1、（1 農業部南京農業機械化研究所，南京210014；2 安徽農業大學工學院，合肥 230036）摘要：針對玉米熱風干燥中存在的問題，運用自制的微波干燥試驗設備，采用不同的質量比功率和加熱時間及配套的工藝流程，研究了玉米微波干燥特性及干燥條件對干后品質、能耗的影響，分析了微波干燥玉米過程中單位質量功耗、溫度、平均失水速率與玉米籽粒發芽率、爆腰率和淀粉得率的關系，確定了影響微波干燥玉米的工藝參數和玉米微波干燥的最優工藝流程。研究結果表明：玉米微波干燥主要處于恒速干燥階段，應用微波技術既能0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 前言玉米是我國主要糧食作物之一，玉米籽粒收獲時含水量較高，再加上

2、收獲季節經常遇到連續陰雨天氣，若不能及時得到干燥就會出現變質霉爛現象，嚴重影響玉米的產量和品質，大大降低了其經濟效益。傳統的農作物干燥是采用熱風干燥方式，干燥時物料受熱先外后內，干燥效果與干燥質量較0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 工業大型微波爐 http:/ 試驗材料、設備與方法1.1 試驗材料與設備玉米：掖單 19 號，由安徽農業大學試驗總場提供，原始水分為 26.4%，發芽率為 93.2%。微波爐：WP750-1 型微波爐，微波頻率為2450MHz，可定功率輸出。根據以前的試驗結論，本試驗統一選用 150W 檔。0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ TH1-400

3、 溫度計 ，精度為±1。分析天平：TG725C 型單盤分析天平，精度為±0.01。電熱鼓風干燥箱：101-1 型電熱恒溫箱。1.2 試驗與測定方法水分測定：按 GB5497-85 方法測定，130定時烘干法。發芽率測定：按 GB5520-85 方法測定。0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ GB/T5514-85 方法測定。爆腰率測定：從經過微波處理的玉米籽粒中隨機取出 100 粒，從中挑出有裂紋的粒數，即為玉米的爆腰率（每個樣品做三次試驗，結果取平均值）。試驗方法:參照玉米入庫貯藏標準，把玉米籽粒的最終含水量定為 12%14%的范圍內，按

4、試驗要求設定不同單位干燥功率和不同干燥時間對玉米進行微波干燥試驗，記錄每一時間段的玉米重量和溫度。干燥后的樣品冷卻后測其水分、爆腰率、發芽率和淀粉得率。根據各個時刻的水分含量計算失水速率。0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 試驗結果與分析2.1 玉米籽粒干燥特性玉米籽粒干燥特性曲線是干燥過程中玉米絕對水分和干燥時間之間的關系曲線，1 所示。由圖 1 可以得出，隨干燥時間的延長，玉米的含水率逐漸下降，原始水分為 26.4%的玉米降到14%，采用 0.4W/g 的功率進行干燥需要大約 50 分鐘，而采用 0.15W/g 功率干燥需要 150 分鐘左右。可見，單位質量的微波干燥功率越大，

5、失水加快，總干燥時間縮短。0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 所示。在干燥曲線上各點的切線斜率即為該點絕對水分時相應的干燥速率。由圖 2 可以得出，玉米籽粒內含水量減少，失水速率下降，單位質量的微波干燥功率越大，失水速率加快，整個干燥過程可以分為三個階段：預干燥階段、恒速干燥階段和降速干燥階段。在預干燥階段，干燥速率從零開始迅速上升到最高值。在恒速干燥階段，蒸發的水分基本按直線下降，干燥速率基本是穩定的。這是由于向玉米提供的熱量基本0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 所示。由圖 3 可以得出，隨單位干燥功率的提高，玉米最高溫度升高，而且單位干燥功率越高，溫度升高得越快。

6、單位干燥功率為 0.4W/g 的最高溫度為0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 0.15W/g 的最高溫度只有50左右。2.2 排濕風速對平均失水速率和溫度的影響由圖 4、圖 5 可以得出，排濕風速增加，玉米水分下降減慢，干燥總時間略增，溫度也略低。微波干燥時，由于玉米溫度高于排濕氣流溫度，當排濕風速提高后，玉米與周圍的對流換熱程度增強，用于失水熱量相對減少，但因微波干燥時存在一定自模化區，這種影響程度較小。2.3 單位質量干燥功率對玉米籽粒發芽率、爆0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 6 左圖可以得出，隨單位干燥功率的提高，爆腰率升高，發芽率和淀粉得率下降，而且干燥功率

7、越高，爆腰率上升得越快，發芽率和淀粉得率下降得越快。單位干燥功率為 0.4W/g 的爆腰率高達 60%，發芽率只有 8%和淀粉得率只有 39.6%，而單位干燥功率為 0.15W/g 的爆腰率只有 2%，發芽率為 98%和淀粉得率為 78.6%。由圖 6 中圖可以得出，隨玉米干燥最高溫度的提高，引起玉米爆腰率上升，發芽率和淀粉得率下0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 60時，爆腰率開始大幅度上升，發芽率和淀粉得率開始大幅度下降。可見，玉米微波干燥應避免溫度過高，玉米微波干燥最高溫度應控制在60以下。由圖 6 右圖可以得出，隨玉米干燥平均失水速率的提高，引起玉米爆腰率上升，發芽率和淀粉

8、得率下降，而且玉米干燥平均失水速率越高，爆腰率升高得越快，發芽率和淀粉得率下降得越快。當平均失水速率大于 0.15%/min，爆腰率開始大幅度上升，發芽率和淀粉得率也開始大幅度下降。可見，0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 0.15%/min 以下6。由圖 6 左圖可以得出，隨單位干燥功率的提高，爆腰率升高，發芽率和淀粉得率下降，而且干燥功率越高，爆腰率上升得越快，發芽率和淀粉得率下降得越快。單位干燥功率為 0.4W/g 的爆腰率高達 60%，發芽率只有 8%和淀粉得率只有 39.6%，而單位干燥功率為 0.15W/g 的爆腰率只有 2%，發芽率為 98%和淀粉得率為 78.6%。

9、由圖 6 中圖可以得出，隨玉米干燥最高溫度的0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 60時，爆腰率開始大幅度上升，發芽率和淀粉得率開始大幅度下降。可見，玉米微波干燥應避免溫度過高，玉米微波干燥最高溫度應控制在60以下。由圖 6 右圖可以得出，隨玉米干燥平均失水速率的提高，引起玉米爆腰率上升，發芽率和淀粉得率下降，而且玉米干燥平均失水速率越高，爆腰率升高得越快，發芽率和淀粉得率下降得越快。當平0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 0.15%/min，爆腰率開始大幅度上升，發芽率和淀粉得率也開始大幅度下降。可見，玉米微波干燥應避免平均失水速率過快，玉米微波干燥平均失水速率應控制在 0.15%/min 以下6。3 結論玉米微波干燥過程分為預干燥、恒速干燥和降速干燥三個階段。在預干燥階段，水分的汽化主要在籽粒的表面，水分蒸發速度比較快；在恒速干燥階段，水分在籽粒表面的汽化過程已經結束，其蒸發的速度取決于內部水分向表面擴散的速率，蒸發的水分基本按直線下降，干燥速率基本是穩定的。0c59f8ea 工業大型微波爐 http:/ 60，平均失水速率應