一、種子加工概述

種子加工：也叫種子機(jī)械加工。是指種子脫粒、精選、干燥、精選分級(jí)、包衣、包裝等機(jī)械化作業(yè)。

種子加工業(yè)的發(fā)展是種子生產(chǎn)現(xiàn)代化的標(biāo)志。清選、干燥是種子加工的初級(jí)階段，任何國(guó)家的種子加工業(yè)都是從清選、干燥兩道工序開(kāi)始的，然后才發(fā)展到分級(jí)、拌藥、包衣（caating）和丸?；╬elleling）、計(jì)量、包裝、運(yùn)輸?shù)榷喾N環(huán)節(jié)。一般先從單機(jī)作業(yè)開(kāi)始，進(jìn)而形成工廠化流水線作業(yè)。

二、種子加工的工藝流程

種子加工往往要通過(guò)幾道特定的工序才能得到滿意的效果。常見(jiàn)的加工程序是預(yù)先準(zhǔn)備、基本清選和精加工。

常用種子加工工藝流程：

預(yù)先準(zhǔn)備—→初清—→干燥—→精選—→藥物處理—→計(jì)量包裝—→

入庫(kù)（如小麥種子）

接收物料—→風(fēng)篩預(yù)清選—→干燥—→風(fēng)篩基本—→園筒篩清選—→窩眼清選

三、種子干燥

(一)      干燥的必要性：

按作物種類不同，谷物種子在含水量35—45%時(shí)達(dá)到生理和官能上的成熟。在這一發(fā)育階段，種子達(dá)zui高的發(fā)芽能力和活力。種子成熟后收割越快，種子質(zhì)量越高。不及時(shí)收獲，除喪失發(fā)芽力和活力外，常由于倒伏、落粒、病蟲(chóng)害而造成產(chǎn)量損失。

收割含水量高的種子，不及時(shí)干燥，將很快發(fā)熱和變質(zhì)。貯藏期間，含水量12—14%就開(kāi)始發(fā)霉，含水16%開(kāi)始發(fā)熱，35—60%開(kāi)始發(fā)芽，種子含水量對(duì)種子壽命的影響使種子干燥特別是人工干燥幾乎成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種子必不可少的條件。

(二)干燥的基本要求

由升溫造成的種子內(nèi)部活性物質(zhì)的變性，以及由濕熱應(yīng)力對(duì)種子組織結(jié)構(gòu)的破壞，加速了種子劣變，促使種子死亡。種子干燥一方面要求有高的干燥速率，獲得高效益，另一方面又要求盡量保持種子的活力，使種子保持原有的發(fā)芽力。

(三)干燥的基本原理

當(dāng)種子內(nèi)部水分的蒸汽壓大于該條件下空氣相對(duì)濕度所產(chǎn)生的蒸汽壓時(shí)（空氣有缺水度），則種子內(nèi)部水分散發(fā)，種子失水而干燥，兩者相差越大，干燥作用越明顯。當(dāng)種子內(nèi)部水分蒸汽壓小于空氣中的水分蒸汽壓時(shí)，種子從空氣中吸水而含水量升高；當(dāng)空氣中和種子內(nèi)部水分蒸汽壓相等時(shí)，種子含水量不變（達(dá)到平衡水分）。

由此可見(jiàn)，種子干燥的原理，簡(jiǎn)單的講就是：干燥是種子與干燥介質(zhì)濕熱交換的過(guò)程。也就是減少空氣蒸汽壓，使種子內(nèi)部水分不斷向外擴(kuò)散的過(guò)程。（至于“要使種子干燥，必須有一定溫度的流動(dòng)空氣通過(guò)種子，才能收到良好效果”的說(shuō)法只是其一般情況下的說(shuō)法，有合理的成份，但其不嚴(yán)密之處在于：一定溫度的飽和空氣通過(guò)種子就不能干燥）。

缺水度：某一溫度下空氣的飽和含水量與實(shí)際含水量的差數(shù)。

例：30℃，r=70%，求缺水度

查得30℃時(shí)飽和含水量為27.4g，則該條件下空氣的缺水度為

     27.4—27.4×70% =27.4（1—70%）=8.22g

(四)影響干燥的因素

1、溫度：

一定范圍內(nèi)，溫度高，干燥快。

例如：相對(duì)濕度都是90%，30℃、20℃時(shí)缺水度各多少？

（20℃時(shí)、30℃時(shí)飽和含水量分別為14.7、27.4g）

  20℃缺水度   14.7—14.7×90%=14.7×10%=1.47g

  30℃缺水度   27.4—27.4×90%=27.4×10%=2.74g

可見(jiàn)：①相對(duì)濕度相同，高溫時(shí)空氣缺水度大

      ②絕對(duì)含水量等同，高溫時(shí)相對(duì)濕度小

      14.7×90%=27.4×y       y=48.3%

2、相對(duì)濕度，氣流速度

   溫度相等，相對(duì)濕度小干燥快，風(fēng)速大干燥快。

3、種子生理狀態(tài)及化學(xué)成分

生理狀態(tài)：新收獲種子，水分高宜緩慢干燥或采用先低溫后高溫二次干燥法。如果用快速法，會(huì)破壞種子內(nèi)部毛細(xì)管結(jié)構(gòu)、表皮硬化，內(nèi)部水分不能蒸發(fā)（烤紅薯就是），甚至?xí)狗N子體積膨脹（象爆米花），喪失種子生活力。

化學(xué)成分：粉質(zhì)種子，組織結(jié)構(gòu)疏松，可以快速干燥；蛋白質(zhì)種子，毛細(xì)管小，傳濕力弱，種皮易破（象炒黃豆、花生）；油質(zhì)種子易于干燥，高溫易走油、破皮。

（五）干燥后重量損失的計(jì)算

（清理雜質(zhì)后的重量損失同理）

例100噸種子，水分由21%降為15%，水分減少6%，但重量損失7噸，為什么？

這是因?yàn)楦珊蟮淖蚜Ｋ质且婪N子的zui后重量計(jì)算，而不是按原來(lái)重量計(jì)算的（種子含水量=（烘前重—烘后重）/烘前重）。為此應(yīng)：

損失重量=100×（干前水分-干后水分）/（100—干后水分）

        =100×（21-15）/（100-15）=7.06%

（六）干燥的方法

1、自然干燥法  這是我國(guó)目前主要的種子干燥法。

它是利用日光、風(fēng)力等自然條件，降低種子含水量的方法。

（1）優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：是簡(jiǎn)單容易、經(jīng)濟(jì)而又安全，一般情況下不會(huì)喪失種子生活力，還有促進(jìn)后熟，兼有殺菌殺蟲(chóng)作用。

缺點(diǎn)：易受天氣影響、場(chǎng)地限制；勞動(dòng)強(qiáng)度大；只能去掉部分自由水。

（2）需要注意的問(wèn)題

①防止混雜；    

②出曬不宜太早，防止地面結(jié)露，曬種先曬場(chǎng)

③薄攤勤翻    稻麥不超過(guò)5cm，大豆等不超過(guò)15cm，玉米8—10cm,

含水15%以上1小時(shí)一次，15%以下2—3小時(shí)一次。

若當(dāng)天不進(jìn)倉(cāng)，要聚堆，外加覆蓋物，第二天再攤場(chǎng)。

平攤的一夜間種子水分可增高0.9-1.7%

(4)適時(shí)進(jìn)倉(cāng)    除小麥外應(yīng)冷卻進(jìn)倉(cāng)。

2、機(jī)械干燥（對(duì)流干燥法）

①自然風(fēng)干燥   干燥介質(zhì)是未加熱的空氣，把種子自身蒸發(fā)出來(lái)的水蒸汽及時(shí)帶走，只用一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和倉(cāng)庫(kù)配套就能工作。

如圖：道理簡(jiǎn)單，鼓風(fēng)機(jī)增加倉(cāng)庫(kù)內(nèi)外氣體交換，以相對(duì)濕度較小空氣代替相對(duì)濕度較大的空氣，使種子水分減少。

玉米孔隙度大，比小麥效果好，小麥堆高一般小于2M。其降水能力有一定限度。

②熱空氣干燥     送來(lái)熱氣流，帶走濕空氣。

原理是提高空氣溫度，改變水分與空氣相對(duì)濕度的平衡關(guān)系。溫度越高，達(dá)到平衡的相對(duì)濕度越大，空氣的持水量隨之增多，干燥效果越明顯。

流程：加熱系統(tǒng)—→熱空氣更換系統(tǒng)—→種子移動(dòng)系統(tǒng)

熱風(fēng)溫度、通風(fēng)時(shí)間決定烘干速度。出機(jī)種溫很重要，一般不超過(guò)43℃（小麥不超過(guò)46）（加熱氣體的溫度70℃為宜），籽粒厚度25—60cm。

3、干燥劑脫濕干燥

少量種子采用，常用生石灰、氯化鈣、木炭、硫酸鈉等與種子一起密閉。

4、其它干燥法

（1）紅外線輻射干燥法

紅外線是一種電磁波，波譜介于可見(jiàn)光和微波之間的波段，波長(zhǎng)是0.76—1000um（1um=10^-3mm）。紅外線按它的電磁波長(zhǎng)可分為近紅外線，中、遠(yuǎn)紅外線三種。目前還沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。如以吸收光譜的方法來(lái)區(qū)分，一般將波長(zhǎng)為0.76—1.5um的稱為近紅外線，波長(zhǎng)1.5—5.6um稱中紅外線，波長(zhǎng)為5.6—1000um的稱為遠(yuǎn)紅外線。由于水分在遠(yuǎn)紅外區(qū)有較寬的吸收帶，故可利用遠(yuǎn)紅外線來(lái)干燥種子。其優(yōu)點(diǎn)是：

①升溫快（紅外線有一定的穿透能力，透熱深度約等于波長(zhǎng)）當(dāng)種子被紅外線照射時(shí)，其表面與內(nèi)部同時(shí)加熱，此時(shí)由于谷物表面的水分不斷蒸發(fā)吸熱表面溫度降低，因而種子熱擴(kuò)散方向是由內(nèi)向外。另一方面，種子在干燥過(guò)程中，水分的擴(kuò)散方向總是由內(nèi)向外的。因此，當(dāng)種子接受紅外輻射時(shí)，種子內(nèi)部水分的濕、熱擴(kuò)散方向一致，加速了水分的汽化，提高了干燥速度。

②干燥質(zhì)量好。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)證明，用遠(yuǎn)紅外線干燥種子，只要溫度適當(dāng)，不會(huì)影響種子的質(zhì)量，當(dāng)種溫小于45℃時(shí)，不會(huì)影響種子的發(fā)芽率。此外，經(jīng)紅外線照過(guò)的種子還具有殺蟲(chóng)卵、滅病菌的作用而利于種子質(zhì)量的提高。

③設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便。

④投資少，便于推廣，是較理想的一種干燥方法。

紅外加熱的原理：從物質(zhì)結(jié)構(gòu)看，分子內(nèi)部的原子是以若干化學(xué)鍵相聯(lián)接的，而且這些原子都以一定的固有頻率運(yùn)動(dòng)著，當(dāng)分子受到紅外線輻射時(shí)，如紅外線的振動(dòng)頻率與原子的固有運(yùn)動(dòng)頻率相等的，就會(huì)發(fā)生與共振運(yùn)動(dòng)相似的情況，使分子運(yùn)動(dòng)加劇，由一個(gè)能級(jí)躍遷到了另一個(gè)能級(jí)運(yùn)動(dòng)，而使被照射物體升溫加熱。

（2）微波干燥法

微波通常是指頻率在300MHZ～300×10³MHZ之間的電磁波，低于300MHZ電磁波是通常的無(wú)線電波，高于300×10³MHZ的依次是紅外線，可見(jiàn)光等。微波的波長(zhǎng)范圍是1mm到1m。

原理：一般物質(zhì)按其導(dǎo)電性質(zhì)大致可分為兩類，*類是良導(dǎo)體，微波在其良導(dǎo)體表面產(chǎn)生全反射，極少吸收，所以良導(dǎo)體不能用微波直接加熱。第二類是不導(dǎo)電的介質(zhì)，微波在其表面發(fā)生部分反射，其余部分透入介質(zhì)內(nèi)部繼續(xù)傳播。微波在介質(zhì)內(nèi)部傳播很少被吸收，熱效應(yīng)甚微，故不導(dǎo)電介質(zhì)也不適宜用微波直接加熱。此外，還有吸收性介質(zhì)，微波在其中傳播時(shí)顯著地被吸收而產(chǎn)生熱，即具有明顯的熱效應(yīng)，這類吸收性質(zhì)zui宜于用微波加熱。水能強(qiáng)烈地吸收微波，含水物質(zhì)一般都是吸收性介質(zhì)?？梢杂梦⒉訜岣稍?。

特點(diǎn)：在干燥過(guò)程中，由于種子的表面與周圍介質(zhì)之間發(fā)生熱、濕交換，使種子表面消耗掉一部分熱，種子表面溫度升高就慢于內(nèi)部，其結(jié)果使種子內(nèi)部的溫度高于物料表面的溫度，不會(huì)造成外焦現(xiàn)象。

速度快，效率高，提高種子發(fā)芽率，使種子消毒。

主要特點(diǎn)是：投資大，成本高，應(yīng)用不很廣泛。

四、種子分選

（一）分選

根據(jù)種子物理性與機(jī)械運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的原理，把種子中的異物和雜質(zhì)分離出來(lái)的過(guò)程。

（二）分選的基本原理

1、根據(jù)種子外形尺寸進(jìn)行分離

(1)按種子長(zhǎng)度分離   用園窩眼流筒5.0，4.75mm分離短混合物35—40轉(zhuǎn)/分。

(2)按種子厚度分離   長(zhǎng)孔篩（人擠門(mén)縫）

     小麥用1.5×25mm篩孔分離瘦小種子

(3)按種子寬度分離     園孔篩   種子直立狀態(tài)下通過(guò)

       因此篩面要有振動(dòng)

當(dāng)種子長(zhǎng)度大于孔徑2倍時(shí)，需要有垂直振動(dòng)。

2、利用空氣動(dòng)力學(xué)原理分離

處于氣流中的種子或雜物，除受本身重力外，還承受氣流的作用力（壓力）。因受力不同，種子與夾雜物在氣流中走向不同而分離。

        當(dāng)g=P  種子懸浮    此時(shí)風(fēng)速為臨界風(fēng)速：

         小麥8.9-11.5米/秒

           玉米12.5-14.0米/秒

        豌豆15.5-17.5米/秒

           g>P  種子落下

           g<P  種子被氣流帶走

      P=εPFV²        ε——阻力系數(shù)     小麥0.184-0.265

                      P——空氣密度      玉米0.162-0.236

                      F——物體的承風(fēng)面積

                      V——氣流速度米/秒

(1)        垂直氣流

種子在垂直氣流中有三種情況：下落、吹走、懸浮。使種子懸浮在氣流中的氣流速度，稱之為臨界風(fēng)速（圖略）。

(2)        傾斜氣流（揚(yáng)場(chǎng)機(jī)）  種子借助貫性向前拋出（圖略）。

   3、其它分選法的原理

(1)          種子表面特性，如黃豆在斜面上分離出破碎與好種子。

(2)          按種子彈性分離  螺旋篩

(3)          按比重分離   泥水、鹽水液體分離、動(dòng)篩選機(jī)（輕種子、雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)）。

4、另外還有色澤、電特性分離