外文翻譯--過熱蒸汽流化床稻谷干燥 中文版.doc

過熱蒸汽流化床稻谷干燥ChaiyongTaechapairoja,*，IsaresDhuchakallayaa,，SomchartSoponronnarita，SomboonWetchacamaa，SomkiatPrachayawarakornbaThermalTechnologyDivision,SchoolofEnergyandMaterials,KingMongkutsUniversityofTechnologyThonburi，Suksawat48Road,Thungkaru,Bangkok10140,ThailandbFacultyofEngineering,KingMongkutsUniversityofTechnologyThonburi,Suksawat48Road,Thungkaru,Bangkok10140,ThailandReceived18February2002；accepted24July2002摘要使用過熱蒸汽流化床干燥稻谷是一種新的替代使用傳統(tǒng)的熱空氣的方法。大規(guī)模轉(zhuǎn)移機(jī)制稻谷干燥干燥的初始水分含量在25和44.5d.b之間。通過內(nèi)核內(nèi)部水分運(yùn)動(dòng)控制d.b，并且用一個(gè)二系列的指數(shù)方程用來解釋其運(yùn)動(dòng)。方程式中的干燥參數(shù)是功能的溫度和床的深度。對(duì)于水稻的質(zhì)量，整精米產(chǎn)量從過熱蒸汽干燥更具可持續(xù)性，并且比熱風(fēng)干燥獲得的價(jià)值更高，而它使白大米的色彩變得更暗一些,品質(zhì)更差。白肚的比例顯著影響了最初的水分含量。2002年Elsevier科學(xué)有限公司版權(quán)所有。關(guān)鍵詞：脫水，糧食，整精米，質(zhì)量，過熱蒸汽，白肚1、介紹水稻在世界上是重要的糧食作物。除了作為主食，谷物還被加工成多種產(chǎn)品。在被加工之前，新鮮收獲的水稻需要進(jìn)行干燥處理，以避免質(zhì)量由微生物和呼吸惡化。干燥的方法是一種流化床技術(shù)，本質(zhì)上是有效使用高含水量谷物，例如,稻谷、蒸谷米、大豆、玉米、其中的空氣和固體顆粒是嚴(yán)格混合。有人曾建議，高水分稻谷應(yīng)迅速干燥至水分含量逼近23d.b.防止米粒變黃，這是很容易出現(xiàn)在高濕度水平下，然后放到儲(chǔ)存?zhèn)}中使其在周圍空氣中干燥，直到其水分含量下降到16d.b.(Soponronnarit&Prac-hayawarakorn,1994)。SutherlandandGhaly(1990)對(duì)利用熱空氣流化床干燥稻谷技術(shù)的可行性進(jìn)行了深入的調(diào)查研究。他們的實(shí)驗(yàn)表明，整精米產(chǎn)生最終與水分含量有關(guān)：整精米產(chǎn)量為58-61時(shí)，水稻含水量從28.2到20.5d.b.，但最后含水量為15-24，低于20d.b.。干燥介質(zhì)是用來搬運(yùn)蒸發(fā)的水分，可以用熱空氣或過熱蒸汽使固體顆粒液化。過熱蒸汽干燥窯干燥比熱空氣干燥有更重要的優(yōu)勢：（1）提供烘干機(jī)的能量可以在一個(gè)封閉的循環(huán)回收排放的廢汽，以降低經(jīng)濟(jì)成本，（2）從排汽產(chǎn)生的能量看固體內(nèi)蒸發(fā)的水分可以回收，并在其他區(qū)域中使用，（3）當(dāng)在一個(gè)封閉的真空干燥室內(nèi)進(jìn)行干燥時(shí)，環(huán)境污染和排放到大氣中的臭氣都是可以消除的。使用過熱蒸汽干燥，不同于熱風(fēng)干燥，干燥過程中的一般特點(diǎn)有顯著改變。主要差異包括：（1）在初始干燥期材料表面的蒸汽冷凝，（2）在上述逆溫中過熱蒸汽比熱空氣有更高的干燥速率，在這溫度下水變成蒸汽蒸發(fā)率和熱風(fēng)成為平等(Yoshida&Hyodo,1963)，（3）固體表面周圍沒有氣膜阻力，從而提高了傳質(zhì)速率。使用蒸汽溫度高，對(duì)熱敏感的食品原料，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的問題，例如褐變，變色和蛋白質(zhì)變性等。然而，在某些情況下，它對(duì)改變的組織結(jié)構(gòu)有益，例如，用過熱蒸汽對(duì)蝦干進(jìn)行燥比使用熱風(fēng)收縮程度低(Prachayawarakorn,Soponronnarit,&Jaisut,2002)。目前的工作的目的是用過熱蒸汽流化床烘干機(jī)制造半熟大米。稻谷干燥特性研究，隨著整精米的質(zhì)量、產(chǎn)量、白度、白肚決定的。2、材料和方法一個(gè)批次的過熱蒸汽流化床干燥機(jī)示意圖如圖所示。1。它由五個(gè)主要部分構(gòu)成：具有直徑15厘米和100厘米的高度一種內(nèi)在的圓柱形腔，一個(gè)13.5kW飽和蒸汽溫度電加熱器轉(zhuǎn)換到過熱蒸汽流化床，一個(gè)由2.2千瓦的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的向后彎葉片離心風(fēng)機(jī)，一個(gè)反向流動(dòng)旋流器和一個(gè)產(chǎn)生蒸汽容量31公斤/小時(shí)的小鍋爐。一個(gè)穿孔板，每平方厘米10孔，用于散發(fā)干燥介質(zhì)。烘干機(jī)的直徑設(shè)計(jì)粒徑的比例要足夠大，以減低屏風(fēng)效應(yīng)。然而，當(dāng)比例低于10時(shí)屏風(fēng)效應(yīng)就變得重要（Geankoplis，1995年）。過熱蒸汽溫度是由一個(gè)具有正負(fù)1C精度的PID控制器控制的。在使用蒸汽干燥前，用熱空氣是用于預(yù)熱系統(tǒng)各個(gè)部分直到溫度達(dá)到所要求的水平。然后，空氣被蒸汽代替。蒸汽發(fā)生器生成飽和蒸汽是在106kPa(絕對(duì)的壓力)與之相對(duì)應(yīng)的溫度為100C。當(dāng)飽和蒸汽流經(jīng)電加熱器，由電加熱器提供額外的熱量，以提高蒸汽溫度達(dá)使其達(dá)到預(yù)期的水平。其后通過流化床干燥機(jī)。在那之后，小塵粒和未成熟谷物懸浮在排出的廢汽中，它們?cè)谛L(fēng)分離器中被收集。最后，清理所有排出的廢汽，再循環(huán)利用。當(dāng)?shù)竟鹊臐穸冗_(dá)到所需的水分含量時(shí)，將其存放在溫度保持在3-5C的室內(nèi)陰涼處5-7天，以確保整個(gè)籽粒含水量的均勻。實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置如下：初始水分含量為25-45d.b，床深度10-15厘米，過熱蒸汽溫度150-170在一個(gè)固定的表面為速度3.1m/s。不同位置的溫度由一個(gè)鉻-鎳鋁熱電偶（K型）測定并且與一個(gè)精度為正負(fù)1C的數(shù)據(jù)記錄器連接。干燥后，稻谷粒慢慢冷卻到室溫，然后裝在聚丙烯袋里。然后，將它們與周圍空氣輕輕通風(fēng)，直到其水分含量達(dá)到16d.b。最后，300克樣品裝在一個(gè)密封的塑料袋2周，然后測試樣品的整精米、白度和白肚。稻谷水分含量測定是在溫度103C電空氣烘箱中烘72小時(shí)，根據(jù)1995年AACC的方法。水稻品質(zhì)是由頭水稻產(chǎn)量和白度決定的，和參考樣本比較。（環(huán)境空氣干燥稻谷）。方法遵循泰國教育部農(nóng)業(yè)和合作社的方針。整精米是指白米一個(gè)內(nèi)核的長度至少其原始長度的75。整精米的產(chǎn)量就是指白米的質(zhì)量，那些稻谷樣品質(zhì)量在削分完整后仍然認(rèn)為是整精米。從實(shí)驗(yàn)中，新鮮整精米產(chǎn)量稻谷樣品獲取每次是不同的，因此它，很難比較從不同的干燥條件獲得的水稻質(zhì)量。為了明確的比較，因此整精米的品質(zhì)，作為一個(gè)相對(duì)整精米產(chǎn)量的代表。相對(duì)整精米產(chǎn)量是指人工用自然風(fēng)干燥獲得整精米的比例。除了整精米產(chǎn)量,另外兩個(gè)稻谷的品質(zhì)、半透明度也得到研究，半透明度是直接用白色,白肚測量的。稻谷內(nèi)核不透明的白斑可大致分為白肚和堊白。白肚來自不完整的或部分糊化水稻，而堊白其自身特點(diǎn)取決于水稻基因型仍然可以存在，甚至完全糊化糧食。白米樣品色澤測量是通過使用Kett數(shù)字白度儀（型號(hào)C-300）。測量樣品的色澤之前，白度儀必須用白色參考校準(zhǔn)，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值為86.3。在整個(gè)工作中，樣品的色澤代表相對(duì)白度，它是以為人工干燥樣品的白度定義的。圖1。過熱蒸汽流化床烘干機(jī)的一個(gè)示意圖：（1）流化床干燥機(jī)，（2）加熱器，（3）風(fēng)扇，（4）旋風(fēng)分離器，（5）鍋爐（6）繞過線。3、結(jié)果與討論3.1、流化條件起初，在過熱蒸汽所需最小流化速度是通過測量壓力降測量的。結(jié)果如2。10，12.5和15厘米的床深度，表明表面的最低速度為流化(Umf)，壓力降開始是恒定的點(diǎn)決定的，是獨(dú)立于床的深度2.6m/s值與蒸汽溫度為150C。這個(gè)最小速度高于由Soponronnarit和Prachayawarakorn（1994）報(bào)道的使用熱空氣1.65m/s的速度。要求更高的流化速度大概是因?yàn)檫^熱蒸汽的密度和粘度較低。由于蒸汽較低的物理特性，結(jié)果在同樣表面的速度下稻谷上的垂直力的比例越來越低。然而，在稻谷內(nèi)核相反的方向的力量通過增加表面的的蒸汽流速可以相互抵消，因此要求更高的最低的蒸汽流化速度。圖2中可以看出，低于最低流化速度的床是一個(gè)靜態(tài)的床，相對(duì)應(yīng)地區(qū)壓降表面的速度有一個(gè)