การอบแห้งด้วยลมร้อนและการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ

ในเครื่องอบแห้งแบบแบตช์เบดแบบใช้ลมร้อน อากาศแห้งร้อนจะเข้าสู่มวลเมล็ดพืชที่ทางเข้า เคลื่อนผ่านเมล็ดพืชในขณะที่ดูดซับน้ำ และออกจากมวลเมล็ดพืชที่ทางออก เมล็ดข้าวที่ทางเข้าแห้งเร็วขึ้นเพราะในนั้นอากาศแห้งมีความสามารถในการดูดซับน้ำสูงสุด เนื่องจากเตียงตื้นและอัตราการไหลของอากาศค่อนข้างสูง การอบแห้งจึงเกิดขึ้นในทุกชั้นของเมล็ดพืชจำนวนมาก แต่จะเร็วที่สุดที่ทางเข้าและช้าที่สุดที่ทางออก (ดูกราฟการอบแห้งในตาราง)

ผลที่ตามมาคือมีการไล่ระดับความชื้น ซึ่งยังคงมีอยู่เมื่อสิ้นสุดการอบแห้ง กระบวนการอบแห้งจะหยุดลงเมื่อปริมาณความชื้นเฉลี่ยของเมล็ดข้าว (ตัวอย่างที่ถ่ายที่ช่องอากาศเข้าและช่องลมออก) เท่ากับปริมาณความชื้นสุดท้ายที่ต้องการ เมื่อเมล็ดพืชถูกขนถ่ายและบรรจุลงในถุง เมล็ดพืชแต่ละเมล็ดจะปรับสมดุล ซึ่งหมายความว่าเมล็ดพืชที่เปียกกว่าจะปล่อยน้ำออกมา ซึ่งเมล็ดพืชที่อบแห้งจะดูดซับไว้ เพื่อที่เมื่อเวลาผ่านไปเมล็ดทั้งหมดจะมี MC เท่ากัน

อย่างไรก็ตาม การทำให้เมล็ดพืชแห้งเปียกอีกครั้ง จะทำให้เกิดการแตกแยก ส่งผลให้เมล็ดข้าวแตกหักในกระบวนการสี สิ่งนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดการนำเมล็ดข้าวกลับคืนจากการสีและการนำเมล็ดข้าวกลับมาอบแห้งในเครื่องอบแห้งแบบเบดแบบตายตัวจึงไม่เหมาะสมที่สุด วิธีหนึ่งในการลดการไล่ระดับความชื้นระหว่างการอบแห้งคือการผสมเมล็ดธัญพืชในถังอบแห้งหลังจากผ่านไปประมาณ 60-80% ของเวลาในการทำให้แห้ง

ในการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ วัตถุประสงค์ของการจัดการเครื่องทำแห้งคือเพื่อให้ RH ของอากาศแห้งอยู่ที่ความชื้นสัมพัทธ์สมดุล (ERH) ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณความชื้นสุดท้ายที่ต้องการของเมล็ดข้าว หรือปริมาณความชื้นสมดุล (EMC) ผลกระทบของอุณหภูมิมีน้อยมากเมื่อเทียบกับ RH (ตารางที่ 2)

ตัวอย่างเช่น หากต้องการ MC สุดท้ายที่ 14% ก็ควรกำหนดเป้าหมาย RH ของอากาศแห้งประมาณ 75% ในทางปฏิบัติ สามารถใช้อากาศแวดล้อมในเวลากลางวันในฤดูแล้งได้ ในเวลากลางคืนและในช่วงฤดูฝน การปรับอุณหภูมิอากาศโดยรอบก่อนเล็กน้อย 3-6°K ก็เพียงพอแล้วที่จะลด RH ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม

อากาศแห้งจะเข้าสู่กลุ่มเมล็ดพืชที่ทางเข้า และในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านกลุ่มเมล็ดพืช อากาศจะทำให้เมล็ดพืชเปียกแห้งจนกระทั่งอากาศอิ่มตัว ในขณะที่ดูดซับน้ำ อากาศจะเย็นลงไม่กี่องศา ในระหว่างทางที่ผ่านกลุ่มเมล็ดพืช อากาศไม่สามารถดูดซับน้ำได้มากขึ้น เนื่องจากมีอิ่มตัวอยู่แล้ว แต่จะรับความร้อนที่เกิดจากการหายใจ แมลง และการเจริญเติบโตของเชื้อรา จึงช่วยป้องกันความร้อนในส่วนเมล็ดพืชที่ยังเปียกอยู่ ด้านหน้าของการทำให้แห้งซึ่งมีความลึกหลายเซนติเมตรจะค่อยๆ เคลื่อนไปทางทางออก โดยทิ้งเมล็ดแห้งไว้เบื้องหลัง หลังจากที่ด้านหน้าทำให้แห้งออกจากเมล็ดพืชจำนวนมาก กระบวนการทำให้แห้งจะเสร็จสิ้น ขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นเริ่มต้น อัตราการไหลของอากาศ ความลึกของเมล็ดข้าว และคุณสมบัติของอากาศที่ทำให้แห้ง อาจใช้เวลาตั้งแต่ 5 วันไปจนถึงหลายสัปดาห์

กระบวนการอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำนั้นอ่อนโยนมากและให้คุณภาพที่ดีเยี่ยมในขณะที่ยังคงอัตราการงอกสูง เนื่องจากมีการใช้ความเร็วลมที่ต่ำมาก (0.1 ม./วินาที) และไม่จำเป็นต้องทำความร้อนล่วงหน้าให้กับอากาศแห้งเสมอไป ความต้องการพลังงานจำเพาะจึงต่ำที่สุดในบรรดาระบบอบแห้งทั้งหมด โดยทั่วไปแนะนำให้อบแห้งด้วยอุณหภูมิต่ำเป็นการอบแห้งขั้นที่สองสำหรับข้าวเปลือกที่มีค่า MC ไม่เกิน 18% การวิจัยที่ IRRI แสดงให้เห็นว่าด้วยการจัดการเครื่องเป่าอย่างระมัดระวัง แม้แต่เมล็ดพืชที่เก็บเกี่ยวสดที่มี MC 28% ก็สามารถทำให้แห้งได้อย่างปลอดภัยในเครื่องทำแห้งอุณหภูมิต่ำขั้นตอนเดียว หากความลึกรวมถูกจำกัดไว้ที่ 2 เมตร และความเร็วลมอยู่ที่อย่างน้อย 0.1 เมตร/วินาที อย่างไรก็ตาม ในเขตที่กำลังพัฒนาส่วนใหญ่ ซึ่งไฟฟ้าขัดข้องยังคงเป็นเรื่องปกติ ถือเป็นความเสี่ยงที่สำคัญที่จะต้องนำเมล็ดพืชที่มีความชื้นสูงจำนวนมากโดยไม่มีไฟฟ้าสำรองมาใช้งานพัดลม