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热风干燥温度和风速对玉米种子品质的影响

2023-09-19田津津刘玉焱毕新伟朱志强张哲计宏伟吴巧燕吴金宇

食品研究与开发 2023年18期
关键词:玉米种子电导率含水量

田津津,刘玉焱,毕新伟,朱志强,张哲*,计宏伟,吴巧燕,吴金宇

(1.天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室,天津 300134;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384)

玉米是世界上产量较高,种植量较大的农作物[1],总产量达到11 亿t。玉米在成熟后含水量较高,一般在30%左右,此时玉米易滋生细菌,易变质,不易储藏,储藏不当会出现发芽的情况,所以将粮食干燥到安全水分(含水量14%)以下是防止玉米种子发生变质的根本措施[2]。热风干燥是目前最常用的玉米种子干燥技术,其操作简单、设备成本低、应用广泛,但干燥品质难以保证[3]。

刘战霞等[4]研究了热风干燥对南瓜种子的感官品质及营养成分的影响,结果表明热风干燥对其品质影响较小,操作简单且成本低廉,为南瓜种子的干燥提供了理论依据。梁秋萍等[5]采用超声预处理联合热风干燥的方法考察其对芒果干品质的影响,结果表明适度超声预处理可以改善热风干燥芒果干的感官品质及营养特性。孙庆运等[6]通过研制玉米果穗深床层干燥试验台,探究玉米果穗干燥特性及其品质,确定最优工艺为先热风干燥后常温通风干燥,并确定了果穗热风干燥工艺参数。Oancea 等[7]采用热风干燥和离心真空干燥方法考察蘑菇的品质特性,结果表明热风干燥后的蘑菇粉末流动性和复水率较好。Baibuch 等[8]采用冻干和热风干燥考察不同品种的玫瑰花瓣花色、总酚含量、抗氧化酶活性,发现两种方法对总酚含量和抗氧化酶含量的影响类似。Xu 等[9]采用真空冷冻和热空气组合干燥,考察干燥的能耗和草莓干燥后的物理化学性质,研究发现,干燥后产品的质量接近单级真空冷冻干燥,可利用两阶段组合干燥方法对草莓进行脱水,降低工艺成本。Falla 等[10]分别采用热泵干燥和热风干燥的方法研究其对薰衣草色泽、外观和香气的影响,结果表明热泵干燥能够有效保存生物活性化合物。Carlescu 等[11]利用对流干燥与微波干燥相结合的混合干燥方法研究干燥过程中玉米种子的物理变化,结果表明,混合干燥后种子会更快失去水分变得更硬,对流干燥和混合干燥种子的应力开裂指数差别不大。研究表明使用热空气循环烤箱研究温度对石榴种子干燥动力学及其理化性质的影响,研究发现干燥温度是种子干燥时间的主要影响因素,干燥时间越长干燥速率越缓慢[12]。Nugraheni 等[13]通过研究不同干燥时间下不同贮藏方式木耳种子的活力,结果表明保存木耳种子的最佳方法是将其干燥24 h 后,储藏在空调室内严密封闭的铝箔容器中。Souza 等[14]使用旋转充气干燥器,对大豆种子的发芽能力和物理完整性进行了定量分析。结果表明,这种新型干燥器适用于种子干燥,与其他干燥系统对比,其时间非常短。

通过已有的研究结果可知,热风干燥作为目前最普遍的干燥方式,操作简便,对感官品质的影响较大,但对活性指标影响较小,所以对种子进行热风干燥最为合适,本试验旨在通过研究热风干燥温度和风速对玉米种子的物性和活性的影响,找到干燥的最佳条件。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

德利农988 玉米种子:市售,所选物料无破损,无霉变,色泽气味均正常。为保证物料的成熟度一致,所有玉米均在同一天采摘。为防止水分流失,未将玉米种子从棒芯剥离且苞叶保留完整,用保鲜膜包裹,于4 ℃冷库中冷藏。

红四氮唑(分析纯):南京都莱生物技术有限公司。

1.2 主要仪器与设备

电热鼓风干燥箱(101-3AB)、固体样品粉碎机(FW80):天津市泰斯特仪器有限公司;红外线水分测试仪(FD -610): 日本KETT 公司; 拉力试验机(LABCK-6520):广东艾斯瑞仪器科技有限公司;电导率仪(DDS-307A):上海精密科学仪器有限公司;微量呼吸仪(M9W-SEC3):北京海富达科技有限公司;近红外分析仪(IAS-3120):无锡迅杰光远科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 玉米种子处理

不同干燥温度处理:设定干燥风速为1.0 m/s,在45、55、65、75 ℃干燥温度下进行干燥处理。

不同干燥风速处理:设定干燥温度为55 ℃,在0.4、0.6、0.8、1.0 m/s 的干燥风速下进行干燥处理。

1.3.2 各指标测定方法

1.3.2.1 含水量测定

采用红外线水分测试仪测定玉米种子含水量,温度调为105 ℃,每隔40 min 用5 点取样法在干燥盘中选取玉米种子,迅速压碎放入仪器测定其含水量,直至含水量小于14%。

1.3.2.2 裂纹率测定

采用放大镜观测法[15],每次选取100 粒干燥后的玉米种子,数出其中带有裂纹的种子个数,观察裂纹形式。每隔40 min 取样1 次,共取样7 次,并在干燥结束后(含水量小于14%)按照同样方法选取玉米种子与干燥前的玉米种子进行对比。

1.3.2.3 硬度的测定

用拉力试验机测定,硬度值为曲线中力的峰值,即样品破裂所需要的最大力,数值越大,表明产品越硬。测试条件设置为80%,即压力突变到最大力的80%默认种子已经破裂,机器自动记录最大力和最大力点变形数据。每隔40 min 取样1 次,共取样7 次,并在干燥结束后(含水量小于14%)按照同样方法选取玉米种子与干燥前的玉米种子进行对比。每次选取20 粒玉米种子取平均值。

1.3.2.4 出碴率及颗粒度指数测定

称取30 g 干燥后玉米种子放入固体样品粉碎机中粉碎20 s,打磨后过40 目筛,出碴率(C,%)及颗粒度指数(K,%)计算公式如下。

式中:W1为粒径大于40 目筛的玉米种子的质量,g;W2为粒径小于40 目筛的玉米种子的质量,g;W 为总质量,g。

1.3.2.5 容重测定

参照GB/T 5498—2013《粮油检验容重测定》[16]中的方法测定。

1.3.2.6 电导率测定

参照GB/T 11007—2008《电导率仪试验方法》[17]中的方法测定。

1.3.2.7 发芽率测定

采用红四氮唑染色法测定发芽率,活力越强染色越深,而丧失活力的部分则不会被染色,故可根据样品染色情况计算玉米的发芽率[18-20]。取100 粒玉米种子在35 ℃水浴锅中浸泡1 h,用刀片沿其胚部中部纵向切开,放入烧杯中,加0.1%红四氮唑至烧杯,使玉米种子全部浸到液面下,在35 ℃水浴锅中再反应1 h(因红四氮唑溶液对光敏感,反应时需避光),观察胚部显色情况。

1.3.2.8 呼吸强度测定

采用微量呼吸减压法[21]用呼吸测定仪测量其呼吸强度。

1.3.2.9 可溶性蛋白含量测定

参照GB/T 24901—2010《粮油检验玉米粗蛋白质含量测定近红外法》[22]中的方法进行可溶性蛋白含量的测定。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 记录数据,并用Origin 2018 进行作图。

2 结果与分析

2.1 干燥温度对玉米种子品质的影响

2.1.1 干燥温度对玉米种子含水量的影响

干燥温度对玉米种子含水量的影响见图1。

图1 干燥温度对含水量的影响Fig.1 Effect of drying temperature on moisture content

由图1 可知,不同干燥温度处理的玉米种子含水量随着干燥时间延长而逐渐下降。新鲜玉米种子的含水量为37.5%,随着温度升高,达到安全水分的干燥时间越短。由于玉米是一种热敏感性物料,受到高温时会体积膨胀、爆花,在短时间内失去过多水分后表面过于干燥会出现裂痕。65 ℃与75 ℃条件下干燥速度过快,易出现此类问题,对玉米的品质产生不良影响。而在45 ℃条件下干燥到安全水分(含水量达到14%以下)时间较长,故干燥温度为55 ℃较为适宜。

2.1.2 干燥温度对玉米种子裂纹率的影响

干燥温度对玉米种子裂纹率的影响见图2 和图3。

图2 干燥温度对裂纹率的影响Fig.2 Effect of drying temperature on crack rate

图3 干燥前后的裂纹率对比Fig.3 Comparison of crack rate before and after drying

在干燥过程中,玉米种子表面失水收缩,内部水分高于表层水分,使表层受拉应力作用,拉应力超过胚乳结构极限时,出现应力裂纹。随着温度升高,开裂程度逐渐加深,依次为单裂、双裂、龟裂。

由图2 可知,玉米种子在干燥过程中随干燥时间的延长裂纹率逐渐升高,升高速率逐渐加快,在200 min时,75 ℃条件下的玉米种子裂纹率升高速率减缓。干燥过程中温度越高,裂纹率越高,裂纹出现的越早,裂纹率上升的速度也越快。

由图3 可知,干燥到安全水分以下时,干燥温度越高,玉米种子裂纹率越高。65 ℃与75 ℃条件下玉米种子裂纹率过高,不利于种子干燥,故干燥温度为45、55 ℃时对种子影响较小。

2.1.3 干燥温度对玉米种子出碴率的影响

出碴率表示玉米在破壁后未过筛的玉米硬碴占总质量的比例,出碴率越高表示玉米质地越硬,越不容易被破碎,反之代表玉米质地越软[23]。干燥温度对玉米种子出碴率的影响见图4 和图5。

图4 干燥温度对出碴率的影响Fig.4 Effect of drying temperature on mucking rate

图5 不同干燥温度下干燥前后出碴率对比Fig.5 Comparison of mucking rate before and after drying at different drying temperatures

由图4 可知,4 种不同温度处理的玉米种子出碴率均随干燥时间的延长呈上升趋势,说明干燥时间越长,玉米种子质地越硬。

由图5 可知,干燥到安全水分以下时,4 组温度处理下的出碴率都有所升高,说明含水量降低玉米种子的出碴率升高;温度越高出碴率越低,玉米种子质地越松软,硬度越小;在45 ℃条件下玉米种子干燥后的出碴率最高,并且与干燥前出碴率的差值最大,说明此温度下玉米种子质地紧密,硬度比较大,故选择45 ℃作干燥温度更为合适。

2.1.4 干燥温度对玉米种子电导率的影响

电导率表征细胞的破坏程度,电导率越大细胞的破坏程度越大[24]。干燥温度对玉米种子电导率的影响见图6 和图7。

图6 干燥温度对电导率的影响Fig.6 Effect of drying temperature on electrical conductivity

图7 干燥前后电导率对比Fig.7 Comparison of electrical conductivity before and after drying

由图6 可知,电导率随干燥时间的延长整体呈上升趋势,说明随着干燥时间延长细胞破坏程度加剧,在75 ℃条件下处理的玉米种子于干燥后期,即在160~240 min 时电导率增幅缓慢,说明此时电导率已经接近最大值,细胞的破坏程度已经接近饱和。此外,温度越高对细胞破坏程度越大,电导率也越高。

由图7 可知,当玉米种子干燥到安全水分以下时,干燥温度越高,电导率越高,干燥前后电导率差值越大,细胞的破坏程度越大,种子的品质越差。因此,45 ℃和55 ℃条件下干燥后电导率较低,有利于保证种子品质。

2.1.5 干燥温度对玉米种子颗粒度指数的影响

干燥温度对玉米种子颗粒度指数的影响见图8 和图9。

图8 干燥温度对颗粒度指数的影响Fig.8 Effect of drying temperature on particle size index

图9 干燥前后颗粒度指数对比Fig.9 Comparison of particle size index before and after drying

由图8 可知,随着干燥时间的延长,玉米种子颗粒度指数减小,且干燥温度越低,其数值越低。在前80 min内各组颗粒度指数变化不明显,种子质地未发生明显改变,干燥80~160 min 时颗粒度指数快速下降,160 min后,下降速度逐渐减缓。

由图9 可知,干燥温度越高,种子干燥后颗粒度指数越高,干燥前后颗粒度指数差值越小,颗粒度指数下降越慢,越容易被破碎。由于4 种温度条件下颗粒度指数差距不大,可知干燥温度对其影响不明显。

2.1.6 干燥温度对玉米种子硬度的影响

干燥温度对玉米种子硬度的影响见图10 和图11。

图10 干燥温度对硬度的影响Fig.10 Effect of drying temperature on hardness

图11 干燥前后硬度对比Fig.11 Comparison of hardness before and after drying

由图10 可知,干燥过程中玉米种子硬度呈上升趋势,前40 min 时硬度变化不明显,随着干燥时间继续延长,玉米种子含水量降幅增加,硬度变化速率加快。当干燥时间为160~240 min 时,45 ℃含水量较高,故硬度较低,而65 ℃和75 ℃玉米种子结构破坏程度较大,所以此时硬度较低。

由图11 可知,干燥后的玉米种子硬度随着干燥温度的升高而降低,可能因为温度越高,种子裂纹率越高,内部结构越疏松,种子质地越松软,硬度越低,其中45 ℃和55 ℃的硬度数值相差不大。故在45 ℃和55 ℃条件下处理的玉米种子硬度大,品质好。

2.1.7 干燥温度对玉米种子发芽率的影响

本试验采用红四氮唑染色法进行染色,染色越深红说明种子活性越强,种子越容易发芽[25]。干燥温度对玉米种子发芽率的影响见图12 和图13。

图12 干燥温度对发芽率的影响Fig.12 Effect of drying temperature on germination rate

图13 干燥前后发芽率对比Fig.13 Comparison of germination rate before and after drying

由图12 可知,在45 ℃条件下干燥,每组玉米种子染色情况差别不大,均为深红色,说明种子活性好,发芽率高。在55 ℃条件下干燥,玉米种子随着干燥时间的延长颜色逐渐变浅,160 min 时开始出现不着色情况,说明此时种子活性开始降低。在65 ℃条件下干燥,80 min 时开始出现不着色情况,此时种子活性开始下降。75 ℃条件下干燥,在40 min 时就出现不着色情况,在120 min 时已经完全不着色,说明此时玉米种子已经完全死亡。

由图13 可知,在45 ℃和55 ℃条件下干燥到安全水分以下时发芽率分别为100%和70%,种子活性好;在65 ℃条件下干燥发芽率为12%,种子活性低;在75 ℃条件下干燥发芽率为0%,说明此温度下种子失去活性,不能再成为种子。因此选用45 ℃和55 ℃条件处理种子较为合适。

2.1.8 干燥温度对玉米种子呼吸强度的影响

呼吸强度表示种子的活跃程度,呼吸强度越小越容易储藏,若呼吸强度为0 mg/(kg·h),说明种子已经死亡。干燥温度对玉米种子呼吸强度的影响见图14及图15。

图15 干燥前后呼吸强度对比Fig.15 Comparison of respiratory intensity before and after drying

由图14 可知,在4 种温度处理下,玉米种子呼吸强度呈下降趋势,且温度越高下降速度越快,其中75 ℃条件下,种子呼吸强度在120 min 时降为0 mg/(kg·h)。

由图15 可知,温度越高干燥后的呼吸强度越小,在55 ℃和65 ℃条件下干燥后的呼吸强度数值较小且差别不大,说明这两个温度更适合种子的干燥。

2.1.9 干燥温度对玉米种子容重的影响

干燥温度对玉米种子容重的影响见图16 及图17。

图16 干燥温度对容重的影响Fig.16 Effect of drying temperature on volume weight

图17 干燥前后容重对比Fig.17 Comparison of volume weight before and after drying

由图16 可知,干燥过程中随着干燥时间的延长每个温度组下的容重都有所下降,因为玉米种子中的水分在逐渐蒸发,玉米种子越干燥容重越低。干燥温度越高容重的下降速率越快,容重的变化与含水量的变化基本保持一致。说明种子干燥过程中,干燥速率越快,水分含量越低,容重也会随之下降,二者的变化有一定的相关性。

由图17 可知,种子都干燥到安全水分以下时,温度越高干燥后的容重值越低,原因可能为随着干燥温度的升高,种子内部空隙增多,种皮发生开裂现象,内部的淀粉分解加快,干燥前后容重的差值变大。但4种温度条件下干燥后容重数值相差不大,说明干燥温度对玉米种子容重影响较小。

2.1.10 干燥温度对玉米种子可溶性蛋白含量的影响

干燥温度对玉米种子可溶性蛋白含量的影响见图18 及图19。

图18 干燥温度对可溶性蛋白含量的影响Fig.18 Effect of drying temperature on soluble protein

图19 干燥前后可溶性蛋白含量对比Fig.19 Comparison of soluble protein before and after drying

由图18 可知,干燥过程中,玉米种子内可溶性蛋白减少,干燥温度高于65 ℃时,玉米种子内部可溶性蛋白含量大幅下降。可能是因为干燥温度过高,导致大部分酶活性降低,蛋白质变性。45 ℃和55 ℃条件下蛋白质含量下降趋势类似且变化相对较小。

由图19 可知,干燥后可溶性蛋白含量随着干燥温度升高而降低,干燥温度高于65 ℃后蛋白质含量趋于平缓,因为干燥温度过高玉米种子酶的活性已经发生破坏,剩余蛋白质不随干燥温度发生变质。故45 ℃条件下干燥玉米种子,蛋白质含量较高,品质较好,55 ℃次之。

综合考虑下,干燥温度为45 ℃与55 ℃时较为合适,而45 ℃条件下玉米种子干燥到安全水分以下所需时间较长,故选取55 ℃。

2.2 不同干燥风速对玉米种子品质的影响

2.2.1 干燥风速对玉米种子含水量的影响

干燥风速对玉米种子含水量的影响见图20。

图20 干燥风速对含水量的影响Fig.20 Effect of different drying wind speed on water content

由图20 可知,随着干燥时间的延长,玉米种子含水量逐渐降低。风速越大达到安全水分的干燥时间越短,含水量下降越快。干燥初期,玉米种子表面自由水蒸发,故含水量下降较快;干燥末期,玉米种子表面水分干燥殆尽,玉米种子表面硬化明显,内部水分迁移到表皮过程缓慢,所以水分变化不明显。

2.2.2 干燥风速对玉米种子裂纹率的影响

干燥风速对玉米种子裂纹率的影响见图21、图22。

图21 干燥风速对裂纹率的影响Fig.21 Effect of different drying wind speed on crack rate

图22 不同干燥风速下干燥后裂纹种类比较Fig.22 Comparison of crack types after drying under different drying wind speed

由图21 可知,干燥初期玉米种子表面水分蒸发,裂纹率均为0%,干燥风速越大出现裂纹的时间越早。由于干燥风速过快导致水分分布不均匀,种子内外应力分布不均匀,裂纹率增加速率加快。

由图22 可知,种子被干燥到安全水分以下时,裂纹种类随着干燥风速的增大而增多,出现顺序为单裂、双裂、龟裂。可能是由于干燥风速过高,种子表面的水被带走,种子内部的水向外迁移,裂纹程度越来越大,故选用干燥过程中裂纹率较小且未出现龟裂的0.4 m/s 和0.6 m/s。

2.2.3 干燥风速对玉米种子出碴率的影响

干燥风速对玉米种子出碴率的影响见图23、图24。

图23 干燥风速对出碴率的影响Fig.23 Effect of different drying wind speed on mucking rate

图24 干燥前后出碴率对比Fig.24 Comparison of mucking rate before and after drying

由图23 可知,4 种干燥风速处理下的玉米种子出碴率随干燥时间延长均呈上升趋势,说明干燥时间越长,玉米在干燥过程中质地越来越硬,且风速越高,出碴率越高。

由图24 可知,玉米种子被干燥到安全水分以下后,干燥风速越小出碴率的变化量越大,玉米种子的质地越坚硬,越不容易被破碎。因此,选用玉米种子出碴率较高的0.4、0.6 m/s 的风速条件较为合适。

2.2.4 干燥风速对玉米种子电导率的影响

干燥风速对玉米种子电导率的影响见图25 和图26。

图25 干燥风速对电导率的影响Fig.25 Effect of different drying wind speed on conductivity

图26 不同干燥风速下干燥前后电导率对比Fig.26 Comparison of conductivity before and after drying under different drying wind speed

由图25 可知,在4 种风速条件下,干燥前期电导率变化均不明显,1.0 m/s 条件下电导率略高于其他条件,随着干燥时间的延长电导率逐渐增大,且干燥风速越高,电导率越大。

由图26 可知,干燥风速为1.0 m/s 时,电导率的变化量最大,细胞的破坏程度越大,故应选用较低的干燥风速来保证玉米种子品质。

2.2.5 干燥风速对玉米种子颗粒度指数的影响

干燥风速对玉米种子颗粒度指数的影响见图27和图28。

图27 干燥风速对颗粒度指数的影响Fig.27 Effect of drying wind speed on particle size index

图28 不同干燥风速下干燥前后颗粒度指数对比Fig.28 Comparison of particle size index before and after drying under different drying wind speed

由图27 可知,4 种干燥风速处理下的玉米种子颗粒度指数随干燥时间延长均呈下降趋势,说明干燥时间越长玉米种子质地越硬;干燥风速越小颗粒度指数越高,玉米质地越松软。

由图28 可知,种子被干燥到安全水分以下后,干燥风速在0.4 m/s 下颗粒度指数最小,风速越大颗粒度指数越大,种子的质地越松软越容易被破碎。故应选用较低的干燥风速。

2.2.6 干燥风速对玉米种子硬度的影响

干燥风速对玉米种子硬度的影响见图29 和图30。

图29 干燥风速对硬度的影响Fig.29 Effect of different drying wind speed on hardness

由图29 可知,干燥过程中,4 种风速处理下的玉米种子硬度随干燥时间的延长均呈上升趋势,其中0.4 m/s最为平缓;且干燥风速越快,硬度越大。

由图30 可知,种子被干燥到安全水分以下时,干燥风速越小,硬度越大,玉米种子的质地越紧密,但4 种风速条件下硬度差值不大,表明干燥风速对种子硬度影响较小。

2.2.7 干燥风速对玉米种子发芽率的影响

干燥风速对玉米种子发芽率的影响见图31 和图32。

图31 干燥风速对发芽率的影响Fig.31 Effect of different drying wind speed on germination rate

图32 不同干燥风速下干燥前后发芽率对比Fig.32 Comparison of germination rate before and after drying under different drying wind speed

由图31 可知,干燥风速为0.4 m/s 时,各组染色结果均为深红色,表明种子活性较好;干燥风速为0.6、0.8、1.0 m/s 时,均有玉米种子活性下降的情况,且随着干燥风速的升高,发芽率出现下降情况出现得越早,说明干燥风速对种子活性影响越大。

由图32 可知,玉米种子被干燥到安全水分以下时,干燥风速越小,发芽率越高,干燥风速在0.6 m/s 下发芽率与风速在0.4 m/s 时的发芽率相差不大,活性均较高,故选择干燥风速0.6 m/s 或0.4 m/s 更合适。

2.2.8 干燥风速对玉米种子呼吸强度的影响

干燥风速对玉米种子呼吸强度的影响见图33 和图34。

图33 干燥风速对呼吸强度的影响Fig.33 Effect of different drying wind speed on respiratory intensity

图34 不同干燥风速下干燥前后呼吸强度对比Fig.34 Comparison of respiratory intensity before and after drying under different drying wind speed

由图33 可知,干燥过程中,玉米种子呼吸强度整体随着干燥时间的延长而下降,说明玉米种子含水量越低种子代谢越缓慢,呼吸强度下降,且干燥风速越大,下降越快。

由图34 可知,种子被干燥到目标安全水分以下时,干燥风速为0.6 m/s 时,呼吸强度低于其他组,此时最利于保证种子的品质。

2.2.9 干燥风速对玉米种子容重的影响

干燥风速对玉米种子容重的影响见图35 和图36。

图35 干燥风速对容重的影响Fig.35 Effect of drying wind speed on volume weight

图36 不同干燥风速下干燥前后容重对比Fig.36 Comparison of volume weight before and after drying under different drying wind speed

由图35 可知,干燥过程中,随着干燥时间的延长,玉米种子的容重都有所降低,干燥风速越大,下降速率越快。可能由于干燥风速的加快,玉米种子内外张力不均匀,导致其结构发生破坏,所以容重下降较快。

由图36 可知,玉米种子被干燥到安全水分以下时,干燥风速对容重影响很小,干燥风速提高,容重略微下降,说明风速影响玉米种子内部结构,使其结构松垮,但是影响较小。

2.2.10 风速对玉米种子可溶性蛋白含量的影响

风速对玉米种子可溶性蛋白含量的影响见图37和图38。

图37 干燥风速对可溶性蛋白含量的影响Fig.37 Effect of different drying wind speed on soluble protein

图38 不同干燥风速下干燥前后可溶性蛋白含量对比Fig.38 Comparison of soluble protein before and after drying under different drying wind speed

由图37 可知,干燥过程中,4 种风速条件下可溶性蛋白质含量均呈下降趋势,说明任何风速下干燥玉米种子,都会使其蛋白质含量下降,这是由于干燥过程中含水量降低,可溶性蛋白质溶剂骤减,导致部分蛋白质失去活性。干燥风速快,可溶性蛋白质含量下降速率较快。

由图38 可知,种子被干燥到安全水分以下时,干燥风速为1.0 m/s 时,可溶性蛋白质含量最低,风速过快会加速蛋白质的变质,所以干燥过程中要合理的控制干燥风速。因此0.4、0.6、0.8 m/s 的干燥风速较为合适。

综合考虑,玉米种子干燥风速为0.4 m/s 和0.6 m/s时能更好保证玉米种子品质,0.6 m/s 比0.4 m/s 干燥至安全水分以下所需时间缩短了160 min,所以干燥风速0.6 m/s 更符合干燥工艺要求。

3 结论

本文研究玉米种子在不同干燥温度和风速条件下各指标的变化,结果表明,各指标与含水量均有一定相关性,干燥初期含水量变化不大,裂纹率、出碴率、电导率、颗粒度指数变化不明显,温度越高、风速越快,玉米种子的含水量越低,指标下降明显。玉米种子在55 ℃、0.6 m/s 条件下干燥到安全水分以下所需时间较短,种子胚部分的蛋白质含量较高,种子活性较好,呼吸强度较弱,适合种子储藏,故55 ℃、0.6 m/s 为最佳干燥条件。

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