Sušenie teplým vzduchom a sušenie pri nízkej teplote

V dávkových sušiarňach s pevným lôžkom s teplým vzduchom vstupuje horúci sušiaci vzduch do objemu zrna na vstupe, pohybuje sa cez zrno, pričom absorbuje vodu a opúšťa objem zrna na výstupe. Zrno na vstupe schne rýchlejšie, pretože tam má sušiaci vzduch najväčšiu schopnosť absorbovať vodu. Kvôli plytkej vrstve a relatívne vysokej rýchlosti prúdenia vzduchu dochádza k sušeniu vo všetkých vrstvách zrna, ale najrýchlejšie na vstupe a najpomalšie na výstupe (pozri krivky sušenia v tabuľke).

V dôsledku toho sa vytvorí gradient vlhkosti, ktorý je stále prítomný na konci sušenia. Proces sušenia sa zastaví, keď sa priemerný obsah vlhkosti zrna (vzorky odobraté na vstupe sušiaceho vzduchu a výstupe sušiaceho vzduchu) rovná požadovanému konečnému obsahu vlhkosti. Keď sa zrno vyloží a naplní do vriec, jednotlivé zrná sa vyrovnajú, čo znamená, že vlhšie zrná uvoľňujú vodu, ktorú zrná v sušičke adsorbujú, takže po určitom čase majú všetky zrná rovnakú vlhkosť.

Opätovné navlhčenie sušiacich zŕn však vedie k praskaniu, ktoré spôsobuje lámanie zŕn v procese mletia. To vysvetľuje, prečo výťažnosť z mletia a výťažnosti z hlávkovej ryže sušených v dávkových sušiarňach s pevným lôžkom nie je optimálna. Jedným zo spôsobov, ako minimalizovať gradient vlhkosti počas sušenia, je premiešať zrná v sušiarni po uplynutí približne 60 – 80 % času sušenia.

Pri nízkoteplotnom sušení je cieľom riadenia sušičky udržať RH sušiaceho vzduchu na rovnovážnej relatívnej vlhkosti (ERH) zodpovedajúcej požadovanému konečnému obsahu vlhkosti zrna alebo rovnovážnemu obsahu vlhkosti (EMC). Vplyv teploty je minimálny v porovnaní s RH (tabuľka 2).

Ak sa napríklad požaduje konečná vlhkosť 14 %, mala by sa RH sušiaceho vzduchu zamerať na približne 75 %. V praxi môže byť okolitý vzduch využívaný počas dňa v období sucha. V noci a počas obdobia dažďov stačí mierne predhriatie okolitého vzduchu o 3-6ºK na zníženie relatívnej vlhkosti na primeranú úroveň

Sušiaci vzduch vstupuje do objemu zrna na vstupe a pri pohybe cez objem zrna suší vlhké zrná, kým sa vzduch nenasýti. Počas absorpcie vody sa vzduch ochladí o niekoľko stupňov. Pri ďalšej ceste objemom zrna už vzduch nemôže absorbovať viac vody, pretože je už nasýtený, ale odoberá teplo vznikajúce dýchaním, hmyzom a rastom húb a zabraňuje tak zahrievaniu ešte vlhkého úseku zrna. Vyvíja sa predná časť sušenia s hĺbkou niekoľkých centimetrov, ktorá sa pomaly pohybuje smerom k výstupu, pričom za sebou necháva sušené zrno. Potom, čo predná strana sušenia opustí objem zrna, proces sušenia je ukončený. V závislosti od počiatočného obsahu vlhkosti, rýchlosti prúdenia vzduchu, objemovej hĺbky zrna a vlastností sušiaceho vzduchu to môže trvať od 5 dní do niekoľkých týždňov.

Proces sušenia pri nízkej teplote je veľmi šetrný a poskytuje vynikajúcu kvalitu pri zachovaní vysokej rýchlosti klíčenia. Pretože sa používajú veľmi nízke rýchlosti vzduchu (0,1 m/s) a predhrievanie sušiaceho vzduchu nie je vždy potrebné, špecifická energetická potreba je najnižšia spomedzi všetkých sušiacich systémov. Nízkoteplotné sušenie sa zvyčajne odporúča ako druhá fáza sušenia pre nelúpanú ryžu s vlhkosťou nie väčšou ako 18 %. Výskum v IRRI ukázal, že pri starostlivom riadení sušičky možno aj čerstvo zozbierané zrno s vlhkosťou 28 % bezpečne sušiť v jednostupňových nízkoteplotných sušičkách, ak je objemová hĺbka obmedzená na 2 m a rýchlosť vzduchu je aspoň 0,1 m/s. Avšak vo väčšine rozvojových krajín, kde sú výpadky prúdu stále bežné, predstavuje značné riziko veľké množstvo zŕn s vysokou vlhkosťou bez záložného zdroja elektriny na prevádzku ventilátorov.