花生熱風(fēng)干燥工藝參數(shù)研究

摘要：為提高花生干燥的效率，采用單因素試驗和正交試驗，研究熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)速和料層厚度對干燥效果的影響。通過試驗確定的最佳工藝條件為：熱風(fēng)溫度60 ℃、熱風(fēng)風(fēng)速0.8 m/s、料層厚度1 cm。在此參數(shù)條件下，降水率達(dá)48.3%，RSD為0.51%。

關(guān)鍵詞：熱風(fēng)干燥;工藝參數(shù);試驗;花生;降水率

中圖分類號：S375;S565.2 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2021）02-0037-03

近年來，遼寧省的花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積和加工規(guī)模不斷擴(kuò)大，對花生的收儲品質(zhì)要求也不斷提高。剛收獲的花生莢果含水率高達(dá)50%～60%，如果不及時進(jìn)行干燥處理，很容易發(fā)生霉變，每年因此造成的損失高達(dá)總產(chǎn)量的10%～20%。當(dāng)前，我國普遍應(yīng)用簡單的花生干燥機(jī)械來干燥花生，很難精準(zhǔn)控制莢果的干燥速率和時間，影響花生干燥品質(zhì)。為優(yōu)化花生熱風(fēng)干燥的工藝參數(shù)，選擇對干燥效果影響較大的溫度、風(fēng)速和料層厚度共3個因素進(jìn)行單因素試驗和正交試驗，以期獲得花生最佳干燥工藝參數(shù)，從而為提高花生干燥效率提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮帶殼花生產(chǎn)自遼寧錦州。

1.2 儀器與設(shè)備

JK-KB1700型多參數(shù)可控原位精確干燥試驗臺：長春市神陽機(jī)電有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海蘇進(jìn)儀器設(shè)備廠;電子天平（精度0.000 1 g）：北京賽多利斯天平有限公司。

1.3 試驗方法

挑選籽粒飽滿、無損傷的花生，去除雜質(zhì)后，置于冰箱冷藏保存?；ㄉ跏几苫蕿?.645 4 ?g/g。選取不同干燥溫度、干燥風(fēng)速和物料厚度進(jìn)行干燥試驗，每0.5 h測量一次樣品質(zhì)量，當(dāng)干基含水率降至安全水分時停止干燥。

1.3.1 單因素試驗 在干燥風(fēng)速0.8 m/s、物料厚度2 cm的條件下，將干燥溫度分別設(shè)為40，50，60，70 ℃，考察溫度對干燥時間和降水速率的影響。在干燥溫度60℃、料層厚度2 cm的條件下，將干燥風(fēng)速分別設(shè)為0.4，0.6，0.8，1.0 m/s，考察風(fēng)速對干燥時間和降水速率的影響。在干燥溫度6 0℃、干燥風(fēng)速0.8 m/s的條件下，將料層厚度分別設(shè)為1，2，3，4 cm，考察物料厚度對干燥時間和降水速率的影響。

1.3.2 正交試驗 在單因素試驗基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗設(shè)計，以干燥溫度、干燥風(fēng)速、料層厚度為影響因素進(jìn)行L9（34）正交試驗，以降水率為評價指標(biāo)，每組試驗重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.4 檢測指標(biāo)及依據(jù)

干燥時間（T）是指花生干燥至10%安全水分所需要的時間?；ㄉ剩∕）參考國標(biāo)GB5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》進(jìn)行?；ㄉ邓俾实挠嬎愎綖椋?/p>

v=×100%

式中：v為降水速率，%/min;M0為初始含水率，%;Mi為干燥時間為i時的含水率，%。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對花生干燥效果的影響

選取不同的干燥溫度對花生進(jìn)行熱風(fēng)干燥，結(jié)果見圖1。

由圖1可知：隨著干燥溫度的升高，花生降水率明顯增大，且隨著時間增加，降水率的增率逐漸減小;當(dāng)溫度超過60 ℃、干燥時間累計超過7 h時，花生出現(xiàn)糊香味，并且紅衣開始破裂。由此可知，較高的干燥溫度雖然會提高花生降水率，但會影響花生的加工品質(zhì)。

2.2 風(fēng)速對花生干燥效果的影響

花生殼周圍的風(fēng)速可以控制表面水分蒸發(fā)速度，從而影響花生熱風(fēng)干燥速率。在不同的干燥風(fēng)速下對花生進(jìn)行熱風(fēng)干燥，結(jié)果見圖2。

由圖2可知：隨著風(fēng)速的增加，花生降水率逐漸增加，但隨著時間延長，降水率的增率逐漸變小。風(fēng)速增大會使試驗?zāi)芎拿黠@增大，因此在優(yōu)化工藝時應(yīng)找出合適的風(fēng)速。綜合考慮干燥效率和能源消耗，風(fēng)速以0.6～0.8 m/s為宜。

2.3 料層厚度對花生干燥效果的影響

料層厚度影響花生與干燥介質(zhì)的接觸面積，其影響程度見圖3。

由圖3可知：隨著料層厚度的增加，花生降水率逐漸減小，且隨著時間增加，花生降水率速率逐漸減小。這是由于料層厚度的增大導(dǎo)致干燥阻力增加，減小了熱風(fēng)速度和單位時間內(nèi)花生與干燥介質(zhì)的接觸面積，從而影響干燥效果。

2.4 最佳工藝參數(shù)的確定

通過單因素試驗可知，干燥溫度、干燥風(fēng)速和料層厚度是影響花生干燥的重要因素。利用正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù)，因素水平見表1，數(shù)據(jù)分析見表2。

由表2可知：各因素對花生降水率的影響程度依次是A干燥溫度>B干燥風(fēng)速>C料層厚度;優(yōu)化后的最佳工藝為A3B3C1，即干燥溫度60 ℃、干燥風(fēng)速0.8 m/s、糧層厚度1.0 cm。按最佳干燥工藝進(jìn)行3次重復(fù)試驗，平均值為48.3%，RSD為0.51%，表明此干燥工藝參數(shù)可靠穩(wěn)定。

3 結(jié)論

通過花生熱風(fēng)干燥單因素試驗，分析干燥溫度、干燥風(fēng)速、料層厚度對花生降水率的影響，并采用正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù)。結(jié)果表明，各因素對花生干燥的影響程度依次為熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)速、料層厚度。對正交試驗結(jié)果進(jìn)行分析，得出花生干燥的最優(yōu)工藝參數(shù)為：熱風(fēng)溫度60 ℃，干燥風(fēng)速0.8 m/s，料層厚度1.0 cm，在此條件下的花生降水率可達(dá)48.3%。

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Study on Technological Parameters of Peanut Hot Air Drying

LIN Zimu

（Liaoning Food Science Institute， Shenyang 110032， China）

Abstract： In order to improve the efficiency of peanut drying， single factor test and orthogonal test were used to study the effect of hot air temperature， hot wind speed and layer thickness on drying effect. The optimum process conditions determined by the test are： Hot air temperature 60 ℃， hot air wind speed 0.8 m/s， material thickness 1 cm. Under these parameters， the precipitation rate is 48.3% and the RSD is 0.51%.

Key words： hot air drying; technological parameter; test; peanut; precipitation rate