浅议果蔬烘干机的种类与应用

2018-01-01王光明洪露邓钢安徽省农业机械试验鉴定站

安徽科技 2018年10期

◎文/王光明洪露邓钢（安徽省农业机械试验鉴定站）

一、市场对果蔬烘干的需求现状

我国是传统农业大国，很多农产品的产量居世界前列。但农产品初加工技术和装备的落后，导致我国农产品产后损失巨大。据统计，我国水果和蔬菜产后损失率都远高于联合国粮农组织规定的要求。这是因为，成熟后的水果、蔬菜含水量很高，易感染真菌或细菌，加之呼吸强度高，不断释放出大量呼吸热，因此常温下易于腐烂，不耐储藏。除了保鲜方面的需求，一些果蔬鲜品含有对人体有毒或有害的成分，必须干制处理后才能上市销售，如新鲜黄花菜、新鲜木耳等。此外，葡萄、红枣、枸杞、桂圆、荔枝等除一部分鲜食外，都需要干制储存、销售。

目前国内果蔬很大一部分是采用自然干制法，其优点是简单易行、设备投资少，缺点是受气候、光照等基本条件的限制。自然干制所需的干燥时间长，有效成分损失较大，遇阴雨天易霉烂变质、褐变，还易被灰尘、蝇、鸟、鼠等污染。采用人工干制能解决这些问题。现阶段人工干制主要采用热风式果蔬烘干机，热空气既是载热体，又是载湿体，干制效率高（干燥时间在4天以内），提高了成品果的质量百分率。因此，果蔬干制作为一种有效贮存农产品的初加工技术得到迅速发展。果蔬烘干机是利用热风、微波或远红外线使水果、蔬菜等农产品脱水至适合贮存的条件的农业机械，主要有箱式干燥、隧道式干燥、输送带式干燥、流化床干燥、真空干燥、喷雾干燥、转鼓干燥等，农业领域大量使用的是热风式果蔬烘干机。

二、热风式果蔬烘干机类型

热风式果蔬烘干机目前主要分为箱式热风果蔬烘干机、隧道式热风果蔬烘干机、输送带式果蔬烘干机三大类型。

1.箱式热风果蔬烘干机

箱式热风果蔬烘干机主要由热源、烘干室、通风排湿设备、温湿度控制设备和物料装载设备构成，适合个体农户和小的农机专业合作社使用，是应用最广泛的果蔬干制设备。

烘干室是主体部分，内移动式烘车上放置盛放物料的烘盘，烘干室四周墙体可选择砖砌式或保温芯彩钢板。经热源加热后热空气进入烘干室，穿过物料层，将热量传给物料的同时带走物料蒸发的水分。热空气温度、湿度、循环风量的大小、物料尺寸的大小、厚薄和摊料方式、果蔬物理化学性质都会影响干燥速率。含糖分和果胶多的物料较难干燥。

通风排湿设备由循环风机、冷风进风门和排湿百叶窗及电动执行机构组成，其作用是在烘干作业过程中控制风量的大小和方向，按工艺要求排出烘干室内的潮湿空气，同时补充新鲜空气，保持烘房的持续干燥能力。

温湿度控制设备由温湿度控制仪、温湿度传感器、排湿百叶窗及其开关执行机构、冷风门及其开关执行机构及电器控制等构成，自动化控制整个烘干作业过程。

2.隧道式热风果蔬烘干机

隧道式热风果蔬烘干机是一种大型烘干设备，适合在大型果园、蔬菜基地、食品加工厂应用，需要在果蔬物料干制前配套分选、清洗、护色杀青等工艺。经过分选清洗的果蔬物料摊放在载料小车上沿轨道连续或间歇通过干燥隧道，果蔬物料与热空气进行热交换而被干燥。根据果蔬物料与热空气运行方向的不同，隧道式热风果蔬烘干机分为顺流式、逆流式和混流式，需要依据果蔬原料特性，选择相应的隧道式果蔬干燥机，确定相应的果蔬烘干工艺参数。

汁液多、含糖量高的果蔬物料和大块的果蔬物料一般选用逆流式隧道干燥机。隧道口热空气温度一般为40～50℃。随着小车前行热空气温度逐渐升高，脱水速度越来越快，一定程度后水分蒸发减缓，最后果蔬物料温度和热空气温度一致，物料达到最低水分，从高温口推出隧道，完成干制。

花菜、黄花菜、辣椒等含水量较高且可溶性固形物含量较低的及被切分为小块状的果蔬物料，比较适合选用顺流式隧道果蔬烘干机干制。果蔬物料小车从高温低湿的热风端推入隧道，水分蒸发很快，越往前行温度越低、湿度越高，脱水速度开始变慢。初始热空气温度为80℃左右，终止温度为50～60℃，完成干制。

混流式果蔬烘干机集中了顺流式和逆流式的优点，适合大部分果蔬物料的干制，但是设备本身比较复杂，成本较高。第一阶段是顺流干燥过程，热空气温度较低，防止物料表面结壳影响干燥速率，将物料中大部分水分脱去。物料的含水率55%左右时，顺流干燥结束，进入逆流干燥阶段，这个阶段热空气流速减慢，合理控制温、湿度，以除去物料的胶体结合水和一部分游离水，同时防止烤焦而影响干制品的风味和色泽。

3.输送带式果蔬烘干机

输送带式果蔬烘干机是一种连续式热风果蔬烘干机，是将果蔬物料放在一层或多层连续运行的输送网带上，热风炉产生的高温热风穿透网带和物料，实现连续干燥。烘干时必须根据果蔬物料的种类、特性及干制品的含水率，制定干燥过程中热空气温度、湿度和输送带速度。输送带式果蔬烘干机机械化程度高，干燥物料含水率比较均匀，适合在大的果园、蔬菜基地、食品加工厂应用，并配套清选、清洗、护色杀青等工艺，不适合小颗粒、易碎、易缠绕、含糖量高、易粘连的物料干制。该烘干机分为立式和卧式两种结构。

立式输送带式果蔬烘干机从上端入料口入料，物料从上层落到下层自动翻动一次，干燥比较均匀；物料流经各层的传送带过程中与热空气接触，水分被蒸发；干制结束后，从最下层的一端出料。缺点是不能根据干燥需求分段控制热风温度和湿度，应用范围狭窄。

卧式输送带式果蔬烘干机从一端入料，由输送带流经不同干燥阶段，干制结束后从另一端出料。这种干燥机占地面积大，但可以根据果蔬物料特征分阶段控制温度和湿度，适宜不同果蔬原料的干制。对于含糖量低、含水率高且体积小的果蔬物料，可以在开始阶段采用高温干制，第二阶段采用低温干制。对于含糖量高和大块的果蔬物料，干燥前期热空气温度不宜过高，以防物料表面水分蒸发太快形成硬壳。

三、果蔬烘干机的热源

由于煤炭价格低廉，易于获得，燃煤加热炉造价低，是果蔬烘干机的最主要热源。为解决污染需加装烟气过滤器，除去排放物中的有害物。生物质颗粒燃烧炉、天然气燃烧炉和热泵比较环保，符合国家的政策要求，正在大规模进入市场。生物质颗粒燃烧炉以收获后的庄稼秸秆为燃料，如果能够解决秸秆燃烧产生的焦油板结问题，可优先选用。天然气燃烧炉只能在气源充分的地区使用，清洁但使用成本较高。热泵电热效率是电热丝的3倍，加辅助电热后能有效提高热泵出风温度偏低的问题，使用方便、清洁，但对农村的电网容量有一定要求。

四、果蔬烘干机存在的问题的思考

果蔬的种类繁多，每一种果蔬的形状、成熟期和含水率都不相同。即使同一种果蔬形状，其含水率也不完全相同。干制过程中，目前大多采用直接测量热风温度、湿度和时间的方法，凭操作者手感和视觉来判定何时结束干制，并据此制定烘干工艺参数，这造成果蔬烘干机的适用性较差。如何在果蔬物料存在差异的情况下实现良好的烘干效果，提高果蔬烘干机的适用性，需要在今后更长时间的烘干实践中不断摸索，如采用蒸馏法测量水果蔬菜的水分、开发在线实时水分检测仪器等，以期显著改善烘干工艺，提高产品的适用性。