班春華
摘要:糧食烘干機械化技術是保障國家糧食安全的重要手段。介紹糧食烘干的技術原理及設備,闡述糧食烘干機械化技術及設備在國內外的研究情況,以期為促進我國糧食烘干機械化的進一步發展提供參考。
關鍵詞:農業機械化;糧食烘干;技術;設備;推廣;發展
中圖分類號:S226.6 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2016)06-0053-02
糧食生產是國家發展的根基,是萬民平安和諧發展的源頭。我國糧食生產加工業的發展一直受到國家的高度重視。然而,每年由于收獲后烘干不及時而導致的糧食腐爛、浪費,給國家民生和經濟均造成巨大的損失,所以解決糧食的烘干問題具有重要的現實意義。
1 糧食烘干的技術原理及設備
糧食烘干就是通過某些特定的方法,將糧食中多余的水分排出,保留適當的少量水分,使糧食在儲存過程中有較好的穩定性,最終達到安全存儲糧食的目的。
1.1 糧食烘干的過程
糧食烘干的過程是指使糧食中排出的多余的水變成水蒸氣,然后再利用糧食周圍的干燥介質進行吸收。糧食烘干過程可以歸納為兩個基本階段:一是糧食內部的水分在被加熱后沿毛細管擴散到糧食外殼的表面;二是糧食外殼表面的水分再被干燥介質帶走。但是,如果在常溫下干燥糧食,水分揮發得非常慢,所以,為了加快糧食的干燥速度,就需要采取一些輔助措施,最基本的就是增加糧食和干燥介質的溫度,以及加快干燥介質的相對流動速度等。
1.2 糧食烘干的條件
烘干的主要目的是為了降低糧食的水分含量,在干燥后不應降低糧食的固有品質,而應盡可能地改善糧食的食用品質、加工工藝品質及其他用途的品質。糧食在烘干過程中需要及時去除水分,往往采用較高溫度的干燥方法,既要在短時間內較經濟地進行烘干作業,又要保證糧食品質不發生劣變,這就要求選用合理的干燥工藝及條件。糧食烘干過程中的重要參數包括干燥介質的溫濕度、干燥速度、干燥時間等,要根據糧食的種類、成熟度、原始水分含量、用途等,以及不同的干燥方法和不同的糧食烘干機類型,進行綜合分析并有側重地選擇適宜的條件參數,盡可能減少烘干對糧食品質的不良影響。
1.3 糧食烘干的設備
糧食烘干機的基本原理是:利用干燥介質的熱能,使糧食中的水分蒸發,達到干燥降水的目的。糧食烘干機的類型很多,按產量可分為大型、中型和小型烘干機;按烘干對象種類可分為專用型和多用型烘干機;按加熱方式可分為對流式、傳導式和輻射式烘干機;按干燥介質的溫度可分為高溫、常溫和低溫烘干機;按空氣與糧食的相對運動可分為順流式、逆流式、橫流式和混流式烘干機;按能否移動可分為固定式和移動式烘干機;按干燥容器內氣壓可分為常壓和真空烘干機等。
2 國內外糧食烘干的研究情況
2.1 國外研究現狀
美國、蘇聯等發達國家對糧食烘干機械化技術的研究開始于20世紀40年代左右;在50—60年代取得很大程度的進展,基本實現了糧食烘干機械化;在60—70年代實現了自動化的發展;在70—80年代,研究目標開始轉向糧食干燥機械設備的節能、高品質、高效率、低成本,以及計算機控制;90年代后,糧食烘干設備已達到標準化、系列化的程度。隨著糧食烘干技術及設備的快速發展,多數發達國家在糧食生產時基本都采用糧食烘干機械設備,如日本約90%的大米、美國約85%的玉米均使用機械來進行干燥。這些國家的計算機技術發展迅速,在糧食烘干方面可以通過計算機來開展試驗的模擬、設備的設計和整體管理,自動化程度很高;同時,側重于維護糧食烘干后的品質,根據糧食的主要用途采用低能耗技術、選擇干燥工藝參數。
日本是糧食干燥機械化程度最高的國家之一。日本政府全面實施支持服務,以促進日本糧食烘干機以及農業的發展。在糧食烘干機的推廣方面,日本農業協會功居榜首,其通過各種基層組織為廣大農民提供糧食烘干的設備、處理和儲存服務。
2.2 國內研究現狀
我國對糧食烘干機械化的研究和推廣從解放初期開始,當時主要仿制日本、蘇聯等國家的烘干技術,糧食烘干機主要應用于大型農場和糧庫;60—70年代,我國自主設計出多種中型和小型的糧食烘干機,多數應用于農場生產隊和農村生產聯隊;80—90年代,設計生產了多種大型和中型的糧食烘干機,主要應用于國營農場等,用來烘干玉米和小麥;90年代后,國外通用型糧食烘干機和種子專用烘干機等設備進入國內市場,促進了我國糧食烘干機械的普及,尤其是國有農墾系統、大型糧庫的糧食和種子生產基地,逐步裝備了成套的糧食烘干設備,并實現了與加工、儲存等設施的一體化構成。同時,相關科研單位和大專院校也相繼研制出一些適用的糧食烘干設備。我國糧食生產機械化技術逐漸走向成熟與完善,這也加快了農業生產的現代化步伐。
許多專家學者對糧食烘干技術及設備推廣都做了不同程度的研究與努力,但是從全國性的角度來看,我國的糧食烘干環節仍存在很多突出的矛盾,例如糧食烘干能力整體不足、烘干后糧食品質較差、烘干的能源成本高、受政策性影響適應市場經濟自主發展的機會相對較少、缺乏合適的經營模式、推廣使用效果不佳等。因此,發展中、小型糧食烘干機自動控制設備作為大型糧食烘干設備的補充形式,同時結合實際情況采用不同的推廣運營模式,是提高我國糧食烘干機械化應用水平的有效途徑,也是未來我國糧食烘干設備機械化的發展方向。
3 結語
我國是糧食生產大國,對收獲的糧食及時進行烘干是糧食生產中至關重要的環節。自然晾曬損失率較高,造成一定程度的浪費,而且最后得到的糧食品質相對較差,所以亟需實現糧食烘干機械化的普及。研究及推廣糧食烘干機械化技術及設備,通過運用糧食烘干機烘干糧食再儲存,可以改變“靠天吃飯”的傳統被動局面,既不受天氣的干擾制約,又能達到糧食烘干機械化、自動化,干燥時間短、效率高、投資少,使糧食損失降到最低點。
參考文獻
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Abstract: Grain drying mechanization technology is the important means of guaranteeing national food security. In this paper, it introduced the technical principle and equipment of grain drying, and expounded the studies of grain drying mechanization technology and equipment at home and abroad, so as to provide a reference for promoting further development of grain drying mechanization in China.
Key words: agricultural mechanization; grain drying; technology; equipment; promotion; development