第三章種子干燥的原理和方法 種子加工與貯藏 教學(xué)課件.ppt

1、第三章 種子干燥的原理和方法,第一節(jié) 種子干燥的目的 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 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,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(shí)，倉蟲開始活動(dòng)繁殖； 12-14以上時(shí)，真菌開始生長繁殖； 18-20以上時(shí)，種子易發(fā)熱變質(zhì)或受凍死亡； 40-60以上時(shí)，種子將發(fā)芽。,第一節(jié) 種子干燥的目的,2.確保安全包裝、安全貯藏和安全運(yùn)輸 種子呼吸強(qiáng)度隨水

2、份含量的增加而加強(qiáng)，同時(shí)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(yùn)輸。,第一節(jié) 種子干燥的目的,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(huì)使種子吸水回潮，且藥液會(huì)傷害種子的胚根，因此包衣和處理后必須及時(shí)干燥。,第三章 種子干燥的原理和方法,第一節(jié) 種子干燥的目的 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,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

3、干燥介質(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，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,一、外部因素, 介質(zhì)溫度提高可增大種表水分蒸發(fā)速度，但過高會(huì)導(dǎo)致不良后果； 操作時(shí)可遵循下列原則： 短時(shí)間高溫干燥 長時(shí)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”；,一、外部因素, 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,二、內(nèi)部因素,淀粉傳濕力強(qiáng)，可用安全高溫干燥 種子

4、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?。盒×?、薄層，種子易干燥，反之則難干燥。,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

5、、種子干燥的原理,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(shí)，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(shí)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, 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(shí)，就很難人為地控制內(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(shí)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(shí)間后使種子內(nèi)外水份均勻一致，稱為緩

6、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,（一）自然干燥： 1. 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(shí)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。,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(shí)放成小鋪?zhàn)恿罆瘢?玉米穗可制成吊

7、子掛起來。,2. 自然干燥方法,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。,（2）脫粒后的自然干燥；,(二) 對流干燥,（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(shí)，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(shí)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

8、制,（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,2.加熱對流干燥,即干燥介質(zhì)采用熱氣流(熱空氣和爐氣)，此時(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)方式可以分為以下幾種類型：,（1）種子固定床式： 種子層靜止不動(dòng)，干燥介質(zhì)作相對運(yùn)動(dòng)，種子烘干后一次卸出。干燥時(shí)，種子顆粒間彼此的接觸點(diǎn)不變，與氣流接觸的有效面積小，氣流阻力與種子的壓實(shí)程度密切相關(guān)。這干燥

9、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(dòng)床式：,種子一面與干燥介質(zhì)接觸，實(shí)現(xiàn)濕熱交換，一面靠重力或機(jī)械方法自上而下流動(dòng)，以增加與介質(zhì)的接觸面積，因而干燥較為均勻。,（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(yùn)動(dòng)。,（3）種子流化床式,該方式的特點(diǎn)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(shí)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。,（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(shí)行進(jìn)循環(huán)流動(dòng)。該方式可使水份含量不同的種子彼

10、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。,加熱對流干燥種子時(shí)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(shí)，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。,（三）紅外線輻射干燥,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(yùn)動(dòng)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(diǎn)。 用紅外線干燥種子，只要溫度控制適當(dāng)，不會(huì)影響種子質(zhì)量。,(四) 干燥劑干燥,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

11、。 變色硅膠 常用的干燥劑有 氯化鈣 生石灰 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,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(huì)燃燒。 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。,微波干燥：速度快、時(shí)間短，易于自動(dòng)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(diǎn)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

12、保持良好的品質(zhì)。,(五) 其他干燥方法,微波干燥機(jī),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,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(shí)間變化的關(guān)系分別用圖線來表示。,（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(shí)間的關(guān)系曲線。 溫度曲線：種子表面溫度與干燥時(shí)間的關(guān)系曲線。,2.干燥速度曲線：干燥速度指單位時(shí)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

13、的關(guān)系曲線。,（一）種子干燥特性曲線,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(gè)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）種子干燥階段,（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。,3. 降速干燥階段 此階段種子含水量下降，干燥速度下降，種子的溫度逐漸上升。到達(dá)D點(diǎn)后，種子各部分含水率均達(dá)到平衡水份，干燥速度為零，種子的溫度被提高到干燥介質(zhì)的溫度。,（二）種子干燥階段,（三）干燥過程中的溫度變化,預(yù)熱階段，種子溫度急劇上升； 隨后進(jìn)入恒速干燥階段，溫度有所下降； 降速干燥階段，種子和介質(zhì)的溫度相等或接近