著玉米的初始含水率的降低,玉米的裂紋和總裂紋率也相應(yīng)降低,對于干燥到同一終了含水率的干燥過程,高水分的樣品需干燥的時間長。風(fēng)速為0.8m/s,風(fēng)溫為120℃,含水率從30%降到14%需干燥1h左右,而從22.2%降到14%則只要20min。較長時間的受熱使玉米產(chǎn)生熱疲勞,容易破裂。另一方面,對于初始含水率較高的糧食,籽粒內(nèi)淀粉較低含水率時淀粉濕潤,體積大,快速失水會引起較大的收縮量,產(chǎn)生越大的濕應(yīng)力。
試驗中也觀察到,初始含水率為30%的樣品,風(fēng)溫為120℃時,干燥進(jìn)行到30min時開始出現(xiàn)應(yīng)力裂紋,風(fēng)溫降低則出現(xiàn)應(yīng)力裂紋的時間向后推移。初始含水率為20.2%的樣品只在120℃干燥時干燥后期出現(xiàn)少量的單裂,在其它風(fēng)溫條件下,空氣能烘干設(shè)備的干燥過程中只有少量的應(yīng)力裂紋出現(xiàn)。