小麦和油菜种子微波干燥的试验研究

  • 2015-06-23 08:58:00
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小麦和油菜种子微波干燥的试验研究朱德泉朱德文王德义发芽率的影响,分析了微波干燥的特点和单位质量功率耗用与小麦和油菜种子发芽率的关系,并找出较优的组合。
1微波干燥原理微波是指波长为00,频率为3300 105触1的电磁辐射线,属辐射现象。
微波加热过程即微波能量与目标物质种子所含的水分相互作用被吸收而产生热能的过程。在这个过程中只有当物质内部能级和微波场能量子满足波尔频率条件时,物质分子才能与微波有作用而共振吸收达到发热快1.微波干燥是通过微波能与种子直接相互作用进行面和内部致的整体加热。
种子内的水分子为极性分子,其正电荷和负电荷分布中心不相重合形成性偶极子,在般情况下是作杂乱无规则运动的,但在外电场微波场的作用下,偶极子呈定向排列,随微波场方向的变化,作快速的反复转向,结果水分子发生转动的共振吸收,而水分子转动过程中将受到周围分子的千扰和阻碍,产生类似摩擦的热效应,相继发生水分的蒸发,达到干燥的目的。
本次千燥试验所用微波频率为2450,2,其能量子研。62,241;种子内含自由水分子的转动能4穴播水稻时,排种盘型孔尺寸对播量因素影响较大,难以适应芒梗或过度催芽处理的种子,种子不宜催芽并需脱芒处理。圆形型孔般不宜小于虫9,否则会引起下落不畅。
难看出微波能量子和水分子的转动能级是同个数量级,能满足波尔频率条件,转动将引起共振吸收而产生热量。
国外,己将微波技术应用于农产品和食品的干燥,以期改善其质量,微波杀菌杀虫和粮食种子的干燥也在研究之中。而目前国内对作物种子的微波干燥研,尚不多。我们对新收获的小麦和油菜种子进行了微波干燥的试验研究,并取得了较为满意结果。
2试验材料设备与方法试验材料扬麦7号小麦种子和秦油2号油菜种子。
试验设备试验采用评7501型微波箱,微波工作频率为2450,出,输出功率为750评525评375贾150贾75贾档,本试验统选用75贾档。测试仪器有17250型单盘光分析天平和型电热鼓风箱等。
试验方法试验前按规范测出小麦种子原始样本含水率为15.8,发芽率为93.2;油菜种子原始样本含水率为15.7,发芽率为96.5.参照小麦和油菜种子入库贮藏标准,把微波干燥后的小麦和油菜种子需的时间,测定其发芽率。在此系列单因素试验的基础上,进行较优组合的干燥试验,其试验结果1和2.
3试验结果分析从1可知小麦种子微波干燥所用功耗为,2 0.3贾化时,有7个组合的发芽率均在95以上,其中有两个组合发芽率在96以上,比原始样本发芽率高出3个百分点,且干燥所用的时间仅26,烘后含水黄锡恺,郑文伟主编。机械原理肘。北京人民教学出版来稿日期2003年3月6曰顾欢庆江苏省苏州市农机推广站215128 1.中国农业机械化科学研宄院编。农业机械设计手册。北曹江江苏省苏州市农机推广站215128技术研宄。小麦和油菜种子,+,试,皆率在入库贮藏标准的范围内。
序号质量功耗时间含水率发牙率注发芽率为每样品粒4次重复平均值。
序号质量功耗时间含水率发芽率注发芽率为每样品100粒4次重复平均值从2可知油菜种子干燥所用功耗为1.25时,其发芽率为0;功耗为0.5贾化时,其发芽率为96.5以上;功耗在0.17,0.50贾龟范围内时,其发芽率均在90以上,含水率在入库贮藏标准的范围内。功率大于0.5界8时,由于干燥热量供给过大,降水速率过快,造成了蛋白质的急剧变性,严重地影响了发芽率。
由此可知微波千燥的时间单位质量的功耗供后种子的含水率等是其主要技术参数,它们直接影响种子的发芽率作业成本及生产率。
般说来常规热风干燥作物种子的小时降水率应在1以下,而本次试验的每小时降水幅度,小麦为4.5,油菜为7.1用常规热风干燥小麦和油菜种子分别需要4.57.1以上,而本试验用微波干燥仅需30min左右,其干燥时间仅为常规热风干燥时间节约了能耗。这是因为常规加热法热风蒸气电热器等加热法热源在外部,物体内部的温度升高是由部的,由于介质均为不良导体,故传热很慢。而种子水分随着加热时间的延长,形成了外高内低的热度梯度,而种子水分随着加热时间的延长,外层蒸发很快,湿度变小,而内部所含水分多,湿度大,形成内高外低的湿度梯度。即常规干燥时,水分梯度和温度梯度方向不致,阻碍了种子内部水分的蒸发,延长了干燥时间。而微波干燥加热的热源在内部,里起热,加热所需的时间非常短。因为外部易散热,往往内部温度比外部高,这种内外低的温度分布和湿度梯度相致,可以促进种子内部水分迅速蒸发,并很快扩散到面而蒸发,这就使干燥时间大大缩短。
4结束语微波干燥设备体积小,便于自动控制省工省时无污染可连续作业。但微波干燥农作物种子在我国目前尚无成熟的经验可供借鉴,很多问还需进步探讨。本文对微波干燥小麦和油菜种子的千燥特点作用以及试验情况作了简要的介绍,有关小麦油菜种子微波干燥后的营养成分和微波干燥设备的经济效益分析,还有待于进步研宄。
郭硕鸿。电动力学。北京高等教育出版社,1988,2426陈荣之等。无机及分析化学。北京高等教育出版社,1985,171浙江农业大学种子教研室。作物种子学肘。杭州浙江科技出版社,1981薛为民。正交多项式回归及其应用北京化学工业出版tt,1989来稿日期2003年3月3日朱德泉安徽农业大学工学院230036合肥市朱德文农业部南京农机化研宄所210014南京市王德义安徽农业大学工学院230036
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