發(fā)芽糙米變溫干燥工藝研究.pdf

1、發(fā)芽糙米是將糙米經(jīng)發(fā)芽至一定芽長，所得到的由幼芽和帶糠層的胚乳組成的糙米制品。即將糙米在一定溫度、濕度下進(jìn)行培養(yǎng)，待糙米發(fā)芽到一定程度時(shí)將其干燥所得到的產(chǎn)品。糙米發(fā)芽的實(shí)質(zhì)，是將糙米中所含有的酶激活和釋放，并從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的酶解過程，富集了γ-基丁酸和抗脂質(zhì)氧化物IP-6（肌醇六磷酸）等生理活性物質(zhì)，同時(shí)也保留了豐富的維生素（B1、B2、B6、C、E）、礦物質(zhì)（鎂、鉀、鋅、鐵）和膳食纖維等營養(yǎng)成份，因此發(fā)芽糙米與糙米和精白米相比更

2、具有營養(yǎng)價(jià)值。發(fā)芽糙米的出現(xiàn)，大大豐富了米制品品種，顯著提高了大米的附加產(chǎn)值，擁有非常廣闊的發(fā)展前景。
　　 由發(fā)芽糙米的干燥特性和相關(guān)資料可知：發(fā)芽糙米的初始含水率比較高，應(yīng)用常規(guī)的恒溫干燥方法，若采用較低的干燥溫度，由于干燥時(shí)間很長、干燥效率較低、能耗增加、干燥加工的經(jīng)濟(jì)性較差；若采用較高的干燥溫度，在干燥的后期，物料的溫度會(huì)過高，將會(huì)對(duì)干燥品質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。因此要設(shè)計(jì)一套適合它的物料特性的干燥工藝，從而解決發(fā)芽糙米干燥的

3、問題。變溫干燥工藝使以上兩個(gè)問題迎刃而解，當(dāng)發(fā)芽糙米水分比較高時(shí)，采用90～120℃高溫干燥，增大降水速率，提高干燥效率；當(dāng)?shù)竟人直容^低時(shí)，采用40～70℃較低溫度干燥，降低降水速率并確保發(fā)芽糙米的溫度不會(huì)長期超過60℃，以保證干燥品質(zhì)。
　　 本文主要探討了以下兩方面的問題：一是搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)；二是發(fā)芽糙米干燥加工工藝研究，選擇變溫干燥的各項(xiàng)因素和衡量指標(biāo)，探討變溫干燥各項(xiàng)因素對(duì)衡量指標(biāo)的影響，以及各項(xiàng)因素優(yōu)化等。

4、
　　 （1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本課題系統(tǒng)采用的熱風(fēng)干燥裝置，它主要由電加熱器、干燥室、主循環(huán)風(fēng)機(jī)、相應(yīng)的傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。通過傳感器檢測(cè)干燥過程的溫度、濕度、風(fēng)速等干燥參數(shù)，并通過自行設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集裝置采集干燥過程中物料和干燥介質(zhì)的實(shí)時(shí)信息?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)是以干燥室內(nèi)的溫度和濕度信號(hào)為輸入量，以電加熱器的開關(guān)量執(zhí)行器為控制對(duì)象，在微機(jī)控制系統(tǒng)中采用PID控制方法有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度，使發(fā)芽糙米在烘干過程中滿足

5、各時(shí)段的烘干工藝要求，達(dá)到提高發(fā)芽糙米烘干質(zhì)量和節(jié)省能源的目的。該系統(tǒng)主要由LTM-8663雙CPU強(qiáng)固型遠(yuǎn)程測(cè)控模塊、EE溫濕度一體傳感器、LTM-520 RS232/485隔離型轉(zhuǎn)換器、JSA12M模擬量控制電動(dòng)執(zhí)行器、工控機(jī)等組成。上位機(jī)利用C++語言編制的監(jiān)控軟件對(duì)發(fā)芽糙米進(jìn)行分時(shí)段烘干控制，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、數(shù)據(jù)顯示、調(diào)溫裝置控制、手自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制等功能。該烘干系統(tǒng)是一套節(jié)能環(huán)保、烘干能力強(qiáng)、電腦控制的高效烘干系統(tǒng)。

6、　　 （2）通過單因素試驗(yàn)，探討了各個(gè)因素對(duì)干燥速率和單位能耗的影響。結(jié)果表明：溫度升高、風(fēng)速增加，干燥速率相應(yīng)增加。當(dāng)溫度在95℃以上，風(fēng)速在3.6m/s以上時(shí)，干燥速率變化不明顯。單位能耗隨介質(zhì)溫度的升高而降低，隨介質(zhì)風(fēng)速的升高而升高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制該物料的干燥曲線和干燥速率曲線，為確定發(fā)芽糙米的干燥工藝提供了相應(yīng)的技術(shù)手段和數(shù)據(jù)參考。
　　 （3）針對(duì)發(fā)芽糙米的特性，利用熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了正交變溫干燥實(shí)驗(yàn)。選定變

7、風(fēng)溫干燥前期溫度、后期溫度、干燥前后期轉(zhuǎn)換含水率及介質(zhì)風(fēng)速為四因素，以干燥速率、單位能耗和γ-氨基丁酸含量為性能指標(biāo)，對(duì)發(fā)芽糙米變溫干燥條件下干燥特性變化情況進(jìn)行模擬；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以發(fā)現(xiàn)各因素對(duì)各性能指標(biāo)的影響規(guī)律，從而了掌握發(fā)芽糙米變風(fēng)溫干燥工藝的干燥特性；通過多元線性回歸獲得各性能指標(biāo)多元單目標(biāo)回歸方程，建立發(fā)芽糙米干燥性能指標(biāo)的回歸數(shù)學(xué)模型。
　　 （4）采用評(píng)價(jià)函數(shù)法中的線性權(quán)和法對(duì)發(fā)芽糙米干燥