淺議果蔬烘干機(jī)的種類與應(yīng)用

◎文/王光明 洪露 鄧鋼（安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站）

一、市場(chǎng)對(duì)果蔬烘干的需求現(xiàn)狀

我國是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國，很多農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界前列。但農(nóng)產(chǎn)品初加工技術(shù)和裝備的落后，導(dǎo)致我國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后損失巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國水果和蔬菜產(chǎn)后損失率都遠(yuǎn)高于聯(lián)合國糧農(nóng)組織規(guī)定的要求。這是因?yàn)?，成熟后的水果、蔬菜含水量很高，易感染真菌或?xì)菌，加之呼吸強(qiáng)度高，不斷釋放出大量呼吸熱，因此常溫下易于腐爛，不耐儲(chǔ)藏。除了保鮮方面的需求，一些果蔬鮮品含有對(duì)人體有毒或有害的成分，必須干制處理后才能上市銷售，如新鮮黃花菜、新鮮木耳等。此外，葡萄、紅棗、枸杞、桂圓、荔枝等除一部分鮮食外，都需要干制儲(chǔ)存、銷售。

目前國內(nèi)果蔬很大一部分是采用自然干制法，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行、設(shè)備投資少，缺點(diǎn)是受氣候、光照等基本條件的限制。自然干制所需的干燥時(shí)間長，有效成分損失較大，遇陰雨天易霉?fàn)€變質(zhì)、褐變，還易被灰塵、蠅、鳥、鼠等污染。采用人工干制能解決這些問題?，F(xiàn)階段人工干制主要采用熱風(fēng)式果蔬烘干機(jī)，熱空氣既是載熱體，又是載濕體，干制效率高（干燥時(shí)間在4天以內(nèi)），提高了成品果的質(zhì)量百分率。因此，果蔬干制作為一種有效貯存農(nóng)產(chǎn)品的初加工技術(shù)得到迅速發(fā)展。果蔬烘干機(jī)是利用熱風(fēng)、微波或遠(yuǎn)紅外線使水果、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品脫水至適合貯存的條件的農(nóng)業(yè)機(jī)械，主要有箱式干燥、隧道式干燥、輸送帶式干燥、流化床干燥、真空干燥、噴霧干燥、轉(zhuǎn)鼓干燥等，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大量使用的是熱風(fēng)式果蔬烘干機(jī)。

二、熱風(fēng)式果蔬烘干機(jī)類型

熱風(fēng)式果蔬烘干機(jī)目前主要分為箱式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)、隧道式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)、輸送帶式果蔬烘干機(jī)三大類型。

1.箱式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)

箱式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)主要由熱源、烘干室、通風(fēng)排濕設(shè)備、溫濕度控制設(shè)備和物料裝載設(shè)備構(gòu)成，適合個(gè)體農(nóng)戶和小的農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社使用，是應(yīng)用最廣泛的果蔬干制設(shè)備。

烘干室是主體部分，內(nèi)移動(dòng)式烘車上放置盛放物料的烘盤，烘干室四周墻體可選擇磚砌式或保溫芯彩鋼板。經(jīng)熱源加熱后熱空氣進(jìn)入烘干室，穿過物料層，將熱量傳給物料的同時(shí)帶走物料蒸發(fā)的水分。熱空氣溫度、濕度、循環(huán)風(fēng)量的大小、物料尺寸的大小、厚薄和攤料方式、果蔬物理化學(xué)性質(zhì)都會(huì)影響干燥速率。含糖分和果膠多的物料較難干燥。

通風(fēng)排濕設(shè)備由循環(huán)風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)進(jìn)風(fēng)門和排濕百葉窗及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其作用是在烘干作業(yè)過程中控制風(fēng)量的大小和方向，按工藝要求排出烘干室內(nèi)的潮濕空氣，同時(shí)補(bǔ)充新鮮空氣，保持烘房的持續(xù)干燥能力。

溫濕度控制設(shè)備由溫濕度控制儀、溫濕度傳感器、排濕百葉窗及其開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、冷風(fēng)門及其開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及電器控制等構(gòu)成，自動(dòng)化控制整個(gè)烘干作業(yè)過程。

2.隧道式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)

隧道式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)是一種大型烘干設(shè)備，適合在大型果園、蔬菜基地、食品加工廠應(yīng)用，需要在果蔬物料干制前配套分選、清洗、護(hù)色殺青等工藝。經(jīng)過分選清洗的果蔬物料攤放在載料小車上沿軌道連續(xù)或間歇通過干燥隧道，果蔬物料與熱空氣進(jìn)行熱交換而被干燥。根據(jù)果蔬物料與熱空氣運(yùn)行方向的不同，隧道式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)分為順流式、逆流式和混流式，需要依據(jù)果蔬原料特性，選擇相應(yīng)的隧道式果蔬干燥機(jī)，確定相應(yīng)的果蔬烘干工藝參數(shù)。

汁液多、含糖量高的果蔬物料和大塊的果蔬物料一般選用逆流式隧道干燥機(jī)。隧道口熱空氣溫度一般為40～50℃。隨著小車前行熱空氣溫度逐漸升高，脫水速度越來越快，一定程度后水分蒸發(fā)減緩，最后果蔬物料溫度和熱空氣溫度一致，物料達(dá)到最低水分，從高溫口推出隧道，完成干制。

花菜、黃花菜、辣椒等含水量較高且可溶性固形物含量較低的及被切分為小塊狀的果蔬物料，比較適合選用順流式隧道果蔬烘干機(jī)干制。果蔬物料小車從高溫低濕的熱風(fēng)端推入隧道，水分蒸發(fā)很快，越往前行溫度越低、濕度越高，脫水速度開始變慢。初始熱空氣溫度為80℃左右，終止溫度為50～60℃，完成干制。

混流式果蔬烘干機(jī)集中了順流式和逆流式的優(yōu)點(diǎn)，適合大部分果蔬物料的干制，但是設(shè)備本身比較復(fù)雜，成本較高。第一階段是順流干燥過程，熱空氣溫度較低，防止物料表面結(jié)殼影響干燥速率，將物料中大部分水分脫去。物料的含水率55%左右時(shí)，順流干燥結(jié)束，進(jìn)入逆流干燥階段，這個(gè)階段熱空氣流速減慢，合理控制溫、濕度，以除去物料的膠體結(jié)合水和一部分游離水，同時(shí)防止烤焦而影響干制品的風(fēng)味和色澤。

3.輸送帶式果蔬烘干機(jī)

輸送帶式果蔬烘干機(jī)是一種連續(xù)式熱風(fēng)果蔬烘干機(jī)，是將果蔬物料放在一層或多層連續(xù)運(yùn)行的輸送網(wǎng)帶上，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)穿透網(wǎng)帶和物料，實(shí)現(xiàn)連續(xù)干燥。烘干時(shí)必須根據(jù)果蔬物料的種類、特性及干制品的含水率，制定干燥過程中熱空氣溫度、濕度和輸送帶速度。輸送帶式果蔬烘干機(jī)機(jī)械化程度高，干燥物料含水率比較均勻，適合在大的果園、蔬菜基地、食品加工廠應(yīng)用，并配套清選、清洗、護(hù)色殺青等工藝，不適合小顆粒、易碎、易纏繞、含糖量高、易粘連的物料干制。該烘干機(jī)分為立式和臥式兩種結(jié)構(gòu)。

立式輸送帶式果蔬烘干機(jī)從上端入料口入料，物料從上層落到下層自動(dòng)翻動(dòng)一次，干燥比較均勻；物料流經(jīng)各層的傳送帶過程中與熱空氣接觸，水分被蒸發(fā)；干制結(jié)束后，從最下層的一端出料。缺點(diǎn)是不能根據(jù)干燥需求分段控制熱風(fēng)溫度和濕度，應(yīng)用范圍狹窄。

臥式輸送帶式果蔬烘干機(jī)從一端入料，由輸送帶流經(jīng)不同干燥階段，干制結(jié)束后從另一端出料。這種干燥機(jī)占地面積大，但可以根據(jù)果蔬物料特征分階段控制溫度和濕度，適宜不同果蔬原料的干制。對(duì)于含糖量低、含水率高且體積小的果蔬物料，可以在開始階段采用高溫干制，第二階段采用低溫干制。對(duì)于含糖量高和大塊的果蔬物料，干燥前期熱空氣溫度不宜過高，以防物料表面水分蒸發(fā)太快形成硬殼。

三、果蔬烘干機(jī)的熱源

由于煤炭?jī)r(jià)格低廉，易于獲得，燃煤加熱爐造價(jià)低，是果蔬烘干機(jī)的最主要熱源。為解決污染需加裝煙氣過濾器，除去排放物中的有害物。生物質(zhì)顆粒燃燒爐、天然氣燃燒爐和熱泵比較環(huán)保，符合國家的政策要求，正在大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)。生物質(zhì)顆粒燃燒爐以收獲后的莊稼秸稈為燃料，如果能夠解決秸稈燃燒產(chǎn)生的焦油板結(jié)問題，可優(yōu)先選用。天然氣燃燒爐只能在氣源充分的地區(qū)使用，清潔但使用成本較高。熱泵電熱效率是電熱絲的3倍，加輔助電熱后能有效提高熱泵出風(fēng)溫度偏低的問題，使用方便、清潔，但對(duì)農(nóng)村的電網(wǎng)容量有一定要求。

四、果蔬烘干機(jī)存在的問題的思考

果蔬的種類繁多，每一種果蔬的形狀、成熟期和含水率都不相同。即使同一種果蔬形狀，其含水率也不完全相同。干制過程中，目前大多采用直接測(cè)量熱風(fēng)溫度、濕度和時(shí)間的方法，憑操作者手感和視覺來判定何時(shí)結(jié)束干制，并據(jù)此制定烘干工藝參數(shù)，這造成果蔬烘干機(jī)的適用性較差。如何在果蔬物料存在差異的情況下實(shí)現(xiàn)良好的烘干效果，提高果蔬烘干機(jī)的適用性，需要在今后更長時(shí)間的烘干實(shí)踐中不斷摸索，如采用蒸餾法測(cè)量水果蔬菜的水分、開發(fā)在線實(shí)時(shí)水分檢測(cè)儀器等，以期顯著改善烘干工藝，提高產(chǎn)品的適用性。

五、結(jié)語

果蔬烘干機(jī)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的機(jī)械設(shè)備之一，對(duì)提高我國農(nóng)產(chǎn)品特別是果蔬產(chǎn)品的貯存水平、降低產(chǎn)后損失率具有重要意義。雖然目前我國果蔬烘干機(jī)的技術(shù)還不夠成熟，但隨著智能化、自動(dòng)化技術(shù)的普及與完善，果蔬的產(chǎn)后貯存水平今后必將獲得更大的提升。