南方稻谷集中干燥模式的探讨

广东省地处亚热带，潮湿多雨，每年种植水稻两季，因此常要赶时节提早收获。由于收获期短，收获时稻谷的水分含量很高，如晴天正常收获时水分约为25%，若遇上雨期则达到32% 左右，因此稻谷极易发芽、发霉和腐烂。广东省稻谷干燥机械化水平低（不到1 % ），远低于浙江、江苏等省份，每年稻谷收获时，国道省道往往成了农民的晒谷场。望 天晒谷有很多不便，首先要消耗大量的劳动力，最主要的是由于干燥不均匀，损耗大，谷物受污染，给储藏加工带来隐患，降低谷物品质，最终影响到农民的效益。另外，夏收正值台风季节，碰上连天大雨，稻谷便无法干燥，以至出现发霉、变质、腐烂，农民的收成便化为乌有。据广东省农业部门粗略统计，正常年份全省霉烂稻谷在5 万t 以上，价值5 000多万元；遇到多雨年份，损失稻谷25 万t 。     机械化干燥稻谷具有效益高、成本低，有效确保稻谷质量等优点，广东省部分地区已有一些农民购置干燥机干燥水稻。但由于全省水稻收获期过于集中，农民为争取稻谷干燥的时间和空间，在操作中常有提高干燥温度、缩短干燥时间或其它不当的操作习惯，使之不能达到提高品质之目的。另外，干燥机投资大，单户购置负担重，经营效益差，影响到干燥机的推广。近几年已出现多户农民合伙购置干燥机设点加工干燥的情况，但由于现有粮食购销政策的局限，稻谷分户加工，并自己负担来回搬运及装袋之劳力和运费，经营效果并不理想。因此，稻谷干燥机械化进程十分缓慢。 1 国内外情况     国外稻谷干燥机械化发展迅速，一些发达国家早已实现了稻谷机械化。据1995 年日本有关部门统计，日本拥有各种形式的干燥机109 万台，集体共同拥有的机型有2.6 万台，稻谷干燥加工有22.7%的作业量在农协的大、中型干燥调制和储藏设施中心内完成，该中心担负着周边地区的稻谷精选、干燥、砻谷、计量包装、销售、储藏等工作，每个中心负担的面积在30～800 hm2（450～12 000 亩）不等，加工储藏稻谷在200～4 000 t 以上。据1995 年统计，日本全国年产稻谷仅1 000 万t，而建起的年处理能力在1 000～5 000 t 的干燥处理加工设施中心就达364 个，生产的集约化程度很高，农业服务系列化，农民的风险降到了最小，农业生产效益得到了保证。     我国台湾地区的环境条件以及稻谷种植模式与广东省比较接近，一年可种两造水稻，栽培面积达40 万hm2，年产稻谷250 万t。上世纪80 年代台湾地区配合优质米推广和公粮收购作业，干燥作业自动化政策得到了推行，此时也是台湾粮政各种限制松绑的时机，许多农会开始经营小包装米及优质米。大部分农会对设立干燥中心有极大的兴趣与呼声，加之台湾政府积极引导并注入大量资金，短短几年全省共建设66 座大中型稻谷干燥中心，中心配置必要的干燥、输送、集尘等相关的外围设备，直接受理农民收获后的湿谷，由技术人员统一干燥调制，入仓储存。之后，民间粮商也纷纷跟进，建立起大型干燥处理设备及设施中心，有效地改善了稻谷干燥的能量指标和品质水平，在提升市场竞争力，稳定粮食供给方面发挥了重要作用。     我国东北部分省份目前也基本实现了小麦、玉米的集中干燥处理，江浙地区也有小型的稻谷干燥中心相继建成，如上海市海风农场，江苏省新洋农场等。     从国内外稻谷生产发展趋势看，广东省稻谷采后加工处理必须向标准化、规模化方向发展，应该以提高国际、国内市场竞争力为目标，设法使我们的加工技术手段接近或达到国际先进水平。积极引进和研发水稻收获后处理的高新技术，合理配置资源，实现产后处理技术向高层次高效益的“清选—干燥—分级—加工—储藏—包装—流通”一条龙产业化方式推进，真正使广东省稻谷干燥加工产业有一个跨越式发展。 2 广东省稻谷干燥机类型 2.1 横流式循环干燥机     据统计表明，目前广东省的稻谷干燥机保有量仅有40 余台，多来自三久、金子、三发发和广东省农业机械研究所等几个生产厂家，属于横流式循环低温稻谷干燥机。该机型其上部是缓苏段，下部是横流干燥段，干燥过程多次循环，降水率为0.4～1.0% / h 。近年来，三久、金子研制出远红外循环式稻谷干燥机，其降水率为达到1.2 %/h，干燥效率提高一倍。上述的机型其技术都源于日本，参数设计旨在将稻谷的水分由22% 降低到13%，所适宜的稻谷原料及气候条件与南方的相差较大，不能满足高含水率稻谷在高温、高湿气候条件下进行干燥加工的需要。 2.2 塔式干燥机     塔式干燥机包括了顺流式、逆流式、混流式等，我国北方大型农场采用大型塔式干燥机进行稻谷、玉米和小麦的干燥[1]。此类干燥机体积大，干燥处理量大，需要原料量大，一次降水达到4%～5%。但南方水稻种植分散，多以家庭为主要单元，其种植面积在0.67 hm2 左右，收获量少；同时，分散的小种植户稻谷品种不一致，成熟度不一致，收获期不一致，因此，塔式干燥机在没有统筹管理时不适合在南方进行稻谷干燥。 2.3 移动式稻谷连续干燥机     移动式稻谷连续干燥机行走移动便捷，机随物走，就地作业；采用混流式三回程结构，温度、风量、风压、速度全部采用计算机编程，智能化控制；对谷物进行二次风选、筛分、除杂；高效节能，成本最低化。     收获的稻谷通过螺旋上料机构提升到风选器的入口，经过一级风选器把稻谷中漂浮物经负压风选除去，稻谷通过计量螺旋进料机构进入到物料热交换体内，物料热交换体在传动机构作用下，稻谷在运动状态下抛洒、分散、悬浮、前移；干燥的热介质由间接燃烧炉燃烧后洁净的二次热风置换，对稻谷进行热交换，带走稻谷中的水分，达到干燥的目的；干燥后的稻谷进行六级环境自然空气冷却处理，达到冷却物料与环境温度、湿度的平衡；同时筛分、清选，筛分小于或大于干燥稻谷的杂物后出粮。     移动、连续、节能和中小型的干燥机比较适合南方使用，但单机的干燥操作模式是行不通。 3 稻谷集中干燥的模式及工艺 3.1 建立干燥中心 收购湿谷进行集中干燥     1 ）由粮食加工厂配套稻谷干燥机，收购湿谷进行集中干燥。据测定，机械干燥较晒场晾晒的稻谷碎米率降低5 . 6 8 %，这对大米加工厂有明显的利润；另外，大米加工需要的稻谷原料最适水分含量为1 5 % ，而机械化干燥稻谷比较容易控制稻谷干燥的水分含量，大大降低稻谷的干燥成本，为稻谷干燥产生出一定的效益。     2）为国家粮库和储备粮库配套稻谷干燥机。粮库以往是直接收购干稻谷来贮存，稻谷的干燥由农户自行晾晒处理来解决，稻谷的水分和质量不统一，难以保证贮存与加工的质量。如果粮库直接收购湿稻谷，并在收购时将稻谷按品种、品质和水分等指标进行分类分级，再集中机械干燥贮存，这样不仅降低了种植户干燥稻谷的风险，节约大量的劳动力和晾晒搬运等费用，还保证了稻谷的品质与大米加工优质原料供应[2]。     3）以小集体的形式购置稻谷干燥机。在日本和我国台湾地区，稻谷收获后的干燥主要由自然村或有经济实力的小集体来完成；在我国部分地区也相继出现类似的经营模式。此模式是稻谷分散种植，收获后集中干燥处理，虽然其规模较小，但解决了稻谷收获后霉变、发芽、腐烂等问题，从而降低稻谷种植的风险。 3.2 稻谷集中干燥的工艺 3.2.1 根据水分段采用不同的干燥工艺     对于高水分的稻谷干燥，在干燥初期，由于稻谷的自由水分较多，应采用较高的干燥温度，要保证稻谷的品质的同时加速去除稻谷的自由水分。同时，稻谷水分含量的高低及贮存环境温湿度，对稻谷可安全储存的时间有着至关重要的影响。资料表明，广东省夏收季节气温在30℃以上，相对湿度在8 0 % 以上，收获后的稻谷水分含量在2 8 % ～3 0 % ，在这种气候条件下，可以安全存放的时间很短，不超过8 h; 而其他含水量较低的稻谷可以相对有较长的安全存放期，见表1 所示。         因此，根据稻谷不同含水率存放期限不同的特点，在干燥工艺上采用分段干燥的方法：先将高湿稻谷干燥到一定的安全水分下进行短期存放，然后再在保质期内将把稻谷干燥到储存或加工的水分含量。这样，既可以延长稻谷的干燥周期，采用相对规模较小的干燥设备即可满足大量的稻谷干燥的要求，解决了一次性投入过大的问题，又可以最大限度地发挥干燥设备的作用，产生出其他干燥方法难以达到的经济效益。 3.2.2 组合方式进行稻谷干燥     目前，应用于干燥稻谷的干燥机主要有2 种形式，即以日本技术为主的稻谷循环干燥机和欧美的干燥机。其中，日本的稻谷干燥机主要是专门针对稻谷的干燥加工而设计的，对稻谷这种较为敏感的物料有较强的适应性，它可以很好地保证大米的质量，但日本技术的谷物干燥机加工规模相对较小，且主要适用于对初始水分在22% 以下的水分较低稻谷进行干燥加工，这在我国北方推广使用率较高，但对于广东省这种高温高湿的气候，干燥28% 及以上高水分的稻谷则不太适用，所以很难推广。欧美没有专门为稻谷干燥而设计的干燥机（塔式干燥机），干燥规模大，单一使用，不能很好地满足稻谷干燥，所以在我国很少推广应用。为满足广东省稻谷机与干燥的需求，根据广东省稻谷水分含量高的特点，我们做了大量的调查与试验研究，认为可以通过采用组合干燥的形式，即按高水分段与低水分段分机干燥的形式，来解决这一难题。前期水分含量在28% 以上时，采用一种较为适合的干燥设备移动式稻谷干燥机将其干燥加工至一定的含水率，然后再换用三久或金子的远红外稻谷循环干燥机进行后期除水。通过分段组合干燥形式，第一阶段将含水率28% 以上稻谷的水分快速降低，延长稻谷的暂存期和加工周期，提高设备利用率；第二阶段加工出符合储藏要求的稻谷，这样不仅可以降低干燥成本，还可以增加干燥效率，保证稻谷的品质，减少设备一次性投资。 3.2.3 稻谷集中干燥的设备和工艺流程     稻谷集中干燥的配置主要有：湿谷收购计价系统、湿谷暂存仓、稻谷清选系统（初清筛和振动分级筛）、集中进粮分配系统、干燥系统（移动式干燥机、三久或金子远红外稻谷循环干燥机）、集中出粮系统、储粮仓、电控系统等部分组成。     4 小结     1）稻谷集中干燥能提高稻谷的品质、减少碎米率和较好地控制干燥稻谷的水分含量，这些好处体现在大米加工后产生利益，因此，稻谷集中干燥要与大米加工结合一起，形成干燥—加工—销售一条龙服务，才能真正体现稻谷集中干燥的优点。     2）稻谷集中干燥应该根据稻谷的具体情况，不同的水分段采用不同的干燥工艺或以组合干燥的形式对稻谷进行干燥。     3）政府可以对稻谷集中干燥、加工厂的设备进行补贴，建设费用可提供免息贷款的形式，以降低经营者的负担，保证加工中心作业顺利进行。     4）政府利用财政补贴加快水稻谷生产全程机械化的进程，实行种植单一水稻品种，推广收割机收割，为稻谷集中干燥提供有利条件。 参考文献 [1] 潘永康.现代干燥技术[M]. 北京：化学工业出版社，1998，740-762. [2] 苏建，龚丽，胡光华，等.广东省稻谷机械干燥的现状、存在问题及解决方法的探讨[J].粮油加工与食品机械，2005（2）.

[ 关闭窗口 ]