用太阳能热泵烤房烘烤黄花菜的工艺研究

（湖南兴业太阳能科技有限公司，湘潭411201）

用太阳能热泵烤房烘烤黄花菜的工艺研究

汤立文，胡新宁，李逸峰，王 宁，曾正春

（湖南兴业太阳能科技有限公司，湘潭411201）

为改变黄花菜的传统日晒加工受天气影响，不能及时加工而导致开花、腐烂的现状，采用太阳能热泵烤房对黄花菜进行烘烤加工，对其烘烤工艺进行优化研究。在烘烤温度65℃下汽蒸杀青2 h；60℃下持续排湿干燥4 h；60℃下5 min排湿，5 min蒸制的间歇排湿干燥14 h，加工的黄花菜在感官和理化指标上通过了国家农副产品质量监督检验中心（湖南）的检验，符合DB43／168—2008（黄花菜）要求，并且节能、环保，经济效益好。

太阳能热泵烤房；黄花菜；烘烤工艺

长期以来，黄花菜主要以日晒的方式来加工干菜，卫生和质量状况难以控制。为避免黄花菜的烘干受天气影响，一些以烧煤、秸秆或电能为热源的烤房得到了较广泛的应用［1］。以烧煤、秸秆为热源的烤房因为建造成本低，秸秆、树枝等可燃物在农村地区随处可见，可以部分降低烘烤的成本，所以在农村地区很受欢迎。但是这种烤房的烘烤温度不易控制，干制品的品质不一，使用过程中有大量的废气和废渣产生，而且需要大量的人工。以电能为热源的烤房建造成本较低，可以实现智能控制，但是对电能的消耗巨大。为解决现有黄花菜干制加工中存在的以上问题，笔者采用太阳能热泵烤房烘烤黄花菜，旨在探索节能环保的黄花菜烘烤工艺，为黄花菜的干制加工提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试黄花菜品种为猛子花。

供试设备为太阳能热泵烤房XN-01（湖南兴业太阳能科技有限公司生产），其核心部件是太阳能空气集热器和热泵，它是利用太阳能空气集热器把太阳光的低效热能收集，并结合空气源热泵技术应用于烘烤，实现全天候烘烤作业［1，2］。

1.2 试验方法

试验于2013年4～6月在湖南祁东县进行。

1.2.1 杀青工艺比较试验

（1）薄膜日晒杀青。在平地上铺1块2 m×2 m的聚丙烯（PP）薄膜，上面铺10 cm厚的黄花菜鲜菜，在鲜菜上洒水，上层再覆盖1块聚丙烯（PP）薄膜，四周用木棒压边，密封，日晒5 h。

（2）汽蒸杀青。采用太阳能热泵烤房，分别在60、65、70℃条件下对新鲜黄花菜进行1.5、2、2.5 h的汽蒸，观察样品的颜色变化及条形软硬程度，筛选较好的汽蒸杀青工艺条件。

1.2.2 干燥工艺比较试验

（1）日晒干燥。将杀青后的黄花菜均匀摊放在晒盘上，架到离地面高度约0.5 m的架子上，厚度2～3 cm，每隔2～3 h翻动1次。白天曝晒，晚上收集，覆盖防潮。

（2）烤房烘干。采用太阳能热泵烤房，分别在设定温度60℃条件下采用持续排湿、间隔排湿与两者组合的方式进行排湿，比较完全烘干所需的时间，干制品的色泽、气味、形状，测定理化指标，筛选较好的烘干工艺条件。

试验设4次重复，用2台烤房，每个烤房每次重复装150 kg新鲜黄花菜。结果为4次重复的平均值。

1.2.3 最终烘烤方案的确定

通过以上试验对比，对黄花菜的装载量，烤房内温度、风速、相对湿度和烘烤时间进行优化。

实践证明，“因材施教、分层培养、工学交替、强化技能”的培养模式，遵循了“因材施教”的教育基本理论，依据学生素质和兴趣设置专业层次，可以充分挖掘学生学习潜能 ，确保绝大多数学生能学有所成；而“工学交替”模式，可以让学生在学习专业基础知识之后即进入企业在岗实训一学期，在取得对专业技能、企业工作环境、社会现实的感性认识之后再回校学习专业课程，学习目的更加明确，技能特点更加鲜明，毕业后也能为能迅速适应企业岗位。

将新采摘的黄花菜平铺到烤房的筛网中，铺约5 kg／m2黄花菜，选择烤房的变温干燥模式，根据预先设定的系统程序进行烘烤。

第1阶段，烤房内温度从环境温度升高到65℃，新鲜黄花菜表面的水分受热蒸发成水蒸气，使烤房内相对湿度迅速提高到99%，并持续2 h。

第2阶段，烤房的操作系统根据预设程序自动调节温度到60℃，开启排湿风机，持续排湿，持续时间为4 h，同时通过降低温度，减缓非酶褐变的发生。

第3阶段，烤房内温度保持在60℃，蒸制5 min，排湿5 min，对黄花菜进行持续烘烤直至完全干燥。

温度和相对湿度由烤房自带的温度和相对湿度检测仪检测，每2 h记录1次。

1.3 考查项目与方法

（1）黄花菜外观观察。主要观察黄花菜的颜色变化及软硬程度。外观综合评分按文献［3］的方法采用百分制。综合得分＝颜色得分×60%＋软硬程度得分×40%。

（2）黄花菜理化指标检测。主要检测黄花菜干菜中的总酸量、总糖量、蛋白质含量［4］。

2 结果与分析

2.1 不同杀青方式对黄花菜外观品质的影响

由表1可知，在65℃下汽蒸杀青2 h后黄花菜的外观品质最好。汽蒸温度过低，不能使黄花菜变成黄绿色，而且容易使黄花菜发生酶促褐变，变成黑色；汽蒸温度过高，会使黄花菜变得软烂，不利于后期加工，也影响最终干制品的品质。

表1 日晒杀青与烤房汽蒸杀青后黄花菜外观品质综合得分

2.2 不同干燥方式对黄花菜烘干时间的影响

由表2可知，采用烘干前阶段持续排湿和后阶段间歇排湿的方案烘干时间最短。因为在烘干前期，黄花菜水分充足，表层的水分很容易蒸发到空气中形成水蒸气，被烤房的排湿系统以湿空气的形式排到烤房外部，而烘干后期黄花菜内部水分向表层渗透的速度低于表层向空气中蒸发的速度，所以需要大量的热提高黄花菜内部的温度，促使水分渗透到表层。如果烘干阶段全程持续排湿，会造成后期只含有少量水分的热空气排出烤房，造成热量的浪费，而烘干前期进行间歇排湿，又会造成大量的水汽不能及时排出，延长烘干时间［5］。

表2 日晒干燥与烤房烘干等量黄花菜所需时间

2.3 烤房内的温度和相对湿度

从表3可看出，在设定温度下，随着烘干时间的延长，烤房内的相对湿度降低。

表3 烤房内温度和相对湿度的变化

2.4 烤房烘干黄花菜成品的品质

烘干后的黄花菜样品外观为暗黄色，花尖和花柄略带淡黑色，花蕾未开裂，条身粗细均匀。闻起来有黄花菜独特的香气，咀嚼略带甜味。烘干后的黄花菜样品送国家农副产品质量监督检验中心（湖南）检验。结果表明：黄花菜干制品的各项检验项目都优于DB43／168—2008（黄花菜）标准要求（表4）。

表4 黄花菜干制品检验结果（%）

2.5 经济指标分析

使用太阳能热泵烤房烘干黄花菜，整个操作过程由智能控制系统自动完成，无需专业人员看护。除去设备投入，烘烤运行费用如表5。

5 kg新鲜黄花菜经过烘烤可产出1 kg干菜。以2013年5月湖南祁东县黄花菜鲜菜4元／kg计算，使用烤房制成1 kg干菜的成本约为21元，但是在当地无公害无添加的黄花菜干菜价格可达40元／kg，且供不应求，而添加了焦亚硫酸钠干制的黄花菜价格约为25元／kg，所以黄花菜经过烤房的烘干，每公斤干菜的附加值可增加15元。

表5 烤房烘烤黄花菜的成本

3 小结

黄花菜日晒干燥工艺受天气影响，操作复杂，干燥时间需要2～3 d，且干制品品质不一。使用太阳能热泵烤房在65℃下汽蒸杀青2 h，60℃下持续排湿4 h，最后60℃下蒸制5 min，排湿5 min，对黄花菜进行持续烘烤14 h，干制的黄花菜在外观和营养成分方面都符合DB43／168—2008（黄花菜）要求，

整个烘烤过程未使用任何化学和食品添加剂，安全卫生。同时，设备在烘烤过程中最大限度利用了太阳能辅助加热，节省了能源，且没有废弃物的排放，

真正实现了黄花菜烘干工艺的节能、环保。

［1］ 张 谦，过利敏.太阳能干燥技术在我国果蔬干制中的应用［J］.新疆农业科学，2011，48（12）：2331-2336.

［2］ 张宏飞，张联英.热泵干燥技术研究现状及发展趋势［J］.干燥技术与设备，2009，7（3）：120-123.

［3］ 杨富民，张 丽，严晓娟，等.干制黄花菜工业化生产工艺技术［J］.农业工程学报，2008，24（11）：264-267.

［4］ DB43／168—2008，黄花菜［S］.

［5］ 季阿敏，孙明明，何 丽，等.热泵热风联合干燥的实验研究［J］.哈尔滨商业大学学报，2011，27（5）：736-740.

［6］ 杨大伟，夏延斌.脱水黄花菜加工过程中的预处理工艺研究［J］.食品工业科技，2003，24（11）：44-47.

Solar Energy and Hot-pum p Equipment for Day Lily Drying

TANG Li-wen，HU Xin-ning，LIYi-feng，WANG Ning，ZENG Zheng-chun
（Hunan Singyes Solar Technology Co.，Ltd，Xiangtan，Hunan 411201，China）

In order to change the traditional processingmethod of day lily drying，this article records the research of day lily drying used of solar energy and hot-pump equipment.The results show thatafter blanching2 hours by vapor at65℃，then dehumidifying for 4 hours under 60℃，streaming for another 5 minutes，and dehumidifying for 5 minutes，continuous baking for 14 hours under 60℃，the appearance and chemical feature of day lily dried productswas qualified according to the requirements of（day lily）DB43／168-2008.The equipment combining the technology of solar air collector and hotpump had the advantages of energy saving and environmental protection.

Solar energy hot-pump equipment；Day lily；Curing technology

S644.3；S609＋.2

：A

1001-5280（2014）02-0190-03

10.3969／j.issn.1001-5280.2014.02.19

2013 12- 20

汤立文（1967-），男，湖南湘潭人，主要从事农业机械和农产品加工研究。