本发明专利技术属于谷物储藏领域。公开了一种节能的谷物防虫防霉处理方法及设备，发明专利技术步骤包括将谷物进行微波照射－冷却处理，其特征在于，选择一种合适的微波处理方式，使被处理的谷物遵循预热－微波照射－冷却－热交换步骤；热交换是在一个用于预热－冷却的单元Ａ中进行的，微波照射在单元Ｂ中进行；所述Ａ、Ｂ单元有足够长的封闭通道，通道中Ａ、Ｂ单元连通，设上下层，谷物依次进入Ａ１＋Ｂ１和Ｂ２＋Ａ２，连续完成预热－微波照射－冷却－热交换步骤；控制谷物Ａ１预热温度４０－５０℃，经Ｂ后温度为５５℃左右，经Ａ２冷却后温度为３０－４５℃；处理和储藏后的谷物保持了良好的食用品质，与现有技术相比本发明专利技术节能约４０－５０％。本发明专利技术的工艺简洁，设备紧凑，是一种经济有效的新型储粮方法。
【技术实现步骤摘要】
一种节能型谷物微波防虫防霉的方法及专用设备
本专利技术属于谷物的储藏保鲜
具体地说属于稻谷、大米、小麦等谷物在储藏过程中主要仓储害虫和霉菌的防治
，涉及一种利用微波处理和热量循环利用，从而达到节约能量，彻底杀灭谷物主要仓储害虫(包括成虫、虫卵等各种虫态)和降低稻米霉菌的方法及其专用设备
技术介绍
我国谷物储藏过程的防虫防霉研究主要针对收获后的原料，目前常用的防虫方法是以磷化氢(或磷化铝)和溴甲烷为代表的化学熏蒸法。以稻谷为例，化学熏蒸剂对成虫有较好的防治效果，但对虫卵的防治和霉菌的控制效果较差，且会带来3R问题(抗性增强，药剂残留，再增猖獗)、食品安全和生态环境问题。由于食品安全性等原因，食用大米不能或不适于采用磷化氢、溴甲烷等有毒化学试剂熏蒸。而在大米加工企业中，稻谷中的成虫在加工过程中一般可以全部除去，但成品大米中常带有虫卵，在春、夏季等温度适宜的环境下会发育成长，迅速繁殖，危害大米品质。虽然低温储藏可以较好的抑制大米的生虫和霉变，但我国目前尚不具备大米流通过程的冷藏链。目前国际上非常缺乏安全、有效的大米和稻谷等谷物储藏害虫和霉菌的防治技术。微波存在热效应和非热效应两种作用。高能量密度(剂量)微波虽然具有较好的杀虫效果，但热效应高，会使稻米品质产生严重热损伤，且能耗高。低能量密度微波照射几分钟后，稻米的热效应较低(即转化为热量的比例低)，非热效应较明显，而对害虫和霉菌的致死效果较好。适宜的微波条件对大米及米饭的感观风味影响不大。在专利技术做出以前，本申请的专利技术人赵思明提出了一种大米或稻谷的微波在线杀虫方法(参见中国专利技术专利公开说明书，专利申请号为200310110440.4)，其主要核心内容包括：在稻谷加工成大米的生产线的抛光工艺步骤后或在稻谷进仓过程中增加微波处理和冷却两道工序；微波处理采用普通工业连续微波炉，大米或稻谷出微波炉的温度为54～68℃，即控制单位质量稻米的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg，所述冷却指大米出微波炉后在缓冲仓内由空气自然冷却，将大米或稻谷从出微波炉时的温度冷却至40℃，其冷却速度为20～40℃/h。采用该方法既能快速彻底杀灭大米或稻谷中的害虫及米粒、谷粒中的虫卵(杀虫率包括杀成虫率及杀-->虫卵率可达100％)，又对粮食和环境无污染，保持了大米原有的营养、品质、美观及风味。但是该方法处理谷物的能耗较高(申请号：200310110440.4的先前专利申请中，微波处理稻谷或大米的能耗约0.014-0.030kw.h/kg)，不适合大规模储藏粮食的处理，同时微波处理后的谷物因为需要较大的缓冲仓，实际上需要另外增加不小的开支和场地。众所周知，微波是一个能耗较高的处理方法，国际上微波杀虫(坚果)能耗约0.025kw.h/kg，特别是在大宗农产品加工厂难以得到推广，如何降低能耗，提高其能量利用效率是一个迫切需要解决的生产难题。实践表明，适宜的热效应和非热效应的比例有利于提高杀虫效果，节约能耗。稻米的冷却速度过高或采用风力冷却会导致表面裂纹和粗糙，失去原有光泽和美观。稻米在储藏过程，由于脂肪酶等的作用，使稻米中的脂类分解成游离脂肪酸，引起稻米的酸败，产生蛤味，是引起稻米品质下降的主要原因之一。通过微波处理，可以降低酶活，减少游离脂肪酸含量及其在存放过程中的产生速度，从而延长稻米的保质期。
技术实现思路
本专利技术的目的是对申请号为20031011440.0“大米或稻谷的微波在线杀虫方法”专利技术专利申请的进一步改进，其目的在于，在保证控制谷物主要仓储害虫(包括各种虫态)及霉菌的前提下，利用一种新的微波照射和热能交换利用系统及设备用于仓储谷物的节能化处理，尽可能节约微波能耗和谷物处理中热能的重复利用，以达到有效防治主要仓储害虫和霉菌，又明显节能降耗，提高谷物储藏的经济效益和社会效益，延长谷物的储藏保质期。本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术的总体技术路线是：在一个相对密闭的处理空间内，将一种运动状态的(即在线状态)谷物微波处理和能量交换工作方式分成A和B两大处理单元，其中A处理单元是谷物的预热处理单元(A1)和谷物冷却(释放热量、降温)处理单元(A2)，其利用微波处理的谷物在冷却过程释放的热量加热谷物，使其进入微波处理单元即B的处理起始点的温度为一定的温度；所述B处理单元为安装有微波发射源的微波处理单元，它分为上层皮带输送(B1)和下层皮带输送(B2)，均接受微波室内微波的照射，之后谷物经过冷却被输送至本密闭空间的出口端，完成整个微波处理和热交换过程。为了实现充分节能降耗的目的，申请人将A1和B1的谷物输送方向设计为与B2和A2的输送方向相反(逆向)运行，并且采用多级皮带输送机间歇抛撒输送，利用薄层、流态化的方法，使物料温度分布均匀，控制冷却速度，从而达到在保证稻米品质的前提下，提高传热效率，这样为能量的快速传递提供了有效的解决方案。-->以下对本专利技术作进一步的描述：一种节能的用于谷物防虫防霉的处理方法，其步骤包括将所述的谷物进行在线的微波照射-热交换处理。选择一种适于谷物的无损害的微波照射温度和方式，该方式是使被处理的谷物遵循预热-微波照射-冷却步骤；所述的热交换是在一个用于预热-冷却的热交换处理单元A中进行的；所述谷物的微波照射处理是在一个包括第一微波处理单元B1和第二微波处理单元B2构成的处理单元B中进行的；所述的A、B处理单元互相连通，其间有防止微波泄漏的防护板(17)；该A、B处理单元是由一种用合适材料制造的封闭式的通道，该通道有足够的空间使进入的谷物依次完成预热-微波照射-冷却的连续处理步骤，使待处理的谷物在皮带输送下先按一定方向(在本专利技术中附图2所示的是先按顺时针方向)经处理单元A1预热后，输送至处理单元B1进行微波照射，之后将前述谷物输送至处理单元B2进行微波照射，其输送方向与A1相反(在本专利技术中附图2所示的是逆时针方向)，并经处理单元A2冷却后被输送至谷物出口端；所述的处理单元A和B均设有上下两层，其中处理单元B是一种工业用的微波处理设备；该处理单元有一个足够大的空间对所述谷物进行连续的无损伤处理，并控制谷物升温速度小于4℃/min，使被处理的谷物出该处理单元时的平均料温达到55℃左右；经连续冷却后的谷物最终到达出料口的温度达到30-45℃。在本专利技术中，所述的谷物的预热是使谷物经过处理单元A1并在被向前输送和间歇抛撒的状态下完成的，使之接受处理单元A2的谷物所释放的热量，使其进入处理单元B1前的温度达到40-50℃；所述的谷物冷却是使经处理单元A2处理的谷物在向后输送和间歇抛撒的状态下完成的，使之释放热量并被冷却，使其达到出料口的温度达到35-40℃。本专利技术中的微波处理单元(或者称之为微波室)的微波处理功率为0.1-0.2kw/kg，最好为0.13-0.17kw/kg；所述的微波处理时间为3-10min，最好为5-8min。为了得到最佳的微波照射、冷却降温和热量交换，在本专利技术及其实施例中谷物在皮带输送机上谷物的铺放厚度为5-120mm，最好为4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种节能的用于谷物防虫防霉的处理方法，其步骤包括将所述的谷物进行在线的微波照射－热交换处理，其特征在于，选择一种适于谷物的无损害的微波照射温度和方式，该方式是使被处理的谷物遵循预热－微波照射－冷却步骤；所述的热交换是在一个用于预热－冷却的热交换处理单元Ａ中进行的；所述谷物的微波照射处理是在一个包括第一微波处理单元Ｂ１和第二微波处理单元Ｂ２构成的处理单元Ｂ中进行的；所述的Ａ、Ｂ处理单元互相连通，其间有防止微波泄漏的防护板；该Ａ、Ｂ处理单元是由一种用合适材料制造的封闭通道，该通道有足够的空间使进入的谷物依次完成预热－微波照射－冷却的连续处理步骤，使待处理的谷物在皮带输送下先按一定方向经处理单元Ａ１预热，再输送至处理单元Ｂ１进行微波照射，之后将前述谷物输送至处理单元Ｂ２继续进行微波照射，其输送方向与Ａ１相反，经处理单元Ａ２冷却后至谷物出口端；所述的处理单元Ａ和Ｂ均设有上下两层，其中处理单元Ｂ是一种工业用的微波处理装置；该处理单元对所述谷物进行连续的无损伤处理，使被处理的谷物出该处理单元时的温度为５５℃左右；经冷却后的谷物最终温度为３０－４５℃。
【技术特征摘要】
1、一种节能的用于谷物防虫防霉的处理方法，其步骤包括将所述的谷物进行在线的微波照射-热交换处理，其特征在于，选择一种适于谷物的无损害的微波照射温度和方式，该方式是使被处理的谷物遵循预热-微波照射-冷却步骤；所述的热交换是在一个用于预热-冷却的热交换处理单元A中进行的；所述谷物的微波照射处理是在一个包括第一微波处理单元B1和第二微波处理单元B2构成的处理单元B中进行的；所述的A、B处理单元互相连通，其间有防止微波泄漏的防护板；该A、B处理单元是由一种用合适材料制造的封闭通道，该通道有足够的空间使进入的谷物依次完成预热-微波照射-冷却的连续处理步骤，使待处理的谷物在皮带输送下先按一定方向经处理单元A1预热，再输送至处理单元B1进行微波照射，之后将前述谷物输送至处理单元B2继续进行微波照射，其输送方向与A1相反，经处理单元A2冷却后至谷物出口端；所述的处理单元A和B均设有上下两层，其中处理单元B是一种工业用的微波处理装置；该处理单元对所述谷物进行连续的无损伤处理，使被处理的谷物出该处理单元时的温度为55℃左右；经冷却后的谷物最终温度为30-45℃。2、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的谷物的预热是使谷物经过处理单元A1并被连续输送和间歇抛撒的状态下完成的，使之吸收处理单元A2的谷物所释放的热量，在进入处理单元B1前的温度达到40-50℃；所述的谷物冷却是使经处理单元A2处理的谷物在与A1中谷物逆向连续输送和间歇的状态下完成的，使之释放热量并被冷却，到达出料口时的温度为35-40℃。3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的微波处理功率为0.1-0.2kw/...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵思明，熊善柏，刘友明，谭汝成，程学勋，程科，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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