种子干燥的原理和方法

种子干燥的原理和方法第一节种子干燥的目的和原理第二节影响种子干燥的因素第三节种子干燥的原理和方法第四节种子干燥的过程第三章种子干燥的原理和方法第一节种子干燥的目的和原理第二节影响种子干燥的因素第三节种子干燥的原理和方法第四节种子干燥的过程第一节种子干燥的目的和必要性1.防虫蛀、防霉变和防冻害△新收获种子含水量高达25％-35％：当种子含水量在8％-9％以上时，仓虫开始活动繁殖；12％-14％以上时，真菌开始生长繁殖；18％-20％以上时，种子易发热变质或受冻死亡；40％-60％以上时，种子将发芽。种子加工与贮藏第一节种子干燥的目的和必要性2.确保安全包装、安全贮藏和安全运输种子呼吸强度随水份含量的增加而加强，同时释放出大量的水份和热量，容易引起种子的发热霉变，因此种子必须干燥才能进行包装、贮藏和运输。种子加工与贮藏第一节种子干燥的目的和必要性3.保持包衣和处理种子的活力包衣剂和处理药液一般为水溶液，在包衣过程中，会使种子吸水回潮，且药液会伤害种子的胚根，因此包衣和处理后必须及时干燥。种子加工与贮藏第三章种子干燥的原理和方法第一节种子干燥的目的和原理第二节影响种子干燥的因素第三节种子干燥的原理和方法第四节种子干燥的过程种子加工与贮藏影响种子干燥的因素包括外部因素和内部因素，外部因素主要包括干燥介质、温度、湿度、气流速度及其与种子的接触状况；内部因素包括种子本身的大小和种皮结构、生理状态和化学成分等。种子加工与贮藏种子干燥介质：一种物质与种子接触，把热量带给种子，使种子受热，并带走种子中汽化出来的水分，把这种物质称为干燥介质。常用的干燥介质为空气、加热空气、煤气等。一、外部因素种子加工与贮藏空气在种子干燥过程中的作用1.空气的重度与比容：单位体积空气的质量称为重度，用Υ表示：Υ=G（空气的质量）/V（空气的体积）（kg/m3）单位质量的空气所占有的体积称为比容，用U表示：U=V/G（m3/kg）2.空气的压力空气的总压力等于干空气Pg和水蒸汽分压力Ps之和，即：P=Pg+Ps3.空气湿度（1）绝对湿度：即每立方米的空气中所含水蒸气的质量，单位：kg/m3或g/m3（2）相对湿度：就是指在同温同压下，空气的绝对湿度和该空气达到饱和状态时的绝对湿度之比值的百分率。相对湿度=绝对湿度/饱和湿度×100%种子加工与贮藏一、外部因素种子加工与贮藏△介质温度—提高可增大种表水分蒸发速度，但过高会导致不良后果；操作时可遵循下列原则：短时间高温干燥长时间低温干燥△介质相对湿度——小有利于种表水分蒸发，但易引起“内部汽化控制”的后果，“爆腰裂皮”；△介质流速——增大流速可使干燥过程强化，但不成正比——高水种子，流速大则干燥速度快；低水种子，增大流速对干燥无多大影响。掠过种层表面△介质与种子接触状况穿过种堆悬浮种子与介质接触愈充分，干燥快且均匀。种子加工与贮藏一、外部因素二、内部因素种子加工与贮藏淀粉传湿力强，粉质种子易干燥，可用安全高温干燥种子的化学成分蛋白质传湿力弱，蛋白质种子应低温慢速干燥油质种子水分易散发，可用安全高温干燥淀粉类种子结构疏松、毛细管粗大，容易干燥；蛋白质类种子结构紧密，毛细管较弱，传湿力弱，但种皮却很疏松，易失水；油质种子含有大量脂肪，水份更易散发。种子含水量：种子含水量越高，与一定干燥条件下的平衡水份差异越大，水份进入空气的速度越快，干燥速度也越快。随着种子含水量降低，干燥速度变慢。种粒大小和种层厚薄：小粒、薄层，种子易干燥，反之则难干燥。种子加工与贮藏二、内部因素第三章种子干燥的原理和方法第一节种子干燥的目的和原理第二节影响种子干燥的因素第三节种子干燥的原理和方法第四节种子干燥的过程一、种子干燥的原理种子加工与贮藏干燥原理：种子为一团凝胶，对水分具有吸附与解吸的特性。当外界水汽压小于种子内部水汽压时，种子失水得到干燥。干燥过程扩散：种内水分沿毛细管扩散到种子表面分两步蒸发：种子表面水分汽化蒸发到干燥介质中两步同时发生但速度常有差异:小粒种子:常扩散蒸发——外部汽化控制（蒸发控制速度）大粒种子:常蒸发扩散——内部扩散控制一、种子干燥的原理种子加工与贮藏△就种子干燥而言，当内部扩散速度小于外部蒸发速度时，就很难认为地控制内部扩散速度，通常采用以下措施：1、适当减少外部蒸发速度；2、暂时停止干燥，并将种子堆起来，使种子内部水份逐渐向外扩散，一段时间后使种子内外水份均匀一致，称为缓苏。经缓苏后，即使不再继续加热，只送入外界空气加以冷却，也可使种子含水量继续降低0.5％-1.0％。二、种子干燥方法种子加工与贮藏（一）自然干燥：非机械天然干燥，分晒干和晾干成本低，安全，但易受场地和天气状况影响△晒干：一般应注意清场预热薄摊勤翻冷却入仓晾晒时种子摊的厚度不可过厚，一般可摊成5-20cm，其中大粒种子15-20cm,小粒种子5-10cm；晒种子最好推成波浪型。种子加工与贮藏晾干——将种子置阴凉通风处，种子水分缓慢散失而使种子干燥。晾干使用对象为干燥或快速脱水易失活的种子，如板栗、油菜、银杏等种子；或皮薄粒小后熟旺盛的树种，如杨、柳、杜仲种子等；肉质果中水选出的种子，如茄子、西红柿种子等；大多数中草药种子。种子加工与贮藏2.自然干燥方法（1）种子脱粒前自然干燥；利用自然日光曝晒或自然风干等办法降低种子含水量，如：△玉米果穗收割前可采用“站秆扒皮”方法晾晒；△小麦、水稻可捆紧竖起，穗向上堆放；△大豆可在收割时放成小铺子晾晒；△玉米穗可制成吊子挂起来。种子加工与贮藏2.自然干燥方法（2）脱粒后的自然干燥；种子加工与贮藏籽粒的自然晾晒，选择晒场的要求地势高燥、四周空旷、阳光充足、空气流通。晒场面积一般为1t/15m2,修成鱼脊形，中间高两边低，晒场四周应设排水沟，以免雨水影响晒种。(二)对流干燥种子加工与贮藏（1）通风干燥的目的对新收获的较高水分种子，因遇到天气阴雨或没有热空气干燥机械时，可利用送风机将外界凉冷干燥空气吹入种子堆中。把种子堆间隙的水汽和呼吸热量带走，以达到不断吹走水汽和热量，避免热量积聚导致种子发热变质、达到种子变干和降温的目的。这是一种暂时防止潮湿种子发热变质，抑制微生物生长的干燥方法。1.机械通风干燥（2）种子通风干燥的条件和限制种子加工与贮藏种子加工与贮藏（3）种子通风干燥的方法：较为简便，需要鼓风机进行通风干燥工作。(二)对流干燥种子加工与贮藏2.加热对流干燥种子加工与贮藏即干燥介质采用热气流(热空气和炉气)，此时干燥介质不但以对流方式将热量传给待干燥的种子，起着载热体的作用，而且还耍把从种子中蒸发出来的水蒸汽及时带走，又起了载湿体的作用。显然气流加热干燥速度比自然通风干燥速度快。因此，对流加热干燥法目前仍是种子干燥的主要方法。加热对流干燥根据种子的运动方式可以分为以下几种类型：种子加工与贮藏（1）种子固定床式：种子层静止不动，干燥介质作相对运动，种子烘干后一次卸出。干燥时，种子颗粒间彼此的接触点不变，与气流接触的有效面积小，气流阻力与种子的压实程度密切相关。这干燥法所用机具结构简单，使用成本低，但干燥速度低，干燥后的种子水分不均匀。（2）种子移动床式：种子一面与干燥介质接触，实现湿热交换，一面靠重力或机械方法自上而下流动，以增加与介质的接触面积，因而干燥较为均匀。种子加工与贮藏加热对流干燥根据种子的运动方式可以分为以下几种类型：种子加工与贮藏种子加工与贮藏（3）种子流化床式所谓流化是指种子颗粒被气流吹起呈悬浮状态，种粒相互分离并作上下前后运动。流化干燥就是在干燥介质作用下使种子处于流化状态进行干燥的过程。种子加工与贮藏（3）种子流化床式该方式的特点是种子与干燥介质接触面积较大，传热效果好，温度分布均匀，干燥速度快，停留时间短，不易使种子过热，但必须在出机后进行缓苏，且不宜干燥初始含水量低的种子。种子加工与贮藏（4）种子循环式为了强化干燥过程并提高于燥均匀性，可使种子在干燥时行进循环流动。该方式可使水份含量不同的种子彼此间也发生湿热交换，从而加速干燥速度，但该装置比较复杂，能耗也较大。种子加工与贮藏加热对流干燥种子时应注意：切忌种子与加热器直接接触；严格控制种温，水稻种子的含水量在17％以上时，种温掌握在43-44℃；经烘干后的种子需冷却到常温才能入仓。根据加温程度和作业快慢可分为：种子加工与贮藏（1）低温慢速干燥法一般仅高于大气温度8℃以下，采用较低的气流流量，一般1m3／种子可采用6m3／min以下气流量。干燥时间较长，多用于仓內干燥。（2）高温快速干燥法用较高的温度和较大的气流量对种子进行干燥。可分为加热气体对静止种子层干燥和对移动的种子层干燥两种。（三）红外线辐射干燥种子加工与贮藏辐射干燥是指幅射源的射线(如红外线)将其电磁能量传给与辐射源没有直接接触的种子，使种子中的水分子运动加剧，升温蒸发，以达到种子干燥的目的。红外线辐射干燥种子具有升温快、质量高、投资少和易控制等优点。用红外线干燥种子，只要温度控制适当，不会影响种子质量。(四)干燥剂干燥种子加工与贮藏即利用吸水能力强但对种子无害的化学物质，将种子周围空气中的水分吸收掉。变色硅胶（SiO2）常用的干燥剂有氯化钙（CaCl2）生石灰（CaO）此法安全、高效，但只适用于少量种子或种质资源的保存。(四)干燥剂干燥种子加工与贮藏变色硅胶（SiO2）：玻璃状半透明颗粒，无味、无臭、无害、无腐蚀性和不会燃烧。硅胶最大吸湿量可达自身质量的40％。氯化钙（CaCl2）：白色片剂或粉末，每千克可吸收水0.7-0.8kg.生石灰（CaO）:生石灰，不能重复利用，每千克可吸水0.25kg.氯化锂（LiCl）为中性盐类，固体，无毒、无害，吸湿性很强，可达45％。一般用于大规模除湿机装置。微波干燥：速度快、时间短，易于自动控制。传导干燥：接触干燥法。干燥慢而不均匀，温湿度不易控制。冷冻干燥：种子在冰点以下的温度产生冻结，利用升华作用出去水份。利用冷冻干燥可使种子保持良好的品质。种子加工与贮藏(五)其他干燥方法第三章种子干燥的原理和方法第一节种子干燥的目的和原理第二节影响种子干燥的因素第三节种子干燥的原理和方法第四节种子干燥的过程一、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（一）种子干燥特性曲线指在不变的条件下（介质温度、相对湿度、种层厚度、介质穿过种层的速度等），把种子水分含量、种子表面温度等的变化随时间变化的关系分别用图线来表示。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（一）种子干燥特性曲线1.干燥曲线和温度曲线干燥曲线：在干燥过程中，种子含水率与干燥时间的关系曲线。温度曲线：种子表面温度与干燥时间的关系曲线二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（一）种子干燥特性曲线2.干燥速度曲线：干燥速度指单位时间內种子含水率的变化。种子干燥速度与种子含水率之间的关系曲线。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（二）种子干燥阶段1.预热阶段种子一开始受热，温度呈线性上升，而种子含水量没有下降或降低很少。在这个阶段，干燥介质供给种子的热量主要用来提高种子温度，只有部分热量使水份蒸发。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（二）种子干燥阶段2.恒速干燥阶段此阶段种子从内部扩散到表面的水份大于或等于从表面蒸发的水份，干燥介质的温度与种子表面温度之差为定值。此过程中，所有传给种子的热量都用于水份的汽化，种子温度保持不变，干燥速度达到了最大值。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（二）种子干燥阶段3.降速干燥阶段此阶段种子含水量下降，干燥速度下降，种子的温度逐渐上升。到达D点后，种子各部分含水率均达到平衡水份，干燥速度为零，种子的温度被提高到干燥介质的温度。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（三）干燥过程中的温度变化预热阶段，种子温度急剧上升；随后进入恒速干燥阶段，温度有所下降；降速干燥阶段，种子和介质的温度相等或接近。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（四）种子干燥曲线的应用1.提高干燥介质的温度，可减少干燥时间，即高温快速干燥，但过高的温度又对种子造成伤害。二、种子干燥特性曲线与干燥阶段种子加工与贮藏（四）