受冻水稻低温干燥特性研究.docx

受冻水稻低温干燥特性研究高雪车刚万霖王鑫 黑龙江八一农垦大学工程学院摘要：针对东北地区水稻产量大、收获后在存放过程中易受冻而烘后品质下降的问题， 研究了受冻水稻的干燥特性将受冻水稻通过合理的低温干燥工艺，在保证稻米 干燥后品质前提下，使含水量降到安全水分，从而提高东北地区水稻的商品粮 经济效益，并为寒地水稻干燥工业生产提供参考与技术支持以受冻水稻垦粳5 号为原料，进行薄层干燥试验研究通过单因素试验，以热风温度、热风表现速 度和初始含水量为试验因素，利用MatLab. Origin等软件对试验结果进行处理 分析，并对受冻水稻干燥后品质做出评价结果表明：热风温度为3 0C、热风 表现速度为0. 1 m/s＞初始含水率为18.2%时，烘后爆腰增值率最低，整精米率 较高，风速和热风温度对受冻水稻干燥特性影响大干燥温度越高，直链淀粉含 量越低；初始含水率越低，直链淀粉含量越高;米饭食味值随着干燥温度和风速 的增加，综合得分呈下降趋势关键词：受冻水稻;低温薄层T•燥;干燥特性；作者简介：高雪（1988-），女，黑龙江大庆人，硕士研究生，（E-mail） 920181865@. com作者简介：车刚（1972-），男，山东平度人，教授，博士生导师，（E-n）a订） chegcingl80@126. com。

收稿日期：2017-03-27基金：黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目（GA15B402）Research on Low Temperature DryinCharacteristics of Frozen RiceGao Xue Che Gang Wan Lin Wang XinHeilongjiang Bayi Agricultural University;Abstract：For large outp ut of rice in northeast Chi rm, i t has the problem of easily frcczing after harvest in the process of storage and quality decreased after drying. This paper studies the frozen rice drying characteristics. Drying frozen rice through reasonable drying technology, under the premise of ensuring the quality of rice drying, reducing moisture content to safe moisture, so as to improve the economic benefits of rice in northcast China and provide refercncc and techniceil support for rice drying industry in cold region. In this paper, take frozen rice NO. 5 of japonica as testing object, carrying out thin-layer drying experiment. Through single factor experiment, take hot air temperature, air speed, init ial mois ture con tent as the test factors, deal with and an alysis the experimcntai results with Matlab and Origin， making evaluation on dry frozen rice quality. The test results show that the hot air temperature is 30C, hot air velocity is 0. 1 m/s and initial moisture content is 18. 2%, the whole polished rice rate is higher, waist increment rate is the lowes t, hot air veloc ity and temperature have a great influe nee on froze n rice drying charactcristics. The higher the drying tcmpcrature, the lower amylose content; the amylose content increased with the decrease of initial moisture content; the taste value of rice with the drying temperature and wind speed increase, the comprehensive score shows a trend of decline.Keyword：frozen rice; low temperature drying; drying characteristics;Received： 2017-03-27o引言东北地区土壤肥沃，是我国重要的水稻主产区Z—，随着国内外稻米市场对东 北大米需求的日益增加，粳米价格一路上扬［1-2］。

国家“十三五规划”提出绿 色兴农，推动农业发展绿色化，实现农业资源的高效利用和提升农产品质量由 于东北地区的种植期积温较低，水稻牛育迟缓，导致减产不可避免，所以提高 优质粳稻产后品质尤为重要东北三省水稻在种植面积、产量、单产及成本收益 等方面増长最为明显丄1很多学者利用热风干燥技术，研究了常态下水稻干燥 特性，并建立了数学模型，分析了干燥后稻米品质，但对室外零度以下暂存的 水稻的干燥特性研究较少东北地区大量收获的水稻不能及时干燥，在室外会受 冻，降低了稻米的经济收益目前，缺乏对受冻水稻干燥特性的研究鉴于此， 本文在多次试验的基础上，研究自然温度-0~-5C时受冻水稻低温干燥特性，并 分析干燥后稻米品质，为寒地水稻干燥工业提高经济效益提供参考1材料与方法1.1材料及设备1） 实验材料水稻由黑龙江八一农垦大学实验基地提供，品种为垦粳5号室 外-5C处理材料，将样品脱粒、除杂，24h后进行试验3种样品分别测定初始 含水率3次，平均结果分别为19.6%、19. 0%、18.2%2） 实验仪器薄层干燥试验台如图1所示91()12014/221风冋C16图 1 薄层干燥试验台结构 Fig. IThin layer drying test bed structure 载原图1.恒温恒湿机2.手动调风门3.风机4.加热器机架5.加热器6.第一温湿度传感 器7.第1阀门8.热风管道9.管道固定支架10.第2阀门11.第1风速传感器12. 第2温湿度传感器13•第3温湿度传感器14.第2风速传感器15.第3阀门16. 第4阀门17.工作台1&称重传感器19.容料室20.干燥室21.电控系统22.数据 处理系统实验仪器还有:MB45专业型水分测定仪，美国奥豪斯公司;SATAKE米饭食味 计;ES-1000谷粒判别器;FC-2K碧谷机;VP-32精米机，FI本佐竹公司；F0SS近红 外谷物品质分析仪，丹麦FOSS公司。

1. 2试验方法薄层干燥试验设备采用水平送风、垂直称重设计，以提高数据精确度数据处理 系统利用各点温湿度传感器、风速传感器、称重传感器对实时信号进行采集，分 析处理后可绘制不同参数之间的变化曲线每次试验称取样品100g放入容料室，lOmin记录1次质量，并计算出含水率 每个试验重复3次，取平均值当受冻水稻含水率(湿基)低于14%左右吋停止 试验试验因素为初始含水量、热风温度、热风表现速度以干燥速率、爆腰增 值率为干燥特性评价指标，整精米率、直链淀粉含量、粗蛋白含量及米饭食味品 质为烘后评价指标1. 3测量方法1)稻谷在干燥过程中含水率为100 -ioo100 - 叭)100M(() = 100Go(lOO M)式中G—干燥样品初始质量(g)M一干燥样品初始含水率(%);G

1. 4统计分析采用Excel > Origin 7. 5软件进行数据处理2结果与分析2.1干燥条件对受冻水稻干燥特性的影响 2. 1. 1热风温度对干燥特性的影响 确定风速为0. lm/s,初始含水量为19. 0%,研究热风温度对受冻水稻干燥特性 的影响温度对稻谷干燥特性曲线的影响如图2所示由图2可知:在干燥时间 50〜160min期间，谷物的干燥速率没有较犬差别，含水量下降较快;干燥温度越 高，谷物干燥速率越快，用时越短;热风温度为40C时，干燥效果最为明显;将 谷物含水量将至安全储藏水分需要300mino水分含量/%o 2 4 6 OC O 2干燥速率/% • min 1P040 IP035 IP030 I0025 I0020 IP015 I9010 —P0O5 -AIWOOO -s-35dJ7SO0图2温度对稻谷干燥特性曲线的影响Fig. 2 The influence of temperature on rice drying characteristic 下载原图干燥后期，由于水稻内部水分迁移困难，不同温度条件下的水稻的干燥速率均 有降低，呈现降速干燥阶段干燥温度越低，降水速率越低。

总Z,热风温度对 谷物降水速率影响较大2. 1. 2风速对干燥特性的影响 确定热风温度为35C,初始含水量为19. 0%,研究热风表现速度对受冻水稻干 燥特性的影响，如图3所示T燥时间/川in(a)图3风速对稻谷干燥特性曲线的影响Fig. 3 The influence of wind on rice drying characteristic 下载原图.SUI •CM^^H-O ()・ Im/g ———0. 3m/s0.040 0.0350. 03()0.0250.0200.0150.0100.005014 15 16 17 1湿皋含水量/%图3风速对稻谷干燥特性曲线的影响Fig. 3 The influence of wind on rice drying characteristic 下载原图由图3可知:温度为40C时，谷物初始含水率为19.6%;在0〜40ni。