水稻的干燥特点

水稻是我国主要粮食作物，种植面积为3294万公项，占我国耕地总面积的1／4。产量达1770万t，占全世界水稻产量的37%。

稻谷的干燥不同于其他粮食的干燥，稻谷是一种热敏性的作物，干燥速度过快或参数选择不当容易产生爆腰。所谓爆腰就是稻谷干燥后或冷却后，颗粒表面产生微观裂纹，这将直接影响稻谷碾米时的碎米率，从而影响稻谷的出米率，也就是影口向它的产量和经济价值。因此我国干燥标准规定：稻谷干燥机爆腰率的增值不超过3%。
   其次是稻谷的结构不同于其他粮食作物，稻谷籽粒由坚硬的外壳和米粒组成。外壳对稻米起着保护作用，故稻谷比大米更易于保存。但是稻谷在干燥时其外壳就起着阻碍籽粒内部水分向外表面转移的作用。所以，稻谷就成了一种较难干燥的粮食。试验表明稻壳、稻米和稻糠的干燥特性是不同的，其平衡含水率也各不相同，因此不能把稻谷看成是均匀体，而应看作是一种复合体。

  综上所述，稻谷干燥后的品质就成为关键问题。即稻谷干燥不仅要求生产率高，爆腰率低，而且还应保证整米率高。美国的研究表明，稻谷烘干时的整米率不仅和介质温度有关，而且与空气的相对湿度也有一定关系。热风温度增加，则整米率降低，相对湿度增加，则整米率增加。为了解决稻谷烘干后的爆腰率问题，一般采用以下措施。

1、烘干-缓苏工艺 

即烘干以后将稻谷放人缓苏仓中保温一段时间，使籽粒内部水分向表面扩散，降低籽粒内部的水分梯度。然后再进行二次干燥，这样就可以减少爆腰率。但是在干燥过程中增加一个缓苏过程，势必降低干燥机的生产率(干燥能力)。因此合理的选择缓苏时间，便成了关键问题。日本循环水稻烘干机内部设有缓苏段，其缓苏时间与干燥时间的比值为5～8:1。美国稻谷加工厂的缓苏时间有的长达24h，美国加利福尼亚娃斯尔曼(Wasserman)的研究表明，稻谷温度对缓苏时间有一定影响，稻谷在干燥以后用23℃的空气冷却，然后缓苏6h左右，但是干燥以后在40℃的温度进行缓苏，则只需4h。美国Thompson的研究认为，稻谷用54℃的热风烘干，水分从23.6%降低到11.6%，然后32.2℃的温度下缓苏，达到完全缓苏所需时间为12h。

2、采用较低的热风温度

为了保证稻谷烘后品质，减少爆腰率，必需采用较低的介质温度(风温)，根据泰国水稻干燥的调查干燥稻谷所用的热风温度，一般均在50℃以下。我国黑龙江农垦科学院、农业工程研究所在山东省胜利油田建立的日处理量200t水稻的干燥流程，采用38～40℃的热风温度，其爆腰率增值小于2％。根据日本伴敏三的研究，水稻干燥过程中的爆腰，不仅与热风温度有关，还与热风湿含量和稻谷的初水分有关。相同温度条件下空气湿含量较高时(0.024kg/kg)，稻谷的爆腰率较低。为了使爆腰于5%，热风温度应在40℃以下。

3、限制稻谷的干燥速率   

稻谷干燥过快或冷却过快均易产生爆腰。日本东京大学教授细川明对水稻干燥品质进行了研究，图3为风量比、热风温度和平均干燥速率对重度爆腰率(稻谷裂纹数在两条以上者称为重度爆腰)的影响。从可以看出：热风风量在不同介质温度下对干燥速率的影响。低温大风量和高温小风量相比爆腰率的增值不多，但低温大风量可以使干燥速率从1%／h提高到1.8%/h，这也是日本循环式水稻干燥机为什么采用低温大风量的原因。这种倾向当水稻初水分高时更为明显。

日本笠原正对循环式水稻干燥机的研究表明，当连续干燥(无缓苏)，平均干燥速率超过0.8%/h时，稻谷的爆腰率急剧增加。而有缓苏时，干燥速率可以达到1.2%，爆腰率增值仍小于10%。这是因为缓苏使籽粒内部水分更加均匀一致并能消除内部应力。如果保持水稻的爆腰率为一定值，研究稻谷的极限干燥速度，则可以看出初水分在18%以下时干燥速度可以加大，此外它还与空气湿含量有关。保持相同的爆腰率增值，空气湿含量越低，则干燥速率越高。当空气湿含量较高时曲线比较平稳，说明初水分对爆腰率的影响较小。综合以上研究，可以得出结论：为了保证稻谷的干燥品质，干燥速度不可太快，一般应控制在1.5％以下，即每小时降水率不大于1.5%。美国干燥水稻采用多次通过干燥机加上缓苏工艺每次时间为15～30min，含水率每次降2%～3%(干基)，折合成湿基水分每次降水1.5%～2%。