За основу классификации методов сушки принимают способы передачи тепла высушиваемому материалу.

Основные способы сушки:

I. Тепловые, разделяющиеся по способу передачи тепла:

а) конвективный – осуществляется конвекцией от нагретого сушильного агента. Способ наиболее старый, простой, но не самый эффективный. Тепловой поток и поток испаряющейся воды не совпадают, они встречные, поэтому испарение воды тормозится (рис.7, а).

Рис. 7. Схема потоков при конвективной (а) и кондуктивной (б) сушке

б) кондуктивный – осуществляется за счет теплопередачи от нагретой поверхности к семенной массе. Для этого обычно используется нагретый транспортер. Тепловой поток и поток влаги совпадают по направлению, поэтому эффективность удаления воды выше (рис. 7, б).

в) терморадиационный – осуществляется под действием ИК-излучения, которое вырабатывается генераторами ИК-лучей. В качестве генераторов ИК-лучей используют специальные лампы, а также нагретые до определенной температуры металлические и керамические поверхности. Семена, поглощающие ИК-лучи, нагреваются изнутри и высыхают. При использовании данного способа происходит разогрев каждого семечка, теплообмен не играет существенной роли, и единственным ограничивающим фактором является прозрачность слоя семян для ИК-лучей, то есть они должны проходить через весь слой, поэтому его толщина не должна превышать 15 мм. Направление теплового и парового потоков совпадают. Ламповые радиационные сушилки отличаются малой теплоинерционностью, просты и сравнительно безопасны в эксплуатации. Метод достаточно эффективен, но распространен слабо, т.к. данные сушилки имеют низкий КПД и очень большой расход электроэнергии.

г) сушка токами высокой частоты. Высокочастотными электрическими генераторами создается электрическое поле, в которое помещается семенная масса. За счет вихревых потоков семена приводятся в высокочастотные колебания, и разогрев происходит частично за счет трения и частично за счет вихревых токов в самом семени. Часть электрической энергии превращается в тепловую. Способ относится к эффективным, поскольку при таком способе сушки материал нагревается очень быстро, температурный градиент имеет то же направление, что и градиент влажности, то есть от центра к периферии семени, что способствует перемещению влаги из внутренних слоев материала к поверхности. Но способ очень энергоемкий – расход электроэнергии в два с лишним раза больше, чем при конвективной сушке.

II. Контактная (сорбционная) сушка. Суть ее заключается в передаче влаги от высушиваемой семенной массы к сорбенту, то есть к какому-то веществу с высокой гигроскопичностью (например, силикагель). Можно также смешать сырую семенную массу с высушенными семенами, при этом влажность выравнивается.

III. Вакуумная сушка. Достоинство ее заключается в том, что при искусственном уменьшении давления воздуха над семенами влага из них испаряется при более низких температурах, что позволит сохранить качество семян. Такой способ сушки повышает интенсивность процесса при более низкой температуре нагрева семян. Нагрев семян производится от нагретой поверхности, то есть кондуктивным методом. Семена перемещаются по нагретому транспортеру в камере, где вакуум-насосом создается разрежение. Чем выше разность температур между греющей поверхностью и семенами и глубже вакуум, тем эффективнее сушка.

Положительной особенностью способа являются следующие признаки: процесс проходит при более низкой температуре, сушка более равномерная, расход воздуха меньше, чем при обычном давлении.

Отрицательными сторонами способа являются: повышенный расход электроэнергии, высокая стоимость, необходимость герметичности установки.

IV. Сушка в кипящем слое. Процесс сушки интенсифицируется за счет изменения структуры слоя – перехода от плотного к разрыхленному, что значительно увеличивает активную поверхность. Проводится в ротационной установке: слой семян высотой 450 мм, температура сушильного агента 180...200 ^ОС. Скорость и количество сушильного агента должны обеспечивать витание семян. В зависимости от исходной влажности семена нагреваются до температуры 75...98 ^оС. Недостатком способа является очень быстрый нагрев семян до высокой температуры, в результате чего возможно, несмотря на небольшую продолжительность процесса, ухудшение качества семян и масла. В связи с этим целесообразно применение осциллирующего режима, то есть чередование периодов нагрева и охлаждения семян.

V. Комбинированный способ представляет собой сочетание нескольких способов, чаще сочетают вакуумную сушку с конвективной, терморадиационную с конвективной.

VI. Механический метод удаления влаги применяется при наличии избыточного количества поверхностной влаги, которую можно удалить с помощью центрифугирования, отжима.

Наиболее распространенным из всех рассмотренных методов является конвективный метод. В качестве сушильного агента используется воздух, нагретый в калориферах электричеством, паром; применяется также смесь воздуха с топочными газами.

По способу подачи семян на стадию сушки различают следующие способы сушки:

• в плотном неподвижном слое;
• плотном движущемся слое;
• частично взвешенном состоянии;
• псевдоожиженном (кипящем) слое.

Эффективность процесса сушки зависит от исходной влажности семян, от их начальной температуры, от толщины и структуры слоя, от температуры и скорости сушильного агента.

У семян высокая инерция поля влажности. Это значит, что семенная масса быстрее прогревается, чем отдает влагу. Температура, до которой семенная масса прогревается при сушке, определяет жизнеспособность семян, способность к хранению, качество масла.

Таким образом, основными параметрами, определяющими интенсивность процесса и сохранение качества высушиваемых семян и содержащегося в них масла для всех методов и приемов сушки, являются: температура сушильного агента, продолжительность процесса, температура максимального нагрева семян. Этими параметрами руководствуются при выборе режимов сушки.

Для установления оптимального технологического режима сушки необходимо, чтобы процесс был максимально коротким и при этом сохранялось или даже улучшалось качество семян и содержащегося в них масла, улучшались технологические свойства семян.

Параметры процесса сушки могут оказывать различное воздействие на качество семян и масла, содержащегося в них. Это воздействие зависит от термолабильности семян и их составных частей. Термолабильность определяется совокупным действием повышенной температуры и влаги. При определенном сочетании температуры и влаги могут создаться благоприятные условия для протекания нежелательных процессов химического и биохимического окисления, гидролиз, денатурация белков, реже их разложение. Результатом нежелательных процессов является ухудшение качества масла и белковых концентратов, уменьшение выхода того или другого.

Рекомендуемая максимальная температура прогрева семян 65...70 ^оС.