空气温度和湿度对稻谷增湿效果的影响

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1、282010,Vol.31,No.07食品科学※基础研究空气温度和湿度对稻谷增湿效果的影响杨国峰，陈江，王正(南京财经大学食品科学与工程学院，江苏南京210003)摘要：利用多分子层吸附理论、多孔介质传热传质理论及应力学说并结合相关实验分析温度和湿度对稻谷增湿过程和稻谷吸湿裂纹产生的影响。结果表明：空气相对湿度变化对稻谷整个增湿过程均有影响，而空气温度变化只对稻谷的表层增湿影响显著；当固定空气温度、提高空气相对湿度时，稻谷籽粒的增湿进程加快；当固定空气相对湿度、提高空气温度时，稻谷籽粒的增湿进程减缓；在固定空气温度、提高空气相对湿度的情况下，或固定空气相对湿度、提高空气温度

2、的情况下，吸湿裂纹形成的进程加快。关键词：稻谷；吸湿；裂纹；温度；湿度；多分子层吸附理论；多孔介质传热传质理论；应力学说EffectofTemperatureandRelativeHumidityonRiceHygroscopicityYANGGuo-feng，CHENJiang，WANGZheng(CollegeofFoodScienceandEngineering,NanjingUniversityofFinanceandEconomics,Nanjing210003,China)Abstract：Inthisstudy,multiplemolecularabsorpt

3、iontheory,heatandmasstransfertheorythroughporousmediaandstresstheorywereusedtoanalyzetheeffectoftemperatureandhumidityonricehygroscopicityprocessandexplainthereasonforfissureformation.Resultsshowedthatairrelativehumidityaffectedthewholehygroscopicityprogress;however,airtempera-tureonlyexhi

4、bitedanobviouseffectonhygroscopicityonthesurfaceofrice.Meanwhile,bothtemperatureandrelativehumiditywerepositivelycorrelatedtothecrackingrateofrice.Temperaturealonewasnegativelyrelatedtohygroscopicityrate,whereasrelativehumiditywaspositivelyrelatedtohygroscopicity.Keywords：rice；hygroscopici

5、ty；cracking；temperature；humity；B.E.T.model；heatandmasstransfertheorythroughporousmedia；stress-relaxationtheory中图分类号：S511文献标识码：A文章编号：1002-6630(2010)07-0028-05国际上对稻谷增湿相关问题的研究始于上世纪20年说并结合相关实验分析空气温度和湿度对水分输运机制代，在1929年首次报道稻谷因吸湿产生裂纹的现象[1]；的影响，以探讨其对稻谷增湿效果的影响。Kunze[2]于1972年建立描述谷粒水分含量与内应力间相对1空气温度和湿度

6、对稻谷增湿过程的影响关系的动态二维模型来解释吸湿性裂纹的产生，并在1977年指出低水分稻谷的吸湿现象不仅可能出现于干燥稻谷的增湿过程可分为两个阶段：1)水蒸气吸附到后，还可能出现于田间生长的后期、收获、运输、干稻谷籽粒有效表面(包括直接吸附在谷物外层的水汽和扩燥期间及储藏等多种生产与流通环节[3]；Lan[4]报道稻谷散到谷粒内部吸附的水汽)；2)稻谷籽粒内有效表面吸附的吸湿率与增湿环境相关。我国在该领域的研究起步较的水汽在毛细管中过饱和凝结。故空气温度和湿度对稻晚，主要结合通风系统在就仓增湿上积累了一定经验[5-7]，谷增湿过程的影响可按稻谷籽粒空间结构由外及里分两同时也

7、有若干基础性研究[8-11]。部分讨论，稻谷表面边界层发生的增湿现象对应着稻谷显然，稻谷的增湿效果与空气的温度和湿度密切相籽粒表面的吸湿阶段，稻谷籽粒内部发生的增湿现象对关。目前大多数研究以实验为主，但空气温度和湿度应着水分在谷粒内部的传递阶段。对水分输运机制影响的研究受检测方法限制。本研究利1.1稻谷表面边界层的增湿多分子层吸附理论[12]认为，稻壳表面边界发生的增用多分子层吸附理论、多孔介质传热传质理论及应力学收稿日期：2009-07-10基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD08B05)；江