文档介绍：第六章粮食干燥基本原理
一、物料中的水分与物料的结合形式
粮食是由干物质与一定水分结合而成的有机体,粮食水分因外界温湿度、收获季节、粮食种类等不同而异,对安全储粮发挥重要影响作用。
按其与干物质结合的形式不同,粮食内部的水分可分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水三类。
1. 化学结合水
包括水分与物料的离子结合和结晶型分子结合,如结晶硫酸铜CuSO4·nH2O;
按一定的严格比例,参与到物体结构内部,与物体结合极其牢固;
它与粮粒中的蛋白质、糖类、磷脂等亲水胶体结合在一起,不容易蒸发,不具有溶剂的性能,在低温下不易结冰;
化学结合水的去除不但要耗费大量的能量,而且必然会引起粮食物理和生化性质的变化,它的离解不应视为干燥过程,而是一个化学过程;
在粮食干燥过程中,不考虑去除这种水分。
这种水分按一定比例与物体结合,但不严格,包括吸附水分、渗透水分和结构水分,其中以吸附水分与物料的结合力为最强;
⑴吸附水分是粮粒中水分存在的重要形式,大部分处于多孔物料毛细管表面的单分子吸附层和多分子吸附层中,吸附时伴随着放热,只能以蒸气状态缓慢地移动且只能缓慢排除;
⑵渗透水分
指一些具有细胞结构的物料,在细胞内充满了浓溶液,水分在渗透压力的作用下,从细胞外浓度较小的溶液中穿过细胞壁进入细胞内的水分;
只允许溶剂通过,而不允许溶质通过的物质称半透膜;
渗透水分像纤维吸水,属于自由水或游离水,与物质结合的强度较弱,比吸附水分松弛一些,但在数量上是吸附水分的几倍。
籽粒内部的生命活动必须在此水分存在下才能进行,此时粮粒内的酶才能转化为活动状态;
粮食要除去这种水分才能安全储藏。
⑶结构水分
指胶体物质固化形成凝胶时所保留在它密封孔隙中的水分,其结合的能量更小。
如:面筋、动物胶、凉粉(皮)中的水分。
该水分与物料之间结合比较松弛,没有一定数量的比例关系;
包括粗、细毛细管水分、孔隙中的水分和表面润湿水分;
粗毛细管半径大于10-5cm,水分一般是以液态存在于孔隙之中;细毛细管的半径小于10-5cm,其水分是以液态、气态或湿空气状态存在的;
孔隙水分和表面润湿水分则存在于粮粒表面、孔隙中。粮食的含水量愈高,其中的机械结合水就愈多,则在干燥中愈容易蒸发。
总之,粮食干燥的目的是使粮食能够安全储藏,因此只要将粮食水分降至适合安全储藏的范围即可,没有必要非将粮食水分降至很低的范围,那么做既浪费能源,对粮食品质还不利。
二、湿物料的吸湿平衡
1. 平衡水分(定义、测定、计算)
吸湿性:指粮食吸附或解吸水汽的特性,是粮食吸附性的一种具体表现;
平衡水分:粮粒具有吸湿与解吸能力,在一定条件下,粮食达到的最终水分值;
平衡水分是通风干燥的极限值,用于通风时机选择、仓房门窗的开启与密闭等。
平衡水分测定有静态法和动态法两种,用酸溶液或饱和的盐溶液调制空气的相对湿度,用恒温箱控制小环境温度。