新型雙通道集中供熱式烘爐在鹽焗雞蛋和家禽肉制品中的應(yīng)用

林友俊 陳 娜 曾生林 葉 桐

無(wú)窮食品有限公司 廣東潮州 521000

1 烘爐(煙熏爐)設(shè)備的現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)烘爐(煙熏爐)無(wú)論是從質(zhì)量上還是數(shù)量上都有了很大的發(fā)展，但是與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍然具有相當(dāng)大的差距，為此我們更要加快干燥技術(shù)的研究。根據(jù)烘爐的參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)，可分為：普通型烘爐、節(jié)能型烘爐、水平型烘爐、側(cè)熱型烘爐和集熱型烘爐。

烘爐設(shè)備是伴隨著肉制品加工工藝的發(fā)展而同步發(fā)展的。烘爐設(shè)備也是肉制品加工工藝所用設(shè)備中使用頻次最大，品種規(guī)格繁多，性能要求較高，工作條件異?？量痰囊环N設(shè)備。烘干干燥是食品加工與貯藏的一種方法。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已逐漸淡化烘干干燥加工延長(zhǎng)貯藏期的功能，而重點(diǎn)落在形成特殊獨(dú)有風(fēng)味和口感的功能上。近年來(lái)，休閑肉制品的快速發(fā)展促進(jìn)了烘爐設(shè)備的生產(chǎn)和研發(fā)。本文通過(guò)新型雙通道集中供熱式烘爐在鹽焗雞蛋和家禽肉制品中的應(yīng)用，利用熱分布測(cè)試、烘干產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)，研究產(chǎn)品烘干效果及其節(jié)能降耗。

2 新型烘爐(煙熏爐)主要功能和特點(diǎn)

RYXSJ雙通道集熱式烘爐是浙江瑞邦智能裝備股份有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的新一代煙熏設(shè)備，具有發(fā)紅、干燥、蒸煮、煙熏、烘烤等功能，適用于香腸、火腿，以及豬牛羊肉及家禽、水產(chǎn)品類(lèi)等食品的加工。

RYXSJ雙通道集熱式烘爐有2個(gè)特制的采用獨(dú)立變頻控制的風(fēng)機(jī)形成雙通道風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。可分別控制左右出風(fēng)大小的狀態(tài)，例如左風(fēng)道出風(fēng)從0%～100%可獨(dú)立調(diào)節(jié)，右風(fēng)道出風(fēng)從0%～100%也可獨(dú)立調(diào)節(jié)，使左右風(fēng)向碰撞的交匯點(diǎn)從架車(chē)的上層到下層均勻分布[1]。

RYXSJ雙通道集熱式烘爐采用單個(gè)換熱器集中換熱，換熱面積大，熱效率高；底部圓角導(dǎo)流設(shè)計(jì)，可以提高氣流速度和消除氣流阻滯，并且方便清洗；兩側(cè)風(fēng)腔出風(fēng)咀增壓設(shè)計(jì)，風(fēng)道中間微調(diào)設(shè)計(jì)，保證各個(gè)出風(fēng)口出風(fēng)均勻分布；廢氣強(qiáng)排系統(tǒng)，確保熱濕空氣及時(shí)外排，干燥效率高；采用多路、分段的清洗方式，配備高效在線清洗系統(tǒng)；生熟區(qū)門(mén)互鎖，區(qū)域隔離，符合HACCP要求；全電腦控制，可直觀地顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便地進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定、修改、并自動(dòng)記錄運(yùn)行狀況；采用世界知名品牌電氣、氣動(dòng)及蒸汽控制元器件，性能穩(wěn)定、可靠；系統(tǒng)自帶故障診斷功能，對(duì)出現(xiàn)的故障問(wèn)題均能在觸摸屏上反應(yīng)出來(lái)，便于設(shè)備日常維護(hù)；專(zhuān)門(mén)配置濕度控制閥，產(chǎn)品在煙熏、發(fā)紅時(shí)都能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行有效的濕度控制；控制系統(tǒng)在突然斷電，重啟時(shí)，仍保持原工作數(shù)據(jù)不變，繼續(xù)運(yùn)行，做到無(wú)間隙工作；采用倒吊桶式疏水閥，既有利于蒸汽凝結(jié)水的收集，又大大提高了蒸汽的利用率，使設(shè)備的蒸汽耗量大為下降；雙門(mén)配置可視觀察窗，配備濃淡煙可控制的發(fā)煙系統(tǒng)。

3 新型烘爐的熱分布測(cè)試及結(jié)果

此次烘爐熱分布測(cè)試實(shí)驗(yàn)是雙通道集熱式烘爐進(jìn)行的溫度熱分布測(cè)試，此烘爐型號(hào)為：RZGSJ-2/5-TD-Z；編碼為：20190338，浙江瑞邦智能裝備有限公司制造。

3.1 實(shí)驗(yàn)步驟

3.1.1 測(cè)試及說(shuō)明

本次烘爐實(shí)驗(yàn)的測(cè)試設(shè)備采用中國(guó)臺(tái)灣TES多點(diǎn)溫度機(jī)，型號(hào)PROVA800，臺(tái)灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司。RZGSJ-2/5-TD-Z型烘爐共6臺(tái)車(chē)位，每臺(tái)車(chē)有12層篩盤(pán)。本次實(shí)驗(yàn)分別選取4臺(tái)車(chē)位上中下左右共8個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，見(jiàn)圖1烘爐模型圖。

圖1 烘爐模型圖

對(duì)各點(diǎn)位各時(shí)間點(diǎn)的溫度收集記錄。熱分布點(diǎn)1至點(diǎn)8實(shí)際溫度記錄表，詳見(jiàn)表1。

表1 熱分布點(diǎn)1至點(diǎn)8實(shí)際溫度記錄表

3.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

(1)先將雙通道集熱式烘爐的空爐運(yùn)行一段時(shí)間，反復(fù)3次，確認(rèn)烘爐線路，爐溫正常，設(shè)備無(wú)異常。

(2)將烘干的臺(tái)車(chē)推進(jìn)烘爐，對(duì)8個(gè)點(diǎn)位分別進(jìn)行溫度熱分布測(cè)試實(shí)驗(yàn)，時(shí)間為60min。

3.2 烘爐工藝參數(shù)設(shè)置

設(shè)置雙通道集熱式烘爐的工藝參數(shù)：時(shí)間60min，溫度60℃，循環(huán)風(fēng)速1 000r/min，強(qiáng)排風(fēng)速1 000r/min。

3.3 熱分布實(shí)驗(yàn)

根據(jù)熱分布點(diǎn)1～點(diǎn)8實(shí)際溫度記錄表1畫(huà)出溫度分布折線圖，見(jiàn)圖2。

圖2 點(diǎn)1～點(diǎn)8溫度曲線分布圖

由圖2可知，通過(guò)熱分布實(shí)驗(yàn)雙通道集熱式烘爐各點(diǎn)測(cè)試溫度為：點(diǎn)1的溫度在56.8～64℃之間，點(diǎn)2的溫度在61.2～69.4℃之間，點(diǎn)3的溫度在60.5～70.7℃之間，點(diǎn)4的溫度在59.3～68℃之間，點(diǎn)5的溫度在58.1～66.6℃之間，點(diǎn)6的溫度在60.6～69.7℃之間，點(diǎn)7的溫度在55.5～62.7℃之間，點(diǎn)8的溫度在56.0～66.6℃之間。由此可見(jiàn)烘爐內(nèi)各點(diǎn)溫度都比較均勻，有利于產(chǎn)品的干燥，保持其工藝的均勻性。

4 產(chǎn)品烘干效果分析

4.1 實(shí)驗(yàn)原料

鹽焗雞蛋、雞翅根、雞翅尖、鴨翅根、鴨腿，均來(lái)源于無(wú)窮食品有限公司。

4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

(1)烘干實(shí)驗(yàn)設(shè)備是雙通道集熱式烘爐，型號(hào)RZGSJ-2/5-TD-Z，編碼20190338，浙江瑞邦智能裝備股份有限公司。

(2)對(duì)比設(shè)備是普通型側(cè)熱式烘爐，型號(hào)RPGJ-2/16-TD-Z，編碼20160508，浙江瑞邦智能裝備股份有限公司。

4.3 烘干工藝參數(shù)

設(shè)置烘干的工藝參數(shù)范圍：時(shí)間60～180min，溫度60～80℃，循環(huán)風(fēng)速800～1 200r/min，強(qiáng)排風(fēng)速600～1 000r/min。

4.4 烘干實(shí)驗(yàn)步驟

(1)先讓烘爐空爐運(yùn)行一段時(shí)間，爐溫正常，確認(rèn)設(shè)備無(wú)異常。

(2)分別將烘干載有相同原料的臺(tái)車(chē)推進(jìn)烘爐，設(shè)置相同的烘干工藝參數(shù)。

4.5 測(cè)試結(jié)果

4.5.1 鹽焗雞蛋烘干效果

蛋類(lèi)品項(xiàng)的鹽焗雞蛋測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 側(cè)熱式烘爐鹽焗雞蛋烘干效果圖

圖4 新型雙通道集中供熱式烘爐鹽焗雞蛋烘干效果圖

在相同工藝參數(shù)條件下，新型雙通道集中供熱式烘爐整體烘干效果比普通型側(cè)熱式烘爐烘干效果均勻性要好：側(cè)熱式烘爐鹽焗雞蛋產(chǎn)品失水率為18%～30%的范圍，新型雙通道集中供熱式烘爐鹽焗雞蛋產(chǎn)品的失水率為17%～24%，新型雙通道集中供熱式烘爐可適用于鹽焗雞蛋的烘干工序。

4.5.2 家禽類(lèi)燒烤產(chǎn)品烘干效果

4.5.2.1 雞翅烘干效果

雞翅烘干效果測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6、圖7。

圖5 新型雙通道集中供熱式烘爐雞翅尖烘干效果圖

圖6 雞翅根烘干效果圖

圖7 側(cè)熱式烘爐雞翅尖烘干效果圖

經(jīng)測(cè)試新型雙通道集中供熱式烘爐整體烘干效果極佳。(1)烘爐的設(shè)計(jì)原理是通過(guò)改變爐頂兩邊出風(fēng)口風(fēng)量的大小，使?fàn)t內(nèi)循環(huán)風(fēng)交匯位置不斷變化，達(dá)到整爐產(chǎn)品烘干均勻的效果；燒烤系列的產(chǎn)品烘干工序是使生制品變成熟制品，該原理使得循環(huán)風(fēng)速不會(huì)過(guò)于集中某部分的位置，從而使得產(chǎn)品表皮干燥更均勻，并將產(chǎn)品表面水分帶走。(2)調(diào)整新烘爐的出風(fēng)量，兩邊等同變大等情況下，烘爐整體出現(xiàn)上下部區(qū)域性差別會(huì)更小，下部整體偏濕減少，產(chǎn)品色澤泛白少，顯出肉的紅色。(3)側(cè)熱式烘爐主要是小翅批篩后較密實(shí)不透風(fēng)及底部有油盤(pán)，易將循環(huán)風(fēng)擋住，風(fēng)到不了烘爐底部；而新型雙通道集中供熱式烘爐可以使風(fēng)整爐的熱風(fēng)循環(huán)，到達(dá)爐內(nèi)各個(gè)位置，更適合于燒烤類(lèi)產(chǎn)品的烘干。

4.5.2.2 雞爪烘干效果

雞爪烘干效果測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 新型雙通道集中供熱式烘爐雞爪烘干效果圖

新型雙通道集中供熱式烘爐雞爪整體烘干效果均勻。新型烘烤爐不僅優(yōu)化了風(fēng)速，增強(qiáng)出風(fēng)量，爐的蒸煮功能效果伴隨新的循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)更加均勻；而普通型垂直式烘爐烘烤雞爪無(wú)法達(dá)到這樣的效果。新型烘烤爐的出風(fēng)為頂部出風(fēng)，避免了烘烤車(chē)油盤(pán)的影響，使得風(fēng)在爐內(nèi)循環(huán)受阻減少，烘爐產(chǎn)品整體的均勻性具有明顯優(yōu)勢(shì)；垂直式烘爐經(jīng)過(guò)改造，增加引風(fēng)管至烘爐底部，使得烘爐能實(shí)現(xiàn)上下同時(shí)出風(fēng)，也有同等效果。

4.5.2.3 醬鹵鴨的鴨翅根、鴨腿烘干效果

醬鹵鴨的鴨翅根、鴨腿烘干效果測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)圖9、圖10。

圖9 鴨翅根烘干效果

圖10 鴨腿烘干效果

醬鹵鴨的鴨翅根、鴨腿烘干效果測(cè)試結(jié)果表明，新型雙通道集中供熱式烘爐整體烘干效果優(yōu)于普通型垂直式烘爐烘干效果。醬鹵鴨翅根產(chǎn)品失水率標(biāo)準(zhǔn)范圍為20%～25%，而新型雙通道集中供熱式烘爐烘烤醬鹵鴨翅根產(chǎn)品的失水率為20%～24%，因此新型雙通道集中供熱式烘爐可適用于醬鹵鴨品項(xiàng)的烘干工序。在相同烘干時(shí)間、溫度一致的條件下，新型雙通道集中供熱式烘爐烘烤醬鹵鴨腿產(chǎn)品的失水率為20%，而醬鹵鴨腿產(chǎn)品的失水率標(biāo)準(zhǔn)為18%～20%，符合醬鹵鴨品項(xiàng)的烘干效果要求。

5 烘爐能耗對(duì)比分析

以6車(chē)位側(cè)熱式烘爐和6車(chē)位新型雙通道集中供熱式烘爐滿爐試驗(yàn)，收集能耗數(shù)據(jù)。不同烘爐產(chǎn)品用電量對(duì)應(yīng)表，見(jiàn)表2；不同烘爐產(chǎn)品蒸汽用量對(duì)應(yīng)表，分析見(jiàn)表3。

表2 不同烘爐產(chǎn)品用電量對(duì)應(yīng)表

側(cè)熱式烘爐單位用電能耗為10.12kwh/h，單位用氣能耗75.27m3/h。平均每1個(gè)批次雞蛋烘干需要用時(shí)2.06h，用電12.48kwh/h，用氣92.78m3/h。新型雙通道集中供熱式烘爐單位用電能耗為3.02kwh/h，單位用氣能耗26.96m3/h。平均每1個(gè)批次雞蛋烘干需要用時(shí)1.23h，用電6.20kwh/h，用氣55.24m3/h。通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出，新型雙通道集中供熱式烘爐比側(cè)熱式烘爐，每烘干1批雞蛋節(jié)約烘干時(shí)間40.29%，而且用電能耗減少50.3%(用電僅為原來(lái)的一半)，用氣能耗減少40.46%。

表3 不同烘爐產(chǎn)品蒸汽用量對(duì)應(yīng)表

6 結(jié)論

隨著中國(guó)肉制品行業(yè)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了烘爐(煙熏爐)的性能及質(zhì)量不斷地提高。肉制品烘干干燥[2]加工技術(shù)不斷改進(jìn)，新型的雙通道集中供熱式烘爐設(shè)備效果顯著。

(1)烘爐設(shè)備具有多種功能，應(yīng)用廣泛，可用于香腸、火腿、雞翅、鴨翅、雞蛋、豬牛羊肉類(lèi)等產(chǎn)品的加工，可滿足肉制品多品種的烘干干燥工序。

(2)烘爐設(shè)備熱分布溫度分布均勻，全電腦觸屏控制，可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)生產(chǎn)，具有節(jié)能降耗高效的特點(diǎn)；以鹽焗雞蛋為例，新型雙通道集中供熱式烘爐比側(cè)熱式烘爐，每烘干1批雞蛋節(jié)約烘干時(shí)間40.29%，用電量減少50.3%(用電僅為側(cè)熱式烘爐的一半)，蒸汽用量減少40.46%。

(3)烘爐設(shè)備的工藝流程設(shè)計(jì)具有工業(yè)化可行性和可操作性，作為工業(yè)化設(shè)備投入生產(chǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

中國(guó)肉類(lèi)工業(yè)高速發(fā)展，離不開(kāi)緊密相連的先進(jìn)機(jī)械裝備，烘爐(煙熏爐)設(shè)備的推廣和應(yīng)用，是現(xiàn)代肉類(lèi)工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。筆者有幸參與論證新型雙通道集中供熱式烘爐設(shè)備項(xiàng)目工作，闡述了該新型烘爐整個(gè)實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵工序烘干產(chǎn)品所產(chǎn)生的影響，并將驗(yàn)證結(jié)果提供給行業(yè)同仁，以便選型烘干設(shè)備予以參考。