对方便米线在多层带式干燥设备干燥过程的研究

唐文强刘建伟何连勇高 颖甘 萍

（1.西华大学食品生物技术四川省高校重点实验室，四川 成都 610039；2.四川白家食品有限公司，四川 成都 610100）

对方便米线在多层带式干燥设备干燥过程的研究

唐文强1刘建伟1何连勇2高 颖2甘 萍2

（1.西华大学食品生物技术四川省高校重点实验室，四川 成都 610039；2.四川白家食品有限公司，四川 成都 610100）

以应用于方便米线生产实际的某型号多层带式干燥设备为研究对象，在生产现场对干燥设备的温度、湿度及方便米线干燥过程水分含量变化进行测试，考察方便米线的实际干燥条件和干燥过程及其可能对方便米线产品质量的影响。结果表明：干燥设备内温度、湿度变化较大并存在一些局部的高温低湿和低温高湿区域，造成米线水分在总体逐步降低的趋势下有较大的波动，这不仅不利于干燥的有效进行，而且当其波动幅度超过一定限度还有可能引起米线产品产生裂纹并断裂。

方便米线；干燥条件；干燥过程；水分含量；带式干燥

方便米线是近年来发展较快的一种方便食品。目前关于加工原料对方便米线品质的影响已有一些研究报道［1－3］。冀智勇等［4］和熊柳等［5］研究了热风干燥、微波干燥、油炸干燥及微波和热风等组合干燥对方便米线复水性的影响。对方便米粉的高温高湿干燥条件进行研究［6］的结果表明，在适宜的高温高湿条件下干燥方便米粉，可提高干燥速率，降低产品的最终含水量；干燥温度和相对湿度对方便米粉的品质有极显著影响。方便米线生产普遍存在夏季米线产品断裂多发的质量问题，其原因虽然较复杂，但首先从米线干燥设备与工艺入手，重点掌握方便米线干燥条件与干燥过程对于探明米线断裂原因必不可少。本试验以应用于方便米线生产实际的某型号多层带式干燥设备为研究对象，在生产现场对干燥设备的温度、湿度及方便米线干燥过程水分含量变化进行测试，探讨方便米线的干燥条件和干燥过程及其可能对方便米线产品质量的影响，为方便米线干燥设备与工艺的改进和优化提供参考依据。

1 干燥设备的基本结构与技术参数

方便米线干燥设备为多层带式干燥设备（长45.22 m，宽1.5 m，高3 m），分为前、后两段（两段之间设置有翻饼台），前、后段分别都有18个侧门位置（无风机侧），每个侧门位置分别从上至下有3扇侧门，为了测试方便定位，对侧门位置编号见图1。前段配置均布穿流风道对方便米线烘干，后段没有配置均布穿流风道，干燥设备采用上下9层传动链传动，传动链上每排链盒（碗）为10个，每排链盒（碗）由传动链带动前后往复、由上而下经过干燥设备每一部位，可以通过调节电机的转速来控制传动链条运动速率。

干燥设备链条移动速度为0.034 m／s，米饼在设备内行程（方便米线在整个干燥过程中的行程即是从干燥设备入口至出口的全部传动链长）为305.28 m，米饼在设备内运行时间为2.5 h。

干燥设备一共有20个风机，前段9个、后段11个。从前至后分别对风机编号见图1。

干燥设备从上至下分别在第2、3、4、5、6、7层上方嵌入风道，风道出口的位置及风向（向上吹或向下吹）如图1的箭头位置所示。

图1 方便米线干燥设备的结构示意图Figure 1 Schematic diagram of convenience rice noodles drying equipment

2 测试仪器及测试方法

2.1 测试仪器

热线式风速计：6004，加野麦克斯仪器（沈阳）有限公司；

分析天平：JM3102，余姚纪铭称重校验设备有限公司；

温湿度计：SMART SENSOR AR847，深圳市恒高精艺科技发展有限公司。

2.2 干燥设备内部风道的确认及风道出风口的风速的测定

在干燥设备正常工作运行的情况下，对干燥设备内部风道的分布情况进行现场确认，用热线式风速计对风道出风口的风速进行测定。

2.3 环境温度、湿度的测定

在干燥设备正常工作运行的情况下，利用数字式温湿度计对车间室外环境及车间内干燥设备进、出口的温度、湿度进行现场测定。

2.4 干燥设备内部温度、湿度测试点的确定及测定

在干燥设备正常工作运行的情况下，取前段第2、4、5、7、9、11、13、15、17门，后段第3、5、7、9、11、13、15、17门的第1层（上层）、第4层（中层）、第9层（下层）位置作为温度、湿度的测试点，并用温度、湿度测定仪分别对各测试点进行测定。各测试点按米线在设备内实际行程顺序编号为1～51。

2.5 方便米线水分含量测试方法

干燥前米饼水分含量和干燥后米饼水分含量采用135℃ －24 h－10 g绝干法（湿基），并按绝干法测定值减1%简单换算为国家标准105℃水分测定方法表示。

干燥过程米饼水分含量测定方法：在干燥设备正常工作状态下，以前段第6、10、17门及后段第2、7、12、17门的第1～9层各层链盒作为水分测试点（对象为每一测试点靠门数起的第1～5盒），测定时在各测试点迅速取出靠门数起的第1～5盒的米饼用电子称分别称重后并返还原处。然后按式（1）计算米饼水分含量，各测试点米饼水分含量为第1～5盒的米饼水分含量的平均值。

3 结果与分析

3.1 干燥设备的热风风速

方便米线干燥过程的主要影响因素为热风温度、湿度、风速及物料水分。对干燥设备内热风风速的测试结果表明，设备前段有嵌入风道、风道出风口风速为6～10 m／s，米饼盒上方为0.6～3.5 m／s；设备后段没有嵌入风道、后段米饼盒上方风速为0.8～3.8 m／s，靠近米饼盒（上方）为0.3～0.6 m／s。由于干燥设备结构复杂，造成干燥设备内热风风速波动幅度较大。另外，米饼盒上下方风速较小说明方便米线干燥的传热主要形式为热传导。

3.2 生产现场的环境温度、湿度

现场测试的车间室外环境平均温度为29.1℃、相对湿度50.0%，干燥设备米线进口环境平均温度为29.8℃、相对湿度为53.5%，干燥设备米线出口环境平均温度为32.9℃、相对湿度64.8%。结果表明米线出口温度、湿度受干燥设备的影响较大，温度和湿度都有所提高。

3.3 干燥设备内部温度、湿度变化

将各测试点的温度、湿度按米线在干燥设备内实际行程顺序排列（编号为1～51），可以得到如图2所示的方便米线在干燥设备内通过上、中、下层时的热风温度、湿度变化情况。

由图2可知，测试点编号1、19、44处位于干燥设备前端为低温高湿区；测试点编号10、11靠近翻饼台，其温度、湿度受车间环境影响，测试点编号12、13受11、13、14位置的风道影响；测试点编号32、39、48位于抽湿机附近属于高湿区。测试结果表明，干燥设备内按米线行程的温度、湿度（变化）梯度较大并存在一些局部的高温低湿和低温高湿区域，其可能会对方便米线干燥过程的水分变化产生较大影响。

图2 干燥设备内的温度、湿度变化Figure 2 Schematic diagrams of temperature and humidity in drying equipment

3.4 方便米线干燥前后的水分含量

采用绝干法测定并经过换算校正的方便米线干燥前的平均水分含量为43.8%，随机取一排链盒的10个方便米线饼干燥后的水分含量测定结果见表1。由表1可知，米线样品从侧门一端开始编号（风机的对边），靠侧门端的5个样品平均含水量为11.6%，靠风机端的5个样品平均含水量为11.9%，一排链盒米饼平均水分含量为11.7%。靠风机端米线样品含水量略高于侧门端的原因可能是受抽湿风机进口附近湿度较高的影响。

3.5 方便米线干燥过程水分含量的变化

根据各水分测试点的方便米线水分含量，及由干燥设备传动链的速度和方便米线经过水分测试点的行程测算出方便米线通过水分测试点的时间，可以绘制出如图3（前段）和图4（后段）所示的方便米线干燥过程水分含量变化及其趋势（干燥曲线）。测试结果表明，方便米线水分在总体逐步降低的趋势下有较大的波动（局部的快速干燥或加湿，其原因是如前所述的干燥设备内存在一些局部的高温低湿和低温高湿区域），前段平均干燥速度为16%／h；后段平均干燥速度为12%／h。结合图2所示的干燥设备内热风温度、湿度变化，干燥设备前、后段各水分变化的影响因素分析如下。

表1 米线产品的水分含量测定结果+Table 1 The moisture content of products／%

（1）在干燥过程前段，其中1、3、5层中后端受热风干燥效果的影响，局部干燥过程斜率大于趋势线的斜率；2、4、6、8层的中前端受到了高湿区及水分迁移滞后的影响，干燥效果不好；6、7层受前段干燥设备后端高湿区影响，出现较明显的加湿（水分回增）现象；6、7、9层的快速干燥过程则受前段干燥设备前端嵌入风道下吹风的影响。由表2可知，干燥前段的局部最大干燥速度（O～P区域）达到118.49%／h，是前段平均干燥速度（17.27%／h）的6.9倍；最大加湿速度（L～M区域）达到83.92%／h，是前段平均干燥速度（17.27%／h）的4.86倍。

（2）在干燥过程后段，其中由于高温低湿区影响，2、5层出现干燥速度过大现象；3、5、7、9层前端受到高湿区的影响，出现加湿现象；1、3、5、7层后端受到高温低湿区的影响，局部干燥过程斜率大于趋势线斜率；4、6、8、9层后端受到（排湿口）高湿区的影响，出现加湿现象；2、4、6、8层前端的干燥情况受到低湿区的影响；受到通风条件差及后端高湿区的影响，7、8、9层的干燥效果不好。由表3可知，干燥后段的局部最大干燥速度（L～M区域）达到237.43%／h，是后段平均干燥速度（10.18%／h）的23.32倍；最大加湿速度（U～V区域）达到201.31%／h，是后段平均干燥速度（10.18%／h）的19.78倍。

综上所述，由于干燥设备内存在一些局部的高温低湿和低温高湿区域，米线（饼）往返通过这些局部区域后引起快速干燥或加湿，造成米线（饼）水分在总体逐步降低的趋势下有较大的波动。快速、频繁的反复干燥、加湿不仅不利于米线（饼）干燥的有效进行，而且其有可能成为米线断裂的原因，即当其波动幅度超过一定限度有可能引起米线产品产生裂纹并断裂。

图3 干燥设备前段的米线水分变化及其趋势Figure 3 The moisture movement of convenience rice noodles in the front end of drying equipment

表2 方便米线在干燥设备前段各区域的干燥、加湿速度Table 2 The rate of drying or humidification in the front end of drying equipment／（%·h－1）

图4 干燥设备后段的米线水分变化及其趋势Figure 4 The moisture movement of convenience rice noodles in the back end of drying equipment

表3 方便米线在干燥设备后段各区域的干燥、加湿速度Table 3 The rate of drying or humidification in the back end of drying equipment／（%·h－1）

3.6 干燥设备内局部高温低湿和低温高湿区域的推测

根据方便米线干燥设备内温度、湿度测定结果并结合米线（饼）干燥过程水分变化情况，综合分析推测的干燥设备内局部的高温低湿（干燥）和低温高湿（加湿）区域见图5。其中Ⅰ区域为低温高湿区域，Ⅱ为高温低湿区域。推测结果可以作为方便米线干燥设备与工艺的改进和优化的参考依据。

图5 方便米线干燥设备内局部低温高湿和高温低湿区域示意图Figure 5 Schematic diagram of partial high temperature low humidity areas and partial high humidity low temperature areas inside convenience rice noodles drying equipment

4 结论

根据方便米线干燥设备内温度、湿度测定结果并结合米线（饼）干燥过程水分变化，推测出干燥设备内局部的高温低湿和低温高湿区域，米线（饼）往返通过这些局部区域后引起快速干燥或加湿，造成米线（饼）水分在总体逐步降低的趋势下有较大的波动。快速、频繁的反复干燥、加湿不仅不利于米线（饼）干燥的有效进行，而且其有可能成为米线断裂的原因，即当其波动幅度超过一定限度则有可能引起米线产品产生裂纹并断裂。

1 张喻，杨泌泉，吴卫国.方便米线品质影响因素的研究［J］.粮食与饲料工业，2004（7）：16～17.

2 刘友明，谭汝成，荣建华.方便米粉加工原料的选择研究［J］.食品科技，2008（3）：133～136.

3 刘鑫，陈杰，孟岳成.干燥型方便米线品质影响因素及其营养强化研究进展［J］.食品科学，2011，32（3）：296～300.

4 冀智勇，吴荣书，刘智梅.影响方便米线复水性及常见问题的若干因素研究［J］.粮油加工与食品机械，2005（1）：75～77.

5 熊柳，孙庆杰.干燥方式对方便米线复水性影响的研究［J］.食品工业科技，2009，30（7）：157～158.

6 赵思明，刘友明，熊善柏.高温高湿干燥对方便米粉品质的影响［J］.粮食与饲料工业，2003（2）：11～12.

Measurement and test of convenience rice noodles drying condition and procedure in mesh－belt dryer

TANG Wen－qiang1LIU Jian－wei1HE Lian－yong2GAO Ying2GAN Ping2

（1.Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan，Xihua University，Chengdu，Sichuan610039，China；2.Sichuan Baijia Food Co.，Ltd.，Chengdu，Sichuan610100，China）

A certain model mesh－belt dryer for convenience rice noodles was chosen as the object，temperature of drying medium，relative humidity and the moisture movement of convenience rice noodles had been tested and analyzed.Actual drying condition and procedure of convenience rice noodles and its impacts had been evaluated.The result showed that the high fluctuation of humidity and temperature gradient led to emerge high temperature low humidity areas and low temperature high humidity areas，the moisture of convenience rice noodles had a downward tendency with fluctuations which was detrimental to dry.Convenience rice noodles may appear cracks and fractures if fluctuation ranges go beyond the limit.

convenience rice noodles；drying condition；drying procedure；moisture content；belt drying

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.01.034

西华大学研究生创新基金资助项目（编号：ycjj201140）

唐文强（1987－），男，西华大学在读硕士研究生。

E－mial：ljw3689＠sina.com

刘建伟

2011－11－05