我国是世界上水果和蔬菜等农产品生产量最大的国家,以2017年为例,有关资料显示,我国水果总产量超过2.5亿吨,蔬菜总产量超过8亿吨。因此,对部分果蔬等农产品进行烘干,不仅可减少产后损失,而且已成为加工、增值的一种重要手段。
与发达国家相比,我国农产品烘干加工的比例还比较低。我国农产品可烘干加工的种类很多,从水果到各种蔬菜,如食用菌、红枣、葡萄干和干果等种类,若包括中药材、烤烟等,其种类就更加繁多。
果蔬烘干加工的重要意义
在农产品加工中,对于适合于烘干的物料 ,通过烘干脱水加工来实现长期贮藏的方法,是一种最简单、最方便,也是投资最少的方法。例如,购买或建造一台(或几台)烘干设备就可以进行生产经营和获得加工增值的利润。
当然,除了通过烘干来实现长期贮藏和销售果蔬干制品外,还有许多是为了加工风味食品,如东北的干豆角丝、葡萄干、果干等,还有像香菇通过烘干加热可以充分保留其香气等,再就是通过烘干加工,给其他深加工企业提供加工的原料,通过烘干加工业的发展可实现一二三产融合,进一步促进农产品增值和农民增收。
果蔬烘干的基本原理
烘干一般是指通过加热的方式去除物料的水分,以达到长期储存的目的。而干燥则是泛指通过机械的方式去除物料的水分,包括加热和不加热的方式,如采用真空冷冻方式对物料进行干燥等。由于加热烘干具有简单实用、投资小、效益高,是目前最常用的方式之一。而真空冷冻等虽然干燥效果好,但由于投资大、生产成本较高,只适用于经济价值较高的物料。
果蔬中的水分
● 果蔬的含水量都很高,一般为70%~90%,主要由大部分游离水和极少部分结合水构成。
● 果蔬烘干的目的就是去除果蔬中的大部分游离水和部分结合水。
上面这种烘干设施是目前我国农产品产地加工中最常见的一类干燥设施,俗称“烘房”,通常为一独立房子,一侧为热风加热室,另一侧为烘干房。物料放置在盛料车上的多层相隔的盛料盘中,推入烘干房进行烘干(由于物料在烘干时属静止状态,故俗称静止式烘干)。
果蔬等农产品烘干的技术类型
目前,我国在果蔬干制中应用最广泛的技术是热风烘干和真空冷冻干燥等。其中热风烘干占90%左右。
这是一类功效较高的热空气循环式分批烘干设施。该设施可以控制烘干热风的温度、湿度来满足果蔬烘干的要求,具有投资少、成本低、操作简单、维修方便、可实现变温烘干、适宜于多种物料烘干、经济效益较好等特点。由于采用燃煤热风炉加热,有一定的排放污染,但由于燃烧量较小,污染排放较轻。
该烘干机为一狭长形的隧道,铺放好原料的烘车从隧道一端进入,烘干后从另一端推出,可形成间歇连续烘干。适合于工厂化生产。
有逆流式、顺逆流式两种。烘干处理量大、烘干时间相对较短、烘干后成品品质较好,适于多种形状物料的烘干。多采用燃煤热风炉加热,有一定的排放污染。
湿物料被置于一层或多层连续运行的输送网带上,用高温热风穿透网带和物料来进行连续烘干。优点是自动化程度高、生产能力大。不足是设备造价较高,不适宜对易碎、不规则和高易粘连的物料进行烘干。
利用辐射传热烘干的一种设备,其最大特点是“匹配吸收”,即当红外辐射器发射的红外线的频率(或波长)与被烘干物料中分子运动的固有振动频率(或波长)相匹配时,引起物料内部分子的强烈共振,在物料内部分子间激烈摩擦产生热量而达到蒸发水分的目的。
被加热物料中的水分子是极性分子,它在快速变化的高频电磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化,造成分子的运动和相互摩擦,将微波场的场能转化为物料内部的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化一系列物化过程,而达到微波加热烘干的目的。
微波加热具有加热速度快、节能高效、灭菌防霉、易于控制等特点并可连续烘干。但需防护微波泄漏,且有些物料不适合采用微波烘干。
利用升华原理,在真空状态下使预先冻结成冰晶的物料中的水分不经过冰的融化直接以固态升华为水蒸气后被除去,使物料得到干燥的方法,干燥质量高。
目前国内使用的真空冷冻干燥设备主体多是卧式钢制圆筒,配有冷冻、抽气和控制测量等系统。由于密封要求较高,多为分批式干燥方式。
配有空气集热器的太阳能烘干房。
优点:节能。
缺点:受气候影响。
在雨多和寒冷地区使用需要另外配置补充加热设备,投资较大。
适合于辣椒、食用菌等多种农产品干制,温湿度易于控制,烘干品质好。但由于用电加热,生产能力较小。生产能力要求大时,需要多台使用。
顾名思义,实质上是一种热量提升装置,高温热泵烘干机组利用逆卡诺原理,从周围环境中吸取低品位热量,并把它传递给被加热的对象(如烘干房内的物料),其工作原理与制冷机类似,都是按照卡诺循环工作的,所不同的是一个是制热、一个是制冷。
因此,具有节能、运行可靠、易于自动控制、烘干品质好等特点。缺点是设备投资较高。
以上内容节选自
《画说乡村农产品烘干设施与使用技术》
编 著|李笑光 谢奇珍 刘 清 师建芳
责任编辑|褚 怡 崔改泵
封面设计|孙宝林 田静
原创|陈莹
李笑光,1956年生,二级研究员,享受国务院政府特殊津贴专家、农业部中青年有突出贡献专家、中国农业工程学会常务理事、《农业: 工程学报》编委、农业农村部农产品加工专家委员会委员、农业农村部规划设计研究院原常务副总工程师,长期从事农产品干燥与农业发展规划研究。
曾作为主持人和第一完成人完成的主要科研成果中,“NHC3 系列农作物(种子)斜床式换向通风烘干加工生产线”1989年获农业部科技进步二等奖,1991年获 国家科技进步三等奖;“ JRF型套简式燃煤间接加热通用热风炉”1993年获农业部科技进步二等奖;主持完成的“天津农业高新技术示范园区可研报告”,2000年获农业部优秀工程咨询成果三等奖。独立撰写的代表性著作有《农作物干燥与通风贮藏》《农业产业化项目选择分析与规划》等。
免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。