热泵干燥槟榔中试工艺参数优化
发布时间:2020-04-15
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张容鹄,高元能,冯建成,谢 辉,邓 浩,庄光辉,窦志浩
(1. 海南省农业科学院农产品加工设计研究所,海口 571100;2. 海南泉能能源有限公司,万宁 571500;
3. 海南大学材料与化工学院,海口 570228)
摘要:为了探索新型节能、低碳排放的槟榔干燥技术,应用热泵干燥设备对槟榔进行干燥研究,获得槟榔热泵干燥中试工艺参数。单因素试验分析了煮沸时间对槟榔硬度的影响,干燥温度和装载量对槟榔水分的影响;采用正交试验,通过加权评分值计算方法评价干果品质,优化热泵干燥工艺参数;测定储藏30d后的干果进行理化和微生物指标;比较热泵干燥、蒸汽干燥和传统干燥槟榔的成本及品质。结果表明,新鲜槟榔经过沸水煮沸15min,前12h内干燥温度为50℃、12h后干燥温度为65℃、装料量为3.5t、烘房空气相对湿度为25%时,槟榔含水率为16.8%,好果率为96.0%,均匀度为91%,单位质量干果耗电量为0.92(kW·h)/kg,所干燥的槟榔干果综合评分为90.1分,呈橄榄黄或褐色。25℃储藏30d无霉腐现象,检测结果显示含水率为17.8%,未检测出汞和苯并芘,铅和砷质量分数分别为0.02和0.1mg/kg,致病菌未检出,大肠菌群数<30cfu/g,霉菌计数为30cfu/g。经比较,热泵干燥槟榔比蒸汽干燥成本低11%,比传统土炉干燥成本低50%,零排放、无污染、操作智能化。研究结果为槟榔热泵干燥的标准化生产提供技术参考。
关键词:干燥;工艺;优化;热泵;槟榔;加权评分法
doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.09.034
中图分类号:TS201.1
文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2016)-09-0241-07
槟榔(ArecacatechuL.)属棕榈科多年生常绿乔木,具有很高的药用价值,被列为四大南药(槟榔、砂仁、益智、巴戟)之首。槟榔除鲜食外,90%以上鲜果需干燥成干果,以备进一步深加工。海南省年产槟榔干果约20万t,年产值已超百亿,槟榔干燥加工业已成为海南当地重要的支柱产业。槟榔干燥可采用热风干燥法和真空冷冻干燥法,但试验条件和设备设施的严苛限制其在生产上推广应用。目前加工生产中槟榔干燥主要采用传统土炉干燥、蒸汽干燥和热泵干燥等3种方法。土炉干燥法属作坊式加工,规模小、劳动强度大、污染严重,难以适应现代农业的发展。蒸汽干燥法以燃烧煤炭释放的热能为热源,规模化程度大、适于集约化农产品加工,但大量温室气体的排放,致其应用受限。而热泵干燥槟榔因其节能环保的优势凸显了良好的市场前景,日益成为槟榔干燥加工的首选方法。热泵干燥较之于热风干燥可节能30%~50%,在热水供应及农产品干燥应用方面发挥了积极的作用。热泵干燥的形式有空气源热泵干燥、化学源热泵干燥、地源热泵干燥和太阳能热泵干燥等。国外应用热泵干燥技术已在可可豆、姜酚、辣椒和苹果等农产品干燥上获得了稳定的工艺参数。中国在农产品干燥研究方面以空气源热泵法最多,主要用于干燥龙眼、黄花菜和西洋菜等,而有关空气源热泵干燥槟榔的工艺参数优化国内外还未见报道。空气源热泵干燥槟榔是在传统土炉干燥基础上的技术改进和突破,具有节能、省工、智能化、无污染的优势。本试验采用单因素法和多因素正交试验,优化空气源热泵干燥槟榔中试水平上的工艺参数,并进行大规模干燥试验,以期获取稳定的空气源热泵干燥槟榔中试工艺,为槟榔热泵干燥加工业的标准化和产业化提供技术支持。
原文详见下方附件: