影响新收带壳花生含水率的参数研究

2009-11-29彭三河长江大学机械工程学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2009年5期

关键词：花生仁花生壳水膜

彭三河，刘洋 (长江大学机械工程学院，湖北荆州 434023)

影响新收带壳花生含水率的参数研究

彭三河，刘洋 (长江大学机械工程学院，湖北荆州 434023)

通过自制的花生清理和干燥装置对影响花生含水率的浸泡时间、喷水压力、旋转速度及火焰烘烤时间等参数进行了探讨，找出了使新收带壳花生获得合适含水率的各参数最佳值。

花生含水率；浸泡时间；喷水压力；旋转速度；烘烤时间

花生一般在含水率25%左右的情况下收获。为了防止贮存期变质，要求干燥后含水率为10%或更低，一般5～8%。刚收的花生壳水分为45～55%，而花生仁的水分为32～37%[1～3]，另外，湿土还会粘在刚收的花生外壳上。因而在不可能于田间风干时，就得把高水分的带土花生从田里运到加工厂，这就需要在短时间内把花生的水分降到合适的程度，这样不仅可以降低运输时总的水分重量，而且也减少了因为水分过高所带来的损害。

1 材料与方法

1.1 材料

试验花生品种为‘鄂花2号’。

1.2 试验方法

试验在麻城福田河进行，试验所用主要仪器为自制花生清理干燥装置。

(1)浸泡试验原始含水率48.3%的花生浸泡到水里，每隔1 s钟测定1次水分。

(2)水喷试验原始含水率41.5%的花生先浸泡再用不同压力的水喷射，每隔2 s钟测定1次水分。

(3)甩干试验原始含水率41.7%的花生先水喷再以不同的旋转速度进行甩干，每隔3 s钟测定1次水分。

(4)火焰干燥试验把洗过和没有洗过的2种花生分别用不同温度火焰进行烘烤，每隔2 s钟测定1次水分和花生仁温度以及压裂花生壳所需压裂力。

分别记下试验中每个过程经历的时间，并测量花生对应时间的含水率和它内部的温度，绘出相应关系图表。

2 结果与分析

2.1 浸泡时间与喷水压力对含水率的影响

用水浸泡能疏松并洗掉粘在花生壳上的土，图1表示花生在不同的持续浸泡时间下其水分的变化情况。从图1可以看出，花生水分随着浸泡时间的增加而增加，持续浸泡5 s时，如果按百分数计算，浸在水里的花生水分将增加7.1%。但从图2可以看到，用水喷射的方法来清理带土花生更有效，而它增加的水分与将花生浸在水里增加的水分大致相同，如用603 k Pa压力的水喷花生，其水分将增加7.7%(图2)。

图1 浸泡时间对花生含水率的影响Figure1 Theinfluenceofimmersiontimeonwatercontentofpeanut图2 喷水压力对花生含水率的影响Figure2 Theinfluenceofsprayingofwaterpressureonwatercontentofpeanut

图3 旋转速度对花生含水率的影响Figure 3 The influence of velocity of whirl on water content of peanut

但从图1可以发现，持续浸泡5 s时，花生水分只增加6%，水分增加较少的主要原因是花生的原始含水率较高，水分较高使花生的表面粘附性稍许降低。浸到水里或用水喷后的水分增加主要受到花生壳的限制，试验结果表明：浸泡5 s后花生壳的水分由40.4%增加到51.1%，而花生内部的温度保持不变。

2.2 滚筒旋转速度对含水率的影响

从图3结果可以看出，在保证花生质量的前提下经过喷水器喷水后再使用旋转滚筒甩干，可以大大降低花生的水分。如花生原始含水率为41.5%(湿基)，当它在压力为603 kPa的喷水器经过5 s的冲洗后，水分增加了7.7%(图2)，经试验，当它以5 s左右的时间通过圆周速度为17.87 m/s的旋转滚筒后，将失去5～7%的水分(图3)。这里图3表示的是花生水分的净增值，该值已从花生通过喷水器时增加的水分中，扣除了经过旋转滚筒降低的水分(按百分数计算)。

2.3 高温火焰烘干对花生仁及含水率的影响

a.没带水膜花生 b.带有水膜花生图4 高温火焰烘干对花生仁温度的影响Figure 4 The influence of high temperature flame drying on shelled peanut

从图4可以看到，对于内部温度相同的花生来说，壳上有水膜的比没有水膜的能在火焰中停留时间稍微长一些，对最高内部温度为37.5 ℃的洗过的花生，可以在750 ℃的温度下烘13 s(图4b)；而没有洗过的花生，甚至在650 ℃的温度下也只能烘11 s(图4a)。按百分数计算，洗过的花生水分降低18%(图5b)，而没有洗过的花生水分降低11%(图5a)，可见在同样的烘干时间内，火焰温度较低时，降低水分较少。

a.没洗花生 b.洗过花生图5 高温火焰对降低花生水分的影响Figure 5 The influence of high temperature flame on reducing water content

编号直径/mm长度/mm压裂力/(N/mm2)浸泡时间/s烘干时间/s火焰温度/℃116．233．90．241000021215．935．30．2295．50020315．436．20．2815．312．6650

注：1—花生壳的水分为38.14%(湿基)；2—壳上有水膜的花生，水分为40.23%(湿基)；3—壳上有水膜的花生，烘到水分为38.32%(湿基)。每个值为10个测试结果的平均值，误差小于1%。

2.4 高温水焰对花生悫压裂力的影响

由表1可知经过冲洗和高温火焰烘干的花生在压裂花生壳时所需要的单位面积压力，比没有经过这些过程的花生要大，前者为0.281 N/mm2，后者为0.241 N/mm2。压裂花生壳需要的力之所以增加，主要是由于花生壳水分的减少，因此，与没有失去水分的花生壳相比，失去一定水分的花生壳能承受较大的震动、冲击和剪切力。