[硕士论文] 低温远红外干燥水稻爆腰规律的试验研究 [复制链接]

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硕士论文-低温远红外干燥水稻爆腰规律的试验研究，共91页，49771字

摘要

水稻在中国有广泛的种植面积，产量居世界的第一位，且近几年随着科学技术的进

步，水稻的产量也越来越大，因此水稻的干燥也显得越来越重要。由于水稻籽粒的物理

结构的复杂性，爆腰问题一直困扰着水稻干燥效率和品质。如何降低水稻爆腰率，提高

水稻干燥后品质，是干燥业亟需解决的问题。

远红外辐射是近几十年发展起来新型干燥技术，实现了水稻表面和内部辐射加热的

功能，降低了水稻在干燥中出现的水分梯度和应力梯度，可以减少水稻干燥后的爆腰率。

本文就是在远红外干燥原理的基础上，对水稻远红外干燥的薄层干燥速率、爆腰率和缓

苏问题进行了分析与试验研究，主要工作如下：

1 远红外干燥水稻的薄层干燥试验研究

与相同条件下试验对比，远红外干燥速率要优于热风干燥。通过分析辐射强度、风

速和辐射距离对薄层干燥速率的影响，表明辐射强度和辐射距离对薄层干燥速率影响较

大，因此在建立远红外干燥水稻的薄层方程时可只考虑这两个因素的影响。通过运用

SPSS 统计软件对试验数据的拟合，建立了水稻的远红外干燥的薄层干燥方程，经过试验

验证，可以对远红外的薄层干燥进行预测。

2 远红外干燥水稻的爆腰规率试验研究

在辐射距离一定的条件下，以水稻干燥后的爆腰率为试验指标，以辐射强度、初始

含水率、表现风速和干燥时间为试验因素，采用统计分析的方法建立了试验指标和试验

因素之间的数学回归方程。运用 MATLAB 数学软件进行单因素、双因素分析，明确了试

验因素对试验指标的影响规律。

在相同试验条件下，远红外和热风干燥水稻爆腰率的对比试验表明远红外干燥在降

低爆腰率上优于热风干燥。

3 远红外干燥水稻缓苏过程的爆腰试验研究

以水稻的爆腰率差值为试验指标，缓苏温度、缓苏时间和干燥时间为试验因素进行

了远红外干燥过程中的缓苏研究，建立了试验指标和试验因素之间的数学回归方程。经

过单因素、双因素分析，明确了试验因素对试验指标的影响规律，确立了最佳的试验因

素。

关键词：远红外辐射，水稻，爆腰率，缓苏，爆腰差值

摘 要 .I

英文摘要 ..... II

1 绪 论 ......... 1

1.1 问题的提出 ....... 1

1.1.1 水稻籽粒结构及化学成分 ..... 1

1.1.2 水稻干燥的重要性 ..... 2

1.1.3 水稻干燥的特点 ......... 2

1.2 水稻产生爆腰的原因 .... 3

1.2.1 收获、贮藏过程中的爆腰 ..... 3

1.2.2 干燥工艺或工艺参数的原因 . 4

1.3 水稻产生爆腰的机理分析 ........ 4

1.4 国内外水稻爆腰规律的研究 .... 6

1.4.1 干燥工艺或工艺参数的原因 . 6

1.4.2 国内水稻干燥爆腰规律的研究 ......... 7

1.5 减少爆腰的途径 9

1.6 研究的主要内容和方法 ...........11

1.7 小结 ...... 12

2 红外辐射干燥机理 ......... 13

2.1 热量传递的基本方式 .. 13

2.1.1 热传导 ........... 13

2.1.2 热对流 ........... 13

2.1.3 热辐射 ........... 14

2.2 红外线辐射的基本规律 .......... 14

2.3 物质的红外光谱及其产生原理 .......... 16

2.3.1 分子内部的能级 ....... 16

2.3.2 分子的振动机理——红外吸收光谱的产生 ........... 17

2.4 红外辐射干燥机理 ...... 18

2.4.1 物体与辐射的关系 ... 18

2.4.2 红外辐射换热 ........... 19

2.5 红外干燥的优点 .......... 21

2.6 小结 ...... 21

3 远红外干燥水稻的薄层干燥试验研究 22

3.1 物料的一般干燥特性 .. 22

3.2 远红外薄层干燥的试验设计 .. 23

3.2.1 远红外干燥试验台 ... 23

3.2.2 试验目的 ....... 26

3.2.3 试验指标 ....... 26

3.2.4 试验因素及取值范围 ........... 27

3.2.5 试验材料及试验步骤 ........... 27

3.3 试验结果分析 .. 28

3.3.1 干燥特性分析 ........... 28

3.3.2 不同因素对薄层干燥速率的影响 ... 29

3.4 远红外干燥水稻的薄层干燥数学模型的建立 .......... 31

3.5 模型方程的验证 .......... 33

3.6 小结 ...... 33

4 低温远红外干燥水稻爆腰规律的试验研究 .... 35

4.1 水稻干燥爆腰规律律的试验 .. 35

4.1.1 试验目的、试验指标及因素取值范围 ....... 35

4.1.2 试验前的安排及水稻爆腰率的测定 ........... 35

4.1.3 试验方案 ....... 36

4.1.4 试验设计 ....... 37

4.2 回归方程的建立 .......... 41

4.2.1 爆腰率试验结果与分析 ....... 41

4.2.2 回归方程的显著性检验 ....... 41

4.2.3 回归方程的试验验证 ........... 45

4.3 试验因子对试验指标的影响 .. 45

4.3.1 单因素分析 ... 45

4.3.2 双因素分析 ... 49

4.4 远红外与热风干燥水稻爆腰的对比试验研究 .......... 54

4.4.1 试验装置 ....... 55

4.4.2 试验安排 ....... 55

4.4.3 对比试验结果分析 ... 56

4.5 小结 ...... 57

5 低温远红外干燥水稻缓苏过程爆腰规律的试验研究 58

5.1 水稻缓苏过程爆腰的试验设计 .......... 58

5.1.1 试验目的 ....... 58

5.1.2 试验指标 ....... 58

5.1.3 试验因素及试验安排 ........... 59

5.2 模型的建立 ...... 60

5.2.1 缓苏过程试验结果与分析 ... 60

5.2.2 回归方程的建立与检验 ....... 60

5.2.3 回归方程的试验验证 ........... 62

5.3 试验因子对试验指标的影响 .. 63

5.3.1 单因素分析 ... 63

5.3.2 双因素分析 ... 66

5.4 小结 ...... 69

6 结论与建议 ........ 70

6.1 主要结论 .......... 70

6.2 建议 ...... 72

参考文献 .... 73

致 谢 .......... 76

导师组意见 77

学位论文独创性声明及学位论文版权使用授权书 ........ 78

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