糧食干燥降水是糧食產(chǎn)后處理的重要一環(huán),是延緩糧食品質(zhì)劣變,增加糧食產(chǎn)后經(jīng)濟效益的關(guān)鍵措施,也是糧食能夠長期安全儲藏的前提條件。據(jù)有關(guān)部門的保守估計,我國農(nóng)業(yè)和糧食部門每年需要處理的高水分糧食數(shù)量達1億多t,占我國糧食總產(chǎn)量的1/4。長期以來,國家每年都要投入大量的經(jīng)費,對高水分糧食進行烘干處理,但目前的實際處理能力遠遠不能滿足要求,糧食干燥己成為制約我國糧食產(chǎn)后處理和增值的瓶頸,己引起我國各級政府、農(nóng)業(yè)和糧食部門的高度重視。本文僅就我國農(nóng)村,尤其是沿海發(fā)達省份農(nóng)村開發(fā)糧食干燥設(shè)備的必要性和可行性進行一些探討。
1、開發(fā)農(nóng)用糧食干燥設(shè)備是實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然
長期以來,我國糧食烘干機的投資與發(fā)展重點主要在糧食部門。經(jīng)過建國50年來的規(guī)劃建設(shè),目前我國糧食部門(主要是大中型糧庫)己擁有相當數(shù)量的各種類型大型糧食烘干設(shè)備,其主要類型為:(1)塔式烘干機;(2)圓筒烘干機;(3)
滾筒烘干機;(4)網(wǎng)柱式烘干機;(5)汽力烘干機。改革開放以來,我國糧食部門又陸續(xù)從發(fā)達農(nóng)業(yè)國家引進了一批新型的糧食烘干機。這些烘干機具有共同的特點,即產(chǎn)量高,配套設(shè)施多,投資大,因此,只適合于高水分糧且處理量大的大中型國有糧庫和大型農(nóng)場。
我國是個農(nóng)業(yè)國,總耕地面積約1.5×108hm2,約占世界總耕種面積8%,其中糧食作物約1.1×108 hm2。我國糧食總產(chǎn)量近幾年一直徘徊在4.5×104~5×104萬t。其中,國家征購糧約占20%,其余留在農(nóng)村,所以糧食干燥的重點應(yīng)放在農(nóng)村。隨著市場經(jīng)濟和農(nóng)村聯(lián)產(chǎn)承包責任制在我國廣大農(nóng)村的逐步推廣,目前在我國農(nóng)村,尤其是沿海發(fā)達省份農(nóng)村開發(fā)和推廣糧食干燥設(shè)備的條件己基本成熟,其主要原因有以下幾條。
1.1開發(fā)農(nóng)用糧食干燥設(shè)備是適應(yīng)我國農(nóng)村體制改革,促
進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的需要
農(nóng)村經(jīng)濟體制改革后,農(nóng)村經(jīng)濟逐步向多元化方向發(fā)展。我國廣大農(nóng)民己不再單純地從事種植業(yè),相當一部分人,尤其是青壯年農(nóng)民,己轉(zhuǎn)而從事其他行業(yè)工作,如打工、經(jīng)商、運輸、養(yǎng)殖等,有相當數(shù)量的農(nóng)村勞動力己完全離開農(nóng)村,在城市從事各類非農(nóng)業(yè)工作。我國東部沿海省份如廣東、福建、浙江、江蘇、山東、安徽等地,農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展很快,農(nóng)村勞動力大量外流,真正在家種田的農(nóng)業(yè)勞動力,要么是老弱病殘,要么是種田大戶。不論是前者還是后者,勞動力都極為缺乏,都迫切需要通過大量使用各種農(nóng)業(yè)機械來減輕勞動強度。以糧食的產(chǎn)前作業(yè)為例,過去,不論是小麥還是水稻,插秧和收割均由人工完成,這在過去是可行的,也是合理的,它從一個側(cè)面緩解了農(nóng)村人多地少的矛盾。但在當前農(nóng)村,尤其是沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),當真正從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)相對大幅減少時,再完全由人工完成插秧和收割作用,顯然是不行的。正是基于這一現(xiàn)實,現(xiàn)在有關(guān)部門正在大力推廣各種類型的插秧、收割機械,甚至不惜花巨資從國外引進技術(shù)和設(shè)備以解決這一問題。糧食干燥屬于糧食的產(chǎn)后作業(yè),面臨的問題與插秧、收割完全類似,廣大農(nóng)民迫切需要從大量繁重體力勞動中解脫出來,用有限的投資(包括設(shè)備投資和燃料消耗投資)換取生產(chǎn)力的解放。
1.2 開發(fā)農(nóng)用糧食干燥沒備是適應(yīng)我國多變的氣候條件的需要
當前,我國農(nóng)村糧食降水主要以自然晾曬為主,這種作業(yè)方式在很大程度上受天氣條件的制約,如果在收獲季節(jié)遇到連續(xù)陰雨天,將不可避免地造成糧食減產(chǎn)。我國地大物博,氣象條件復(fù)雜。根據(jù)氣象部門提供的資料分析,我國主要糧食產(chǎn)地在收獲季節(jié)均處于陰雨天多發(fā)期。海南、廣東、福建3-4月收割小麥,此時正是梅雨季節(jié),一般年景每月有15 - 20 d陰雨天。7月份正是水稻收割期,一般是雙季稻,此時天氣潮濕,相對濕度一般在80%以上,陰雨天數(shù)一般為15 d,高的可達25 d,沿海一帶夏收季節(jié)還常遭遇臺風襲擊。江蘇省地處南北過渡地帶,氣候潮濕多雨,谷物1年二至三熟,5月收獲小麥,7月和10月收獲水稻。5月份陰雨天一般為12 d,多則18 d,出現(xiàn)連續(xù)陰雨天的幾率為0.4 -0.5。10月份陰雨天數(shù)一般年景為7d,多則14 d,出現(xiàn)連續(xù)陰雨天的幾率為0.3 - 0.4。
我國北方在收獲季節(jié)出現(xiàn)陰雨天的情況比南方好一些,但在6-8月份,每月也有3-7d陰雨天,出現(xiàn)連續(xù)陰雨天的幾率為0.1 - 0.3,即每年出現(xiàn)1-3次。東北、內(nèi)蒙古地區(qū)的玉米收獲季節(jié)為10月份以后,雖然此時氣候較為干燥,但由于氣溫低,日照時間短,玉米收獲水分一般在30%以上,若受天氣影響得不到及時干燥,很容易出現(xiàn)發(fā)芽霉變。
據(jù)權(quán)威部門的統(tǒng)計,我國農(nóng)村每年因天氣原因造成糧食得不到及時干燥而出現(xiàn)霉變損失的數(shù)量相當驚人,一般年景為總產(chǎn)量的10%,嚴重年景達15%。尤其是近年來,受全球大氣變暖和厄爾尼諾現(xiàn)象的影響,我國局部或大面積地區(qū)出現(xiàn)氣候異常的現(xiàn)象時有發(fā)生,洪澇災(zāi)害頻繁出現(xiàn)。如果這種自然災(zāi)害現(xiàn)象出現(xiàn)在收獲季節(jié),就可能造成糧食大面積減產(chǎn),造成巨大損失,局部地區(qū)甚至顆粒無收。
顯然,要想根本改變糧食依賴天氣條件進行干燥的局面,真正做到豐產(chǎn)豐收,就必須大力發(fā)展糧食的機械化干燥降水,逐步減少自然晾曬數(shù)量。這也是國外發(fā)達農(nóng)業(yè)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的成功經(jīng)驗。
1.3開發(fā)農(nóng)用糧食干燥設(shè)備是提高糧食品質(zhì),實現(xiàn)糧食產(chǎn)
后增值的有力舉措
機械烘干與自然晾曬相比,前者更有利于保持糧食品質(zhì)。糧食烘干的主要目的,是降低糧食水分含量,使之能夠在規(guī)定期限內(nèi)安全儲藏。糧食在儲藏期內(nèi)所要保持的品質(zhì),包括多項指標,概括地說,有工藝品質(zhì)指標,如小麥的出粉率、面筋含量,稻谷的出米率、爆腰率,油料的含油率等;有食用品質(zhì)指標,如米面的營養(yǎng)成分、色、香、味、大米的脂肪酸值、粘性,面粉的酸度,面筋彈性,延伸性,油品的酸價等;還有品種品質(zhì)指標,如發(fā)芽力、發(fā)芽勢等。上述品質(zhì)指標隨著儲藏時間的延長會不可避免地發(fā)生劣變,糧食逐漸陳化。糧食安全儲藏的目的,就是在保證糧食不發(fā)霉、不發(fā)熱、減少蟲害損失的前提下,盡量延緩陳化的速度。大量儲糧實踐證明,糧食的陳化速度,主要取決于儲藏期內(nèi)糧食水分含量和糧食溫度。一方面,水分含量越高,糧溫越高,糧食能夠安全儲藏的時間就越短。通常將能保證糧食長期(1年以上)安全儲藏的最高水分含量稱為安全水分,其數(shù)值隨糧食種類的不同而改變。一般來講,對于稻谷、小麥、玉米等各類作物,在常溫條件下,其安全儲藏水分約為13%~15%,而糧食的收獲水分通常在20%以上,因此必須進行干燥降水處理。但另一方面,糧食水份含量過低,同樣將影響糧食的某些品質(zhì)。以稻谷為例,當水分含量過低時(一般低于12%~13%),爆腰率將顯著增加,碾米加工后會形成較多的碎米,同時口感變差。水分含量過低,還造成糧食重量下降,給企業(yè)造成經(jīng)濟損失。對糧食進行自然晾曬干燥,糧食水分變化受到日照強度、時間、糧食初始水分含量,場地條件、操作方式、操作者的經(jīng)驗等多種因素影響,難于保證獲得比較準確的水分值,糧食還易受到鼠雀偷食及雜質(zhì)、灰塵等環(huán)境污染,還需占用較多的場地。機械烘干則可以較好地控制糧食水分,同時還可避免上述種種缺陷。
綜上所述,隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展,研制和開發(fā)適合我國農(nóng)村經(jīng)濟特點的小型農(nóng)用糧食烘干機己成為一項十分迫切的任務(wù),應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視。
2、我國農(nóng)村糧食干燥的現(xiàn)狀及發(fā)展
國內(nèi)谷物干燥的研究和發(fā)展始于20世紀50年代,在當時的特定歷史條件下,我國從前蘇聯(lián)引進了庫茲巴斯移動式谷物烘干機和相應(yīng)的糧食干燥技術(shù)。雖然這種谷物烘干機后來在我國未得到廣泛使用,但是它帶來了技術(shù)和信息,改變了人們的思維觀念。20世紀50年代后期,我國根據(jù)庫茲巴斯移動式谷物烘干機的工作原理,開發(fā)了固定式角狀氣槽塔烘干機。該烘干機采用磚砌或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),與庫茲巴斯移動式谷物烘干機相比,鋼材用量少,產(chǎn)量大,目前仍在我國糧食部門大量使用,主要用于北方地區(qū)烘干玉米和小麥。20世紀60年代,我國陸續(xù)開發(fā)了流化烘干機和圓筒烘干機,東北(主要是吉林。┘Z食部門大量推廣使用了汽力塔式烘干機。到目前為止,塔式烘干機,流化烘干機,圓筒烘干機是我國糧食部門的主要谷物烘干機型。
我國農(nóng)村谷物烘干機的發(fā)展起步較晚,1975年以前,只有少數(shù)國營農(nóng)場使用了谷物烘干機,廣大農(nóng)村基本上是空白。1977年在廣西召開的全國農(nóng)用谷物烘干機技術(shù)交流會對發(fā)展農(nóng)村糧食機械干燥降水起到了很大的推動作用,會上有一批機型通過了省級技術(shù)鑒定并投入了使用。當時各地研制的機型種類繁多,但大多比較簡陋,操作人員勞動強度大。1980年至1983年之間,我國農(nóng)村烘干機的擁有量最多,1981年達15705臺,但絕大多數(shù)為小型簡單糧食烘干機,機械化程度低。以后隨著農(nóng)村經(jīng)濟體制的改革,糧食分散到農(nóng)戶各自處理,烘干機的數(shù)量急劇下降,至1990年,只有2 666臺,但國營農(nóng)場的糧食機械化干燥有了較快的發(fā)展,與糧食部門類似,國營農(nóng)場使用的主要是大型干燥設(shè)備。
在開發(fā)推廣農(nóng)村糧食烘干機這一問題上,國外一些成功的經(jīng)驗值得借鑒和參考。農(nóng)用谷物烘干機的開發(fā)研制在國外已有較長的歷史,在農(nóng)業(yè)發(fā)達國家,糧食的機械化干燥己很普遍,設(shè)備的自動化程度也比較高,但主要以大型化、集中化為主。日本使用小型農(nóng)用干燥設(shè)備較多,但價格昂貴,且主要用于稻谷和種子干燥,國內(nèi)過去進口了一些設(shè)備,但并不完全適合我國的國情。
國外的糧食機械化干燥開始于20世紀初,其發(fā)展過程大體分為3階段。第1是機械化階段,大約經(jīng)歷了半個世紀的時間,各國研制的烘干機種類很多,以英國為例,大約推出了6~7種機型。日本從20世紀50年代后期推廣小型臥式固定床烘干機,后改進為立式,以減少占地面積。到20世紀60年代后期又大力發(fā)展成批循環(huán)式烘干機。日本的稻谷己基本上實現(xiàn)了機械化干燥。第2是自動化階段,20世紀70年代以后,一些發(fā)達國家將電子技術(shù)運用于谷物烘干機的研制,對作業(yè)程序、熱風溫度、谷物水分、進料限制、防火安全警報等進行自動控制,提高了谷物干燥設(shè)備的自動化水平。第3是高質(zhì)量、低成本階段,以提高糧食品質(zhì)、降低干燥成本為主要目標。為減少高溫對糧食品質(zhì)的影響,國外大力發(fā)展低溫干燥倉;在降低干燥成本方面采取的主要措施是正確選擇烘干機型,合理安排干燥工藝流程,對高溫烘干機采用余熱回收措施。目前國外干燥技術(shù)的發(fā)展動向為:開發(fā)太陽能烘干機,尋求谷物干燥新能源;發(fā)展燃料利用率高的新設(shè)計、新思路,采用新的干燥介質(zhì)等。
3、農(nóng)用谷物烘干機應(yīng)適合農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的特點
谷物機械干燥的方法很多,有對流干燥法,輻射干燥法,傳導(dǎo)干燥法,聯(lián)合干燥法,高頻電流干燥法等。目前應(yīng)用最廣的是對流干燥法。采用這種方法的糧食烘干機,可按下列方法進行分類:
(1)根據(jù)干燥介質(zhì)(熱風)的溫度高低,可分為低溫慢速烘干機和高溫快速烘干機;
(2)根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)的方式,可分為連續(xù)工作烘干機和成批工作烘干機;
(3)根據(jù)干燥介質(zhì)的種類,可分為加熱空氣烘干機和爐氣烘干機;
(4)根據(jù)糧食與干燥介質(zhì)的運動方向,可分為順流烘干機、逆流烘干機、橫流烘干機和混流烘干機;
(5)根據(jù)干燥時糧食所處狀態(tài),可分為密實糧層烘干機、疏松糧層烘干機和流化態(tài)糧層烘干機;
(6)根據(jù)烘干機的通風機工作方式,可分為吸入式烘干機和壓出式烘干機;
(7)根據(jù)烘干機可否移動,可分為固定式烘干機和移動式烘干機;
(8)根據(jù)烘干機生產(chǎn)能力的大小,可分為大型機、中型機和小型機。
根據(jù)農(nóng)村糧食生產(chǎn)的特點,我們認為,農(nóng)用谷物烘干機應(yīng)以小型移動式為主,用爐氣作為干燥介質(zhì)。根據(jù)不同情況,可采用低溫慢速干燥(主要用于生產(chǎn)規(guī)模較小的農(nóng)戶),也可采用高溫快速干燥(主要用于種糧大戶或多戶小規(guī)模糧食生產(chǎn)者共用)。不論采用何種類型,都應(yīng)具有以下共同特點:①應(yīng)能適應(yīng)用戶的生產(chǎn)規(guī)模;②應(yīng)能用于各種主要的谷類作物的烘干作業(yè)(最好還能用于烘干其他經(jīng)濟類作物,以提高烘干機的利用率);③熱能利用率應(yīng)達到中等技術(shù)水平(單位熱耗量不大于6200kj/kg(H20).且越小越好);④應(yīng)能保證烘后糧食品質(zhì),以稻谷為例,烘后糧無焦糊粒,爆腰增加率不大于3%;⑤應(yīng)能根據(jù)不同地區(qū)、不同條件,使用不同種類的燃料(煤、柴油、天然氣、稻殼或其他農(nóng)作物下腳料,可通過置換不同的燃燒設(shè)備實現(xiàn));⑥設(shè)備投資要省,工作可靠,便于操作、管理和維修。
從我國目前農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的實際情況看,糧食干燥應(yīng)采取機械降水與自然晾曬相結(jié)合的原則,而且在一個相當長的時間內(nèi),在大多數(shù)農(nóng)村地區(qū),還不得不以自然晾曬為主。我國農(nóng)村生產(chǎn)力發(fā)展的總體水平還不高,而且東部與西部、沿海與內(nèi)地之間發(fā)展不平衡,不可能也沒有必要全部舍棄自然晾曬方法。機械干燥的推廣應(yīng)隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展逐步實現(xiàn),決不能依靠簡單的行政命令解決。
綜上所述,開發(fā)與推廣農(nóng)村小型糧食干燥設(shè)備具有廣闊的市場前景。低溫慢速烘干機造價低廉,一般農(nóng)戶完全有能力購買,高溫快速烘干機雖造價稍高,但對于種糧大戶或多戶小農(nóng)戶集體購買,在經(jīng)濟上也是可行的。烘干機一次性購買后,可長期使用。從我們掌握的資料來看,一臺烘干機若合理地使用和維護,至少可用二三十年。我國的糧食機械干燥降水已有近50年的歷史。全國有多家專門生產(chǎn)糧食、食品、化工干燥設(shè)備的企業(yè),有專業(yè)的科研院所、大專院校從事干燥設(shè)備和干燥工藝的研究、設(shè)計和制造,可以說我國己基本掌握了糧食干燥的核心和關(guān)鍵技術(shù)。只要有市場需求,開發(fā)和推廣農(nóng)用小型糧食烘干機是完全可行的。
相關(guān)烘干機產(chǎn)品:
1、
滾筒烘干機
2、
氣流式烘干機