機械化烘干對玉米籽粒破碎的影響試驗分析

○河南省漯河市農(nóng)業(yè)機械技術(shù)中心 魏曉斐 楊鵬輝 魯鎮(zhèn)勝

漯河市地處黃淮海夏玉米種植區(qū)，氣候復雜多變，玉米籽粒機械化收獲后自然晾曬不及時，霉變風險較大，品質(zhì)難以保障。隨著夏玉米籽粒機收集成技術(shù)的推廣應用，玉米籽粒機收面積的擴大，玉米籽粒機械化烘干技術(shù)已成為保證玉米品質(zhì)的不二選擇。為解決玉米籽粒機械化烘干過程中的二次破碎問題，課題組從2020年開始，就機械化烘干對玉米籽粒破碎的影響進行了試驗分析。

一、材料和方法

1.烘干機械。5HHX-32型、5HRH-15型批式循環(huán)谷物干燥機，采用預熱—烘干—緩蘇—冷卻的工藝流程。

2.烘干品種。2020年：鄭原玉432、農(nóng)華5號、新單58、京農(nóng)科728、遼單575、漯玉16等；2021年：鄭源玉432、迪卡517、裕豐303、隆創(chuàng)310、豐德存玉10號、農(nóng)大778等。

3.測定項目和方法

（1）含水率。采用LDS-1G谷物水分測定儀，烘干前隨機多點取樣，混合后得3個1000g樣品,每個樣品測定3次含水率。烘干后出糧階段分段隨機取樣，混合后得3個1000g樣品，每個樣品測定3次含水率。

（2）破碎率。破碎標準：種皮破損、種皮破裂、籽粒破碎。按照破碎標準對每個樣品仔細分揀，篩選出破碎籽粒。

表1 2020年夏玉米籽粒烘干質(zhì)量情況

二、結(jié)果與分析

1.玉米籽粒經(jīng)烘干后破碎率的變化情況。由表1中8個處理和表2中7個處理玉米籽粒烘干前后含水率、破碎率變化情況可知，玉米籽粒烘干后破碎率較烘干前有所提高，其中2020年綜合平均破碎率由11.51%提高到15.01%，2021年由3.33%提高到6.70%。

2.玉米機械粒收效果對烘干質(zhì)量的影響。由表1、表2可知，2020年機械粒收玉米烘干前綜合平均含水率28.07%、籽粒綜合平均破碎率11.51%，烘干后綜合平均破碎率達到15.01%，提高了3.5個百分點；2021年未過分烘干（烘干后含水率在13%左右）的處理一、處理二、處理四和處理六烘干前平均含水率25.69%，平均破碎率3.34%，烘干后平均破碎率5.15%，烘干后平均破碎率提高了1.81個百分點，相對低于2020年提高的幅度。2021年玉米烘干前綜合平均含水率26.04%，低于2020年的28.07%，玉米籽粒烘干前后破碎率明顯低于2020年。

表2 2021年夏玉米籽粒烘干質(zhì)量情況

3.不同烘干機械對玉米籽粒破碎的影響。由表1可知，新鄉(xiāng)農(nóng)豐5HHX-32型谷物干燥機烘干后，混雜-1等4個處理的玉米籽粒平均含水率由28.27%降至14.14%（下降14.13百分點），平均破碎率由11.90%上升至16.11%（提高4.21個百分點）；山東瑞良5HRH-15型谷物干燥機烘干后，混雜-5等4個處理的玉米籽粒平均含水率由27.87%降至14.43%（下降13.44個百分點），平均破碎率由11.12%上升至13.91%（提高2.79個百分點）；新鄉(xiāng)農(nóng)豐5HHX-32型谷物干燥機烘干后的平均破碎率及烘干破碎增量明顯高于山東瑞良5HRH-15型谷物干燥機。

由表2可知，同一批次收獲的玉米品種裕豐303（處理四、處理七）分別在新鄉(xiāng)農(nóng)豐5HHX-32型和山東瑞良5HRH-15型兩種谷物干燥機烘干，烘干后玉米籽粒破碎率表現(xiàn)出了明顯的差異。處理四烘干后含水率為12.43%、破碎率為5.04%，處理七烘干后含水率為11.0%、破碎率11.30%，處理七烘干后含水率低于處理四，破碎率明顯高于處理四。

4.同一烘干機械對玉米籽粒破碎的影響。由表2可知，同一玉米品種隆創(chuàng)310（處理二、處理三）經(jīng)新鄉(xiāng)農(nóng)豐5HHX-32型谷物干燥機烘干后，含水率和破碎率差異較大。處理三烘干前含水率較低，在和處理二烘干條件一樣的情況下，烘干后含水率更低、破碎率相對較高。

表2中處理四（裕豐303）與處理三（隆創(chuàng)310）烘干前含水率接近，但處理四烘干前后破碎率更低、更耐破碎，處理三烘干后含水率更低，烘干過程中水分散失更快。處理二（隆創(chuàng)310）和處理五（豐德存玉10號）烘干前含水率基本一致，處理五破碎率稍低，烘干后處理五的含水率和破碎率相對處理二均較低、更耐破碎、更易烘干。

三、結(jié)論與討論

1.機械烘干增加玉米籽粒破碎。經(jīng)過機械化烘干后，玉米籽粒破碎率明顯上升。玉米籽粒烘干環(huán)節(jié)導致破碎率增加的原因有很多，張紅梅等（2004）發(fā)現(xiàn)粒形小而圓的不易破碎，大而扁的易破碎；尹玉港等（2014）認為粉質(zhì)率高的玉米籽粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，抗沖擊能力差，比膠質(zhì)玉米更容易產(chǎn)生破碎。筆者認為除與玉米品種、籽粒形狀和品質(zhì)有關(guān)外，還與籽粒含水率、機械化收獲質(zhì)量、烘干時間、烘干溫度、循環(huán)式烘干機轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。

2.烘干破碎與機械粒收破碎呈正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，玉米烘干破碎受機械粒收效果的直接影響，機械粒收破碎越多烘干破碎增量越大；機械粒收環(huán)節(jié)會使玉米產(chǎn)生感應裂紋或可見損傷，導致玉米籽粒強度降低，機械烘干時更易破碎。因此提高玉米籽粒機收作業(yè)質(zhì)量十分迫切和必要。

3.不同玉米品種、不同含水率混雜增加烘干破碎。董朋飛等（2018）利用研磨法測試玉米籽粒耐破碎性發(fā)現(xiàn)不同玉米品種籽粒耐破碎性不同，不同品種籽粒耐破碎性達到最強時的含水率不同，這說明不同品種適宜機械粒收、機械烘干的含水率不相同。本研究驗證了這一觀點，不同玉米品種耐破碎程度不同，裕豐303比隆創(chuàng)310耐破碎，豐德存玉10號比隆創(chuàng)310更耐破碎。因此，探索不同品種適宜低破碎粒收的含水率，對單一品種規(guī)?；N植，統(tǒng)一收獲和烘干很有必要，機械化烘干時應盡量避免不同品種、不同含水率玉米混雜。

4.不同糧食烘干機械烘干質(zhì)量存在差異。本研究中，兩種烘干機的烘干質(zhì)量存在差異。在品種混雜、含水率相近條件下，烘干效率越高烘干破碎越大；從兩年烘干結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新鄉(xiāng)農(nóng)豐5HHX-32型谷物干燥機烘干效率明顯高于山東瑞良5HRH-15型谷物干燥機，但烘干破碎也有明顯增加。在同品種、含水率相近條件下，過度烘干會增加烘干的破碎；結(jié)合2021年兩種烘干機械對同一批次玉米品種裕豐303的烘干情況可知，山東瑞良5HRH-15型谷物干燥機烘干后玉米籽粒含水率較低、破碎率較高，烘干時間過長增加了籽粒破碎的比例，這說明玉米籽粒烘干不應過度，達到13%左右安全貯藏標準即可。

5.加強玉米籽粒專用烘干技術(shù)與機具的研究。目前，糧食烘干機械的種類和型號較多，本研究選用的烘干機為谷物烘干機，可能更適用于小麥、稻谷等作物的烘干；造成玉米籽粒機械化烘干破碎增多的原因很復雜，應從機械設(shè)計、烘干條件、烘干原理等方面進一步研究，特別是應加快玉米籽粒專用烘干技術(shù)與機具的研發(fā)與改制。