用太陽能熱泵烤房烘烤黃花菜的工藝研究

（湖南興業(yè)太陽能科技有限公司，湘潭411201）

用太陽能熱泵烤房烘烤黃花菜的工藝研究

湯立文，胡新寧，李逸峰，王 寧，曾正春

（湖南興業(yè)太陽能科技有限公司，湘潭411201）

為改變黃花菜的傳統(tǒng)日曬加工受天氣影響，不能及時加工而導(dǎo)致開花、腐爛的現(xiàn)狀，采用太陽能熱泵烤房對黃花菜進(jìn)行烘烤加工，對其烘烤工藝進(jìn)行優(yōu)化研究。在烘烤溫度65℃下汽蒸殺青2 h；60℃下持續(xù)排濕干燥4 h；60℃下5 min排濕，5 min蒸制的間歇排濕干燥14 h，加工的黃花菜在感官和理化指標(biāo)上通過了國家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（湖南）的檢驗，符合DB43／168—2008（黃花菜）要求，并且節(jié)能、環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益好。

太陽能熱泵烤房；黃花菜；烘烤工藝

長期以來，黃花菜主要以日曬的方式來加工干菜，衛(wèi)生和質(zhì)量狀況難以控制。為避免黃花菜的烘干受天氣影響，一些以燒煤、秸稈或電能為熱源的烤房得到了較廣泛的應(yīng)用［1］。以燒煤、秸稈為熱源的烤房因為建造成本低，秸稈、樹枝等可燃物在農(nóng)村地區(qū)隨處可見，可以部分降低烘烤的成本，所以在農(nóng)村地區(qū)很受歡迎。但是這種烤房的烘烤溫度不易控制，干制品的品質(zhì)不一，使用過程中有大量的廢氣和廢渣產(chǎn)生，而且需要大量的人工。以電能為熱源的烤房建造成本較低，可以實現(xiàn)智能控制，但是對電能的消耗巨大。為解決現(xiàn)有黃花菜干制加工中存在的以上問題，筆者采用太陽能熱泵烤房烘烤黃花菜，旨在探索節(jié)能環(huán)保的黃花菜烘烤工藝，為黃花菜的干制加工提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃花菜品種為猛子花。

供試設(shè)備為太陽能熱泵烤房XN-01（湖南興業(yè)太陽能科技有限公司生產(chǎn)），其核心部件是太陽能空氣集熱器和熱泵，它是利用太陽能空氣集熱器把太陽光的低效熱能收集，并結(jié)合空氣源熱泵技術(shù)應(yīng)用于烘烤，實現(xiàn)全天候烘烤作業(yè)［1，2］。

1.2 試驗方法

試驗于2013年4～6月在湖南祁東縣進(jìn)行。

1.2.1 殺青工藝比較試驗

（1）薄膜日曬殺青。在平地上鋪1塊2 m×2 m的聚丙烯（PP）薄膜，上面鋪10 cm厚的黃花菜鮮菜，在鮮菜上灑水，上層再覆蓋1塊聚丙烯（PP）薄膜，四周用木棒壓邊，密封，日曬5 h。

（2）汽蒸殺青。采用太陽能熱泵烤房，分別在60、65、70℃條件下對新鮮黃花菜進(jìn)行1.5、2、2.5 h的汽蒸，觀察樣品的顏色變化及條形軟硬程度，篩選較好的汽蒸殺青工藝條件。

1.2.2 干燥工藝比較試驗

（1）日曬干燥。將殺青后的黃花菜均勻攤放在曬盤上，架到離地面高度約0.5 m的架子上，厚度2～3 cm，每隔2～3 h翻動1次。白天曝曬，晚上收集，覆蓋防潮。

（2）烤房烘干。采用太陽能熱泵烤房，分別在設(shè)定溫度60℃條件下采用持續(xù)排濕、間隔排濕與兩者組合的方式進(jìn)行排濕，比較完全烘干所需的時間，干制品的色澤、氣味、形狀，測定理化指標(biāo)，篩選較好的烘干工藝條件。

試驗設(shè)4次重復(fù)，用2臺烤房，每個烤房每次重復(fù)裝150 kg新鮮黃花菜。結(jié)果為4次重復(fù)的平均值。

1.2.3 最終烘烤方案的確定

通過以上試驗對比，對黃花菜的裝載量，烤房內(nèi)溫度、風(fēng)速、相對濕度和烘烤時間進(jìn)行優(yōu)化。

實踐證明，“因材施教、分層培養(yǎng)、工學(xué)交替、強(qiáng)化技能”的培養(yǎng)模式，遵循了“因材施教”的教育基本理論，依據(jù)學(xué)生素質(zhì)和興趣設(shè)置專業(yè)層次，可以充分挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能 ，確保絕大多數(shù)學(xué)生能學(xué)有所成；而“工學(xué)交替”模式，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識之后即進(jìn)入企業(yè)在崗實訓(xùn)一學(xué)期，在取得對專業(yè)技能、企業(yè)工作環(huán)境、社會現(xiàn)實的感性認(rèn)識之后再回校學(xué)習(xí)專業(yè)課程，學(xué)習(xí)目的更加明確，技能特點更加鮮明，畢業(yè)后也能為能迅速適應(yīng)企業(yè)崗位。

將新采摘的黃花菜平鋪到烤房的篩網(wǎng)中，鋪約5 kg／m2黃花菜，選擇烤房的變溫干燥模式，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)程序進(jìn)行烘烤。

第1階段，烤房內(nèi)溫度從環(huán)境溫度升高到65℃，新鮮黃花菜表面的水分受熱蒸發(fā)成水蒸氣，使烤房內(nèi)相對濕度迅速提高到99%，并持續(xù)2 h。

第2階段，烤房的操作系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)程序自動調(diào)節(jié)溫度到60℃，開啟排濕風(fēng)機(jī)，持續(xù)排濕，持續(xù)時間為4 h，同時通過降低溫度，減緩非酶褐變的發(fā)生。

第3階段，烤房內(nèi)溫度保持在60℃，蒸制5 min，排濕5 min，對黃花菜進(jìn)行持續(xù)烘烤直至完全干燥。

溫度和相對濕度由烤房自帶的溫度和相對濕度檢測儀檢測，每2 h記錄1次。

1.3 考查項目與方法

（1）黃花菜外觀觀察。主要觀察黃花菜的顏色變化及軟硬程度。外觀綜合評分按文獻(xiàn)［3］的方法采用百分制。綜合得分＝顏色得分×60%＋軟硬程度得分×40%。

（2）黃花菜理化指標(biāo)檢測。主要檢測黃花菜干菜中的總酸量、總糖量、蛋白質(zhì)含量［4］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同殺青方式對黃花菜外觀品質(zhì)的影響

由表1可知，在65℃下汽蒸殺青2 h后黃花菜的外觀品質(zhì)最好。汽蒸溫度過低，不能使黃花菜變成黃綠色，而且容易使黃花菜發(fā)生酶促褐變，變成黑色；汽蒸溫度過高，會使黃花菜變得軟爛，不利于后期加工，也影響最終干制品的品質(zhì)。

表1 日曬殺青與烤房汽蒸殺青后黃花菜外觀品質(zhì)綜合得分

2.2 不同干燥方式對黃花菜烘干時間的影響

由表2可知，采用烘干前階段持續(xù)排濕和后階段間歇排濕的方案烘干時間最短。因為在烘干前期，黃花菜水分充足，表層的水分很容易蒸發(fā)到空氣中形成水蒸氣，被烤房的排濕系統(tǒng)以濕空氣的形式排到烤房外部，而烘干后期黃花菜內(nèi)部水分向表層滲透的速度低于表層向空氣中蒸發(fā)的速度，所以需要大量的熱提高黃花菜內(nèi)部的溫度，促使水分滲透到表層。如果烘干階段全程持續(xù)排濕，會造成后期只含有少量水分的熱空氣排出烤房，造成熱量的浪費，而烘干前期進(jìn)行間歇排濕，又會造成大量的水汽不能及時排出，延長烘干時間［5］。

表2 日曬干燥與烤房烘干等量黃花菜所需時間

2.3 烤房內(nèi)的溫度和相對濕度

從表3可看出，在設(shè)定溫度下，隨著烘干時間的延長，烤房內(nèi)的相對濕度降低。

表3 烤房內(nèi)溫度和相對濕度的變化

2.4 烤房烘干黃花菜成品的品質(zhì)

烘干后的黃花菜樣品外觀為暗黃色，花尖和花柄略帶淡黑色，花蕾未開裂，條身粗細(xì)均勻。聞起來有黃花菜獨特的香氣，咀嚼略帶甜味。烘干后的黃花菜樣品送國家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（湖南）檢驗。結(jié)果表明：黃花菜干制品的各項檢驗項目都優(yōu)于DB43／168—2008（黃花菜）標(biāo)準(zhǔn)要求（表4）。

表4 黃花菜干制品檢驗結(jié)果（%）

2.5 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

使用太陽能熱泵烤房烘干黃花菜，整個操作過程由智能控制系統(tǒng)自動完成，無需專業(yè)人員看護(hù)。除去設(shè)備投入，烘烤運行費用如表5。

5 kg新鮮黃花菜經(jīng)過烘烤可產(chǎn)出1 kg干菜。以2013年5月湖南祁東縣黃花菜鮮菜4元／kg計算，使用烤房制成1 kg干菜的成本約為21元，但是在當(dāng)?shù)責(zé)o公害無添加的黃花菜干菜價格可達(dá)40元／kg，且供不應(yīng)求，而添加了焦亞硫酸鈉干制的黃花菜價格約為25元／kg，所以黃花菜經(jīng)過烤房的烘干，每公斤干菜的附加值可增加15元。

表5 烤房烘烤黃花菜的成本

3 小結(jié)

黃花菜日曬干燥工藝受天氣影響，操作復(fù)雜，干燥時間需要2～3 d，且干制品品質(zhì)不一。使用太陽能熱泵烤房在65℃下汽蒸殺青2 h，60℃下持續(xù)排濕4 h，最后60℃下蒸制5 min，排濕5 min，對黃花菜進(jìn)行持續(xù)烘烤14 h，干制的黃花菜在外觀和營養(yǎng)成分方面都符合DB43／168—2008（黃花菜）要求，

整個烘烤過程未使用任何化學(xué)和食品添加劑，安全衛(wèi)生。同時，設(shè)備在烘烤過程中最大限度利用了太陽能輔助加熱，節(jié)省了能源，且沒有廢棄物的排放，

真正實現(xiàn)了黃花菜烘干工藝的節(jié)能、環(huán)保。

［1］ 張 謙，過利敏.太陽能干燥技術(shù)在我國果蔬干制中的應(yīng)用［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，48（12）：2331-2336.

［2］ 張宏飛，張聯(lián)英.熱泵干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.干燥技術(shù)與設(shè)備，2009，7（3）：120-123.

［3］ 楊富民，張 麗，嚴(yán)曉娟，等.干制黃花菜工業(yè)化生產(chǎn)工藝技術(shù)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24（11）：264-267.

［4］ DB43／168—2008，黃花菜［S］.

［5］ 季阿敏，孫明明，何 麗，等.熱泵熱風(fēng)聯(lián)合干燥的實驗研究［J］.哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，27（5）：736-740.

［6］ 楊大偉，夏延斌.脫水黃花菜加工過程中的預(yù)處理工藝研究［J］.食品工業(yè)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

湯立文（1967-），男，湖南湘潭人，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)產(chǎn)品加工研究。