第3章種子干燥的原理和方法

第三章種子干燥的原理和方法第一節(jié)種子干燥的目的和原理第二節(jié)影響種子干燥的因素第三節(jié)種子干燥的原理和方法第四節(jié)種子干燥的過程第三章種子干燥的原理和方法第一節(jié)種子干燥的目的和原理第二節(jié)影響種子干燥的因素第三節(jié)種子干燥的原理和方法第四節(jié)種子干燥的過程第一節(jié)種子干燥的目的和必要性1.防蟲蛀、防霉變和防凍害△新收獲種子含水量高達(dá)25％-35％：當(dāng)種子含水量在8％-9％以上時，倉蟲開始活動繁殖；12％-14％以上時，真菌開始生長繁殖；18％-20％以上時，種子易發(fā)熱變質(zhì)或受凍死亡；40％-60％以上時，種子將發(fā)芽。種子加工與貯藏第一節(jié)種子干燥的目的和必要性2.確保安全包裝、安全貯藏和安全運輸種子呼吸強(qiáng)度隨水份含量的增加而加強(qiáng)，同時釋放出大量的水份和熱量，容易引起種子的發(fā)熱霉變，因此種子必須干燥才能進(jìn)行包裝、貯藏和運輸。

種子加工與貯藏第一節(jié)種子干燥的目的和必要性3.保持包衣和處理種子的活力包衣劑和處理藥液一般為水溶液，在包衣過程中，會使種子吸水回潮，且藥液會傷害種子的胚根，因此包衣和處理后必須及時干燥。種子加工與貯藏第三章種子干燥的原理和方法第一節(jié)種子干燥的目的和原理第二節(jié)影響種子干燥的因素第三節(jié)種子干燥的原理和方法第四節(jié)種子干燥的過程種子加工與貯藏

影響種子干燥的因素包括外部因素和內(nèi)部因素，外部因素主要包括干燥介質(zhì)、溫度、濕度、氣流速度及其與種子的接觸狀況；內(nèi)部因素包括種子本身的大小和種皮結(jié)構(gòu)、生理狀態(tài)和化學(xué)成分等。

種子加工與貯藏種子干燥介質(zhì)：一種物質(zhì)與種子接觸，把熱量帶給種子，使種子受熱，并帶走種子中汽化出來的水分，把這種物質(zhì)稱為干燥介質(zhì)。常用的干燥介質(zhì)為空氣、加熱空氣、煤氣等。

一、外部因素

種子加工與貯藏空氣在種子干燥過程中的作用1.空氣的重度與比容：

單位體積空氣的質(zhì)量稱為重度，用Υ表示：

Υ=G（空氣的質(zhì)量）/V（空氣的體積）（kg/m3）

單位質(zhì)量的空氣所占有的體積稱為比容，用U表示：U=V/G（m3/kg）

2.空氣的壓力

空氣的總壓力等于干空氣Pg和水蒸汽分壓力Ps之和，即：P=Pg+Ps

3.空氣濕度

（1）絕對濕度：即每立方米的空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，單位：kg/m3或g/m3

（2）相對濕度：就是指在同溫同壓下，空氣的絕對濕度和該空氣達(dá)到飽和狀態(tài)時的絕對濕度之比值的百分率。

相對濕度=絕對濕度/飽和濕度×100%

種子加工與貯藏一、外部因素

種子加工與貯藏△介質(zhì)溫度—提高可增大種表水分蒸發(fā)速度，但過高會導(dǎo)致不良后果；操作時可遵循下列原則：短時間高溫干燥

長時間低溫干燥△介質(zhì)相對濕度——小有利于種表水分蒸發(fā)，但易引起“內(nèi)部汽化控制”的后果，“爆腰裂皮”；△介質(zhì)流速——增大流速可使干燥過程強(qiáng)化，但不成正比——高水種子，流速大則干燥速度快；低水種子，增大流速對干燥無多大影響。

掠過種層表面△介質(zhì)與種子接觸狀況穿過種堆懸浮種子與介質(zhì)接觸愈充分，干燥快且均勻。種子加工與貯藏一、外部因素

二、內(nèi)部因素

種子加工與貯藏淀粉傳濕力強(qiáng)，粉質(zhì)種子易干燥，可用安全高溫干燥

種子的化學(xué)成分蛋白質(zhì)傳濕力弱，蛋白質(zhì)種子應(yīng)低溫慢速干燥油質(zhì)種子水分易散發(fā)，可用安全高溫干燥淀粉類種子結(jié)構(gòu)疏松、毛細(xì)管粗大，容易干燥；蛋白質(zhì)類種子結(jié)構(gòu)緊密，毛細(xì)管較弱，傳濕力弱，但種皮卻很疏松，易失水；油質(zhì)種子含有大量脂肪，水份更易散發(fā)。種子含水量：種子含水量越高，與一定干燥條件下的平衡水份差異越大，水份進(jìn)入空氣的速度越快，干燥速度也越快。隨著種子含水量降低，干燥速度變慢。種粒大小和種層厚薄：小粒、薄層，種子易干燥，反之則難干燥。種子加工與貯藏二、內(nèi)部因素

第三章種子干燥的原理和方法第一節(jié)種子干燥的目的和原理第二節(jié)影響種子干燥的因素第三節(jié)種子干燥的原理和方法第四節(jié)種子干燥的過程一、種子干燥的原理

種子加工與貯藏

干燥原理：種子為一團(tuán)凝膠，對水分具有吸附與解吸的特性。當(dāng)外界水汽壓小于種子內(nèi)部水汽壓時，種子失水得到干燥。

干燥過程擴(kuò)散：

種內(nèi)水分沿毛細(xì)管擴(kuò)散到種子表面分兩步蒸發(fā)：種子表面水分汽化蒸發(fā)到干燥介質(zhì)中兩步同時發(fā)生但速度常有差異:

小粒種子:常擴(kuò)散>蒸發(fā)——外部汽化控制（蒸發(fā)控制速度）大粒種子:常蒸發(fā)>擴(kuò)散——內(nèi)部擴(kuò)散控制一、種子干燥的原理種子加工與貯藏

△就種子干燥而言，當(dāng)內(nèi)部擴(kuò)散速度小于外部蒸發(fā)速度時，就很難認(rèn)為地控制內(nèi)部擴(kuò)散速度，通常采用以下措施：1、適當(dāng)減少外部蒸發(fā)速度；2、暫時停止干燥，并將種子堆起來，使種子內(nèi)部水份逐漸向外擴(kuò)散，一段時間后使種子內(nèi)外水份均勻一致，稱為緩蘇。經(jīng)緩蘇后，即使不再繼續(xù)加熱，只送入外界空氣加以冷卻，也可使種子含水量繼續(xù)降低0.5％-1.0％。二、種子干燥方法種子加工與貯藏（一）自然干燥：非機(jī)械天然干燥，分曬干和晾干成本低，安全，但易受場地和天氣狀況影響△曬干：一般應(yīng)注意清場預(yù)熱薄攤勤翻冷卻入倉晾曬時種子攤的厚度不可過厚，一般可攤成5-20cm，其中大粒種子15-20cm,小粒種子5-10cm；曬種子最好推成波浪型。

種子加工與貯藏晾干——將種子置陰涼通風(fēng)處，種子水分緩慢散失而使種子干燥。晾干使用對象為干燥或快速脫水易失活的種子，如板栗、油菜、銀杏等種子；或皮薄粒小后熟旺盛的樹種，如楊、柳、杜仲種子等；肉質(zhì)果中水選出的種子，如茄子、西紅柿種子等；大多數(shù)中草藥種子。

種子加工與貯藏2.自然干燥方法

（1）種子脫粒前自然干燥；

利用自然日光曝曬或自然風(fēng)干等辦法降低種子含水量，如：

△

玉米果穗收割前可采用“站稈扒皮”方法晾曬；

△小麥、水稻可捆緊豎起，穗向上堆放；

△大豆可在收割時放成小鋪子晾曬；

△玉米穗可制成吊子掛起來。

種子加工與貯藏2.自然干燥方法

（2）脫粒后的自然干燥；種子加工與貯藏籽粒的自然晾曬，選擇曬場的要求地勢高燥、四周空曠、陽光充足、空氣流通。曬場面積一般為1t/15m2,修成魚脊形，中間高兩邊低，曬場四周應(yīng)設(shè)排水溝，以免雨水影響曬種。(二)對流干燥

種子加工與貯藏（1）通風(fēng)干燥的目的

對新收獲的較高水分種子，因遇到天氣陰雨或沒有熱空氣干燥機(jī)械時，可利用送風(fēng)機(jī)將外界涼冷干燥空氣吹入種子堆中。把種子堆間隙的水汽和呼吸熱量帶走，以達(dá)到不斷吹走水汽和熱量，避免熱量積聚導(dǎo)致種子發(fā)熱變質(zhì)、達(dá)到種子變干和降溫的目的。這是一種暫時防止潮濕種子發(fā)熱變質(zhì)，抑制微生物生長的干燥方法。1.機(jī)械通風(fēng)干燥

（2）種子通風(fēng)干燥的條件和限制種子加工與貯藏種子加工與貯藏（3）種子通風(fēng)干燥的方法：較為簡便，需要鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)干燥工作。(二)對流干燥

種子加工與貯藏2.加熱對流干燥

種子加工與貯藏即干燥介質(zhì)采用熱氣流(熱空氣和爐氣)，此時干燥介質(zhì)不但以對流方式將熱量傳給待干燥的種子，起著載熱體的作用，而且還耍把從種子中蒸發(fā)出來的水蒸汽及時帶走，又起了載濕體的作用。顯然氣流加熱干燥速度比自然通風(fēng)干燥速度快。因此，對流加熱干燥法目前仍是種子干燥的主要方法。

加熱對流干燥根據(jù)種子的運動方式可以分為以下幾種類型：種子加工與貯藏（1）種子固定床式：種子層靜止不動，干燥介質(zhì)作相對運動，種子烘干后一次卸出。干燥時，種子顆粒間彼此的接觸點不變，與氣流接觸的有效面積小，氣流阻力與種子的壓實程度密切相關(guān)。這干燥法所用機(jī)具結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低，但干燥速度低，干燥后的種子水分不均勻。（2）種子移動床式：

種子一面與干燥介質(zhì)接觸，實現(xiàn)濕熱交換，一面靠重力或機(jī)械方法自上而下流動，以增加與介質(zhì)的接觸面積，因而干燥較為均勻。種子加工與貯藏加熱對流干燥根據(jù)種子的運動方式可以分為以下幾種類型：種子加工與貯藏種子加工與貯藏（3）種子流化床式所謂流化是指種子顆粒被氣流吹起呈懸浮狀態(tài)，種粒相互分離并作上下前后運動。流化干燥就是在干燥介質(zhì)作用下使種子處于流化狀態(tài)進(jìn)行干燥的過程。種子加工與貯藏（3）種子流化床式該方式的特點是種子與干燥介質(zhì)接觸面積較大，傳熱效果好，溫度分布均勻，干燥速度快，停留時間短，不易使種子過熱，但必須在出機(jī)后進(jìn)行緩蘇，且不宜干燥初始含水量低的種子。種子加工與貯藏（4）種子循環(huán)式為了強(qiáng)化干燥過程并提高于燥均勻性，可使種子在干燥時行進(jìn)循環(huán)流動。該方式可使水份含量不同的種子彼此間也發(fā)生濕熱交換，從而加速干燥速度，但該裝置比較復(fù)雜，能耗也較大。種子加工與貯藏加熱對流干燥種子時應(yīng)注意：切忌種子與加熱器直接接觸；嚴(yán)格控制種溫，水稻種子的含水量在17％以上時，種溫掌握在43-44℃；經(jīng)烘干后的種子需冷卻到常溫才能入倉。根據(jù)加溫程度和作業(yè)快慢可分為：種子加工與貯藏（1）低溫慢速干燥法一般僅高于大氣溫度8℃以下，采用較低的氣流流量，一般1m3／種子可采用6m3／min以下氣流量。干燥時間較長，多用于倉內(nèi)干燥。（2）高溫快速干燥法

用較高的溫度和較大的氣流量對種子進(jìn)行干燥?？煞譃榧訜釟怏w對靜止種子層干燥和對移動的種子層干燥兩種。（三）紅外線輻射干燥種子加工與貯藏輻射干燥是指幅射源的射線(如紅外線)將其電磁能量傳給與輻射源沒有直接接觸的種子，使種子中的水分子運動加劇，升溫蒸發(fā)，以達(dá)到種子干燥的目的。紅外線輻射干燥種子具有升溫快、質(zhì)量高、投資少和易控制等優(yōu)點。用紅外線干燥種子，只要溫度控制適當(dāng)，不會影響種子質(zhì)量。

(四)干燥劑干燥種子加工與貯藏

即利用吸水能力強(qiáng)但對種子無害的化學(xué)物質(zhì)，將種子周圍空氣中的水分吸收掉。變色硅膠（SiO2）

常用的干燥劑有氯化鈣（CaCl2）生石灰（CaO

）

此法安全、高效，但只適用于少量種子或種質(zhì)資源的保存。

(四)干燥劑干燥種子加工與貯藏變色硅膠（SiO2）：玻璃狀半透明顆粒，無味、無臭、無害、無腐蝕性和不會燃燒。硅膠最大吸濕量可達(dá)自身質(zhì)量的40％。

氯化鈣（CaCl2）：白色片劑或粉末，每千克可吸收水0.7-0.8kg.生石灰（CaO

）:生石灰，不能重復(fù)利用，每千克可吸水0.25kg.氯化鋰（LiCl）為中性鹽類，固體，無毒、無害，吸濕性很強(qiáng)，可達(dá)45％。一般用于大規(guī)模除濕機(jī)裝置。

微波干燥：速度快、時間短，易于自動控制。傳導(dǎo)干燥：接觸干燥法。干燥慢而不均勻，溫濕度不易控制。冷凍干燥：種子在冰點以下的溫度產(chǎn)生凍結(jié)，利用升華作用出去水份。利用冷凍干燥可使種子保持良好的品質(zhì)。種子加工與貯藏(五)其他干燥方法第三章種子干燥的原理和方法第一節(jié)種子干燥的目的和原理第二節(jié)影響種子干燥的因素第三節(jié)種子干燥的原理和方法第四節(jié)種子干燥的過程

一、種子干燥特性曲線與干燥階段種子加工與貯藏（一）種子干燥特性曲線

指在不變的條件下（介質(zhì)溫度、相對濕度、種層厚度、介質(zhì)穿過種層的速度等），把種子水分含量、種子表面溫度等的變化隨時間變化的關(guān)系分別用圖線來表示。

二、種子干燥特性曲線與干燥階段種子加工與貯藏（一）種子干燥特性曲線1.干燥曲線和溫度曲線

干燥曲線：在干燥過程中，種子含水率與干燥時間的關(guān)系曲線。

溫度曲線：種子表面溫度與干燥時間的關(guān)系曲線

二、種子干燥特性曲線與干燥階段種子加工與貯藏（一）種子干燥特性曲線

2.干燥速度曲線：干燥速度指單位時間內(nèi)種子含水率的變化。種子干燥速度與種子含水率之間的關(guān)系曲線。

二、種子干燥特性曲線與干燥階段種子加工與貯藏（二）種子干燥階段

1.預(yù)熱階段

種子一開始受熱，溫度呈線性上升，而種子含水量沒有下降或降低很少。在這個階段，干燥介質(zhì)供給種子的熱量主要用來提高種子溫度，只有部分熱量使水份蒸發(fā)。

二、種子干燥特性曲線與干燥階段種子加工與貯藏（二）種子干燥階段

2.恒速干燥階段

此階段種子從內(nèi)部擴(kuò)散到表面的水份大于或等于從表面蒸發(fā)的水份，干燥介質(zhì)的溫度與種子表面溫度之差為定值。此過程中，所有傳給種子的熱量都用于水份的汽化，種子溫度保持不變，干燥速度達(dá)到了最大值。

二、種子干燥特性曲線與干燥階段種子加工與貯藏（二）種子干燥