稻谷缓苏干燥特性研究及动力学模型构建

为深入探究广义缓苏干燥过程对提高稻谷干燥效率及品质的影响,并解决当前稻谷深床缓苏干燥过程中水分含量预测模型的适用性问题,利用深床干燥试验台进行稻谷深床缓苏干燥单因素试验,研究了稻谷深床缓苏干燥过程中缓苏时间(1.5～12h)、缓苏温度(30～70℃)、缓苏起始含水率[16％～20％(w.b)]、缓苏方式(是否停风和是否保温)、缓苏时刻[第1～5层稻谷含水率达到18％(w.b)]等试验因子对稻谷爆腰增率、干燥均匀度、发芽率、整精米率和干燥时间等指标的影响规律,并运用MATLAB软件的非线性拟合函数对试验数据进行拟合分析,比较验证了6种干燥动力学模型在稻谷深床缓苏干燥中的适用性.结果表明:当缓苏时间为3～9h、缓苏起始含水率为18％～20％(w.b)、缓苏温度为30～50℃、缓苏时刻为中间层含水率达17.8％～18.2％(w.b)、缓苏方式为停风保温或停风停温时净干燥时间低于240min,并获得较好的稻谷干燥品质.通过模型拟合发现,Page模型的决定系数R2=0.7739,平均相对百分比误差MRE=1.1728,残差平方和SSE=0.0634,标准差SE=0.0915,在6种模型中综合表现最好,其建模结果为:MR=EXP(-0.4683*t0.4928).在此基础上对Page模型进行了验证,将模型预测结果与试验结果进行对比验证,发现计算结果与试验结果平均相对误差为5.41％,可相对较好地描述稻谷缓苏干燥过程中水分比随时间变化的规律.该结果可为稻谷深床干燥过程中缓苏工艺参数的优化提供依据,为提高稻谷干燥品质提供参考.