種子干燥
發(fā)布時(shí)間：
2024-03-21
干燥的必要性
干燥的必要性
按作物種類(lèi)不同，谷物種子在含水量35—45%時(shí)達(dá)到生理和官能上的成熟。在這一發(fā)育階段，種子達(dá)最高的發(fā)芽能力和活力。種子成熟后收割越快，種子質(zhì)量越高。不及時(shí)收獲，除喪失發(fā)芽力和活力外，常由于倒伏、落粒、病蟲(chóng)害而造成產(chǎn)量損失。收割含水量高的種子，不及時(shí)干燥，將很快發(fā)熱和變質(zhì)。貯藏期間，含水量12—14%就開(kāi)始發(fā)霉，含水16%開(kāi)始發(fā)熱，35—60%開(kāi)始發(fā)芽，種子含水量對(duì)種子壽命的影響使種子干燥特別是人工干燥幾乎成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種子必不可少的條件。
干燥的基本要求
由升溫造成的種子內(nèi)部活性物質(zhì)的變性，以及由濕熱應(yīng)力對(duì)種子組織結(jié)構(gòu)的破壞，加速了種子劣變，促使種子死亡。種子干燥一方面要求有高的干燥速率，獲得高效益，另一方面又要求盡量保持種子的活力，使種子保持原有的發(fā)芽力。(三)干燥的基本原理，當(dāng)種子內(nèi)部水分的蒸汽壓大于該條件下空氣相對(duì)濕度所產(chǎn)生的蒸汽壓時(shí)(空氣有缺水度)，則種子內(nèi)部水分散發(fā)，種子失水而干燥，兩者相差越大，干燥作用越明顯。當(dāng)種子內(nèi)部水分蒸汽壓小于空氣中的水分蒸汽壓時(shí)，種子從空氣中吸水而含水量升高；當(dāng)空氣中和種子內(nèi)部水分蒸汽壓相等時(shí)，種子含水量不變(達(dá)到平衡水分)。由此可見(jiàn)，種子干燥的原理，簡(jiǎn)單的講就是：干燥是種子與干燥介質(zhì)濕熱交換的過(guò)程。也就是減少空氣蒸汽壓，使種子內(nèi)部水分不斷向外擴(kuò)散的過(guò)程。(至于“要使種子干燥，必須有一定溫度的流動(dòng)空氣通過(guò)種子，才能收到良好效果”的說(shuō)法只是其一般情況下的說(shuō)法，有合理的成份，但其不嚴(yán)密之處在于：一定溫度的飽和空氣通過(guò)種子就不能干燥)。缺水度：某一溫度下空氣的飽和含水量與實(shí)際含水量的差數(shù)。例：30℃，r=70%，求缺水度查得30℃時(shí)飽和含水量為27.4g，則該條件下空氣的缺水度為 27.4—27.4×70% =27.4(1—70%)=8.22g
影響干燥的因素
1、溫度：一定范 [1]圍內(nèi)，溫度高，干燥快。例如：相對(duì)濕度都是90%，30℃、20℃時(shí)缺水度各多少？(20℃時(shí)、30℃時(shí)飽和含水量分別為14.7、27.4g) 20℃缺水度 14.7—14.7×90%=14.7×10%=1.47g 30℃缺水度 27.4—27.4×90%=27.4×10%=2.74g可見(jiàn)：①相對(duì)濕度相同，高溫時(shí)空氣缺水度大 ②絕對(duì)含水量等同，高溫時(shí)相對(duì)濕度小 14.7×90%=27.4×y y=48.3%2、相對(duì)濕度，氣流速度 溫度相等，相對(duì)濕度小干燥快，風(fēng)速大干燥快。3、種子生理狀態(tài)及化學(xué)成分生理狀態(tài)：新收獲種子，水分高宜緩慢干燥或采用先低溫后高溫二次干燥法。如果用快速法，會(huì)破壞種子內(nèi)部毛細(xì)管結(jié)構(gòu)、表皮硬化，內(nèi)部水分不能蒸發(fā)(烤紅薯就是)，甚至?xí)狗N子體積膨脹(象爆米花)，喪失種子生活力。化學(xué)成分：粉質(zhì)種子，組織結(jié)構(gòu)疏松，可以快速干燥；蛋白質(zhì)種子，毛細(xì)管小，傳濕力弱，種皮易破(象炒黃豆、花生)；油質(zhì)種子易于干燥，高溫易走油、破皮。
干燥后重量損失的計(jì)算
(清理雜質(zhì)后的重量損失同理)例100噸種子，水分由21%降為15%，水分減少6%，但重量損失7噸，為什么？這是因?yàn)楦珊蟮淖蚜Ｋ质且婪N子的最后重量計(jì)算，而不是按原來(lái)重量計(jì)算的(種子含水量=(烘前重—烘后重)/烘前重)。為此應(yīng)：損失重量=100×(干前水分-干后水分)/(100—干后水分) =100×(21-15)/(100-15)=7.06%
干燥的方法
1、自然干燥法 這是我國(guó)主要的種子干燥法。它是利用日光、風(fēng)力等自然條件，降低種子含水量的方法。(1)優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：是簡(jiǎn)單容易、經(jīng)濟(jì)而又安全，一般情況下不會(huì)喪失種子生活力，還有促進(jìn)后熟，兼有殺菌殺蟲(chóng)作用。缺點(diǎn)：易受天氣影響、場(chǎng)地限制；勞動(dòng)強(qiáng)度大；只能去掉部分自由水。(2)需要注意的問(wèn)題①防止混雜； ②出曬不宜太早，防止地面結(jié)露，曬種先曬場(chǎng)③薄攤勤翻 稻麥不超過(guò)5cm，大豆等不超過(guò)15cm，玉米8—10cm, 排風(fēng)口 —↑—↑— 鼓風(fēng)機(jī)
含水15%以上1小時(shí)一次，15%以下2—3小時(shí)一次。若當(dāng)天不進(jìn)倉(cāng)，要聚堆，外加覆蓋物，第二天再攤場(chǎng)。平攤的一夜間種子水分可增高0.9-1.7%(4)適時(shí)進(jìn)倉(cāng) 除小麥外應(yīng)冷卻進(jìn)倉(cāng)。2、機(jī)械干燥(對(duì)流干燥法)①自然風(fēng)干燥 干燥介質(zhì)是未加熱的空氣，把種子自身蒸發(fā)出來(lái)的水蒸汽及時(shí)帶走，只用一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和倉(cāng)庫(kù)配套就能工作。道理簡(jiǎn)單，鼓風(fēng)機(jī)增加倉(cāng)庫(kù)內(nèi)外氣體交換，以相對(duì)濕度較小空氣代替相對(duì)濕度較大的空氣，使種子水分減少。玉米孔隙度大，比小麥效果好，小麥堆高一般小于2M。其降水能力有一定限度。②熱空氣干燥 送來(lái)熱氣流，帶走濕空氣。原理是提高空氣溫度，改變水分與空氣相對(duì)濕度的平衡關(guān)系。溫度越高，達(dá)到平衡的相對(duì)濕度越大，空氣的持水量隨之增多，干燥效果越明顯。流程：加熱系統(tǒng)—→熱空氣更換系統(tǒng)—→種子移動(dòng)系統(tǒng)熱風(fēng)溫度、通風(fēng)時(shí)間決定烘干速度。出機(jī)種溫很重要，一般不超過(guò)43℃(小麥不超過(guò)46)(加熱氣體的溫度70℃為宜)，籽粒厚度25—60cm。3、干燥劑脫濕干燥少量種子采用，常用生石灰、氯化鈣、木炭、硫酸鈉等與種子一起密閉。4、其它干燥法(1)紅外線輻射干燥法紅外線是一種電磁波，波譜介于可見(jiàn)光和微波之間的波段，波長(zhǎng)是0.76—1000um(1um=10-3mm)。紅外線按它的電磁波長(zhǎng)可分為近紅外線，中、遠(yuǎn)紅外線三種。還沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。如以吸收光譜的方法來(lái)區(qū)分，一般將波長(zhǎng)為0.76—1.5um的稱(chēng)為近紅外線，波長(zhǎng)1.5—5.6um稱(chēng)中紅外線，波長(zhǎng)為5.6—1000um的稱(chēng)為遠(yuǎn)紅外線。由于水分在遠(yuǎn)紅外區(qū)有較寬的吸收帶，故可利用遠(yuǎn)紅外線來(lái)干燥種子。其優(yōu)點(diǎn)是：①升溫快(紅外線有一定的穿透能力，透熱深度約等于波長(zhǎng))當(dāng)種子被紅外線照射時(shí)，其表面與內(nèi)部同時(shí)加熱，此時(shí)由于谷物表面的水分不斷蒸發(fā)吸熱表面溫度降低，因而種子熱擴(kuò)散方向是由內(nèi)向外。另一方面，種子在干燥過(guò)程中，水分的擴(kuò)散方向總是由內(nèi)向外的。因此，當(dāng)種子接受紅外輻射時(shí)，種子內(nèi)部水分的濕、熱擴(kuò)散方向一致，加速了水分的汽化，提高了干燥速度。②干燥質(zhì)量好。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)證明，用遠(yuǎn)紅外線干燥種子，只要溫度適當(dāng)，不會(huì)影響種子的質(zhì)量，當(dāng)種溫小于45℃時(shí)，不會(huì)影響種子的發(fā)芽率。此外，經(jīng)紅外線照過(guò)的種子還具有殺蟲(chóng)卵、滅病菌的作用而利于種子質(zhì)量的提高。③設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便。④投資少，便于推廣，是較理想的一種干燥方法。紅外加熱的原理：從物質(zhì)結(jié)構(gòu)看，分子內(nèi)部的原子是以若干化學(xué)鍵相聯(lián)接的，而且這些原子都以一定的固有頻率運(yùn)動(dòng)著，當(dāng)分子受到紅外線輻射時(shí)，如紅外線的振動(dòng)頻率與原子的固有運(yùn)動(dòng)頻率相等的，就會(huì)發(fā)生與共振運(yùn)動(dòng)相似的情況，使分子運(yùn)動(dòng)加劇，由一個(gè)能級(jí)躍遷到了另一個(gè)能級(jí)運(yùn)動(dòng)，而使被照射物體升溫加熱。(2)微波干燥法微波通常是指頻率在300MHZ～300×103MHZ之間的電磁波，低于300MHZ電磁波是通常的無(wú)線電波，高于300×103MHZ的依次是紅外線，可見(jiàn)光等。微波的波長(zhǎng)范圍是1mm到1m。原理：一般物質(zhì)按其導(dǎo)電性質(zhì)大致可分為兩類(lèi)，第一類(lèi)是良導(dǎo)體，微波在其良導(dǎo)體表面產(chǎn)生全反射，極少吸收，所以良導(dǎo)體不能用微波直接加熱。第二類(lèi)是不導(dǎo)電的介質(zhì)，微波在其表面發(fā)生部分反射，其余部分透入介質(zhì)內(nèi)部繼續(xù)傳播。微波在介質(zhì)內(nèi)部傳播很少被吸收，熱效應(yīng)甚微，故不導(dǎo)電介質(zhì)也不適宜用微波直接加熱。此外，還有吸收性介質(zhì)，微波在其中傳播時(shí)顯著地被吸收而產(chǎn)生熱，即具有明顯的熱效應(yīng)，這類(lèi)吸收性質(zhì)最宜于用微波加熱。水能強(qiáng)烈地吸收微波，含水物質(zhì)一般都是吸收性介質(zhì)。可以用微波加熱干燥。特點(diǎn)：在干燥過(guò)程中，由于種子的表面與周?chē)橘|(zhì)之間發(fā)生熱、濕交換，使種子表面消耗掉一部分熱，種子表面溫度升高就慢于內(nèi)部，其結(jié)果使種子內(nèi)部的溫度高于物料表面的溫度，不會(huì)造成外焦現(xiàn)象。速度快，效率高，提高種子發(fā)芽率，使種子消毒。主要特點(diǎn)是：投資大，成本高，應(yīng)用不很廣泛。
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