5HDG型系列果蔬烘干机的应用及烘干效果

摘要：干制是果蔬等土特产品加工的主要形式之一，是实现资源的综合利用和产品增值的重要加工手段。介绍了5HDG型系列果蔬烘干机的结构特点、工作原理，在菊花、辣椒和地黄干制中的应用与效果，以及在选用果蔬烘干机时的注意要点。

关键词：果蔬；干燥特性；烘干工艺；5HDG型系列烘干机

中图分类号：S226.6 文献标志码：A doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2019.04.058

The Application and Drying Effect of 5HDG Type Furit Drye

ZHANG Lailin1，SHANG Zhongli2，ZHANG Jun2，LI Bao"an3，HU Xianhua3，LI li3

（1. He"nan University of Technology，Zhengzhou，He"nan 450001，China；

2. Zhoukou Agricultural Machinery Promotion Station，Zhoukou，He"nan 466000，China；

3. He"nan Anhua Machine，Shangshui，He"nan 466100，China）

Abstract：Dry-msking is one of the main forms in furit and agricultural products，it is aslo importance processing technic that realized the comprehensive utilization on resources and product appreciation. This paper introduced construction festuresand and working principle as well as use effect in dry-making chrysanthemum and rehmannia and chili of 5HDG type furit drye，the key points on choice furit drye.

Key words：furit；drying kinetics；drying process；5HDG type furit drye

目前，农村果蔬、中药材等土特产的种植业已成为我国农村经济支柱产业。为提高土特产品的附加值、降低在鲜食及鲜售中的浪费及污染，需要及时对鲜品进行加工，干制是土特产品加工的主要形式之一。通过对辣椒、香菇、菊花和地黄等土特产品进行干制，不仅是高效、批量转化加工土特产鲜品，实现资源的综合利用和产品增值的重要手段，而且还是增加农民收入、促进土特产品种植业稳定快速发展的一个途径，能够带动贫困地区的经济发展和贫困人口的脱贫增收。

干制是指采用一定的技术将新鲜土特产品中的水分脱去，使物料以低水分状态进行保管的一种加工方法[1]。土特产品为块、条、片、颗粒等形状，可采用晾晒或人工干制等方式进行干燥。据统计，市场上约90%的土特产品由热风干燥技术加工获取，烘房式、网带式等干燥设备能够控制风温，具有效率高、用人少、耗能低、烘后制品干燥均匀等特点，能满足多种农副产品干制的工艺要求，干制品质较好且能保证干制产品的卫生。烘干机成为目前的主流干燥设备，在土特产品的干制中得到广泛应用。

烘干机类型众多，5HDG型系列果蔬烘干机适用于中药材的根茎叶，蔬菜的根茎叶及切片、块，水果的整果及切片，烟叶、红薯淀粉块等物料的烘干处理，是为中药制药企业、农副产品经营专业户、农副产品种植合作社而开发的烘干成套设备，可为农业种植户减少晾晒环节、降低霉烂变质损失风险、增加种植收益。

1 5HDG型系列果蔬烘干机的结构及型号

系列果蔬烘干机的技术参数见表1，5HDG型系列果蔬烘干机外形及结构示意图见图1。

以5HDG型系列果蔬烘干机为例，烘干机主体为钢制结构，成套设备由烘干箱、循环风机、排湿风机、加热管、机电编程自动控制装置等部分组合而成，可配备热泵、电加热、生物质或天然气等加热装置，设备特点：①无需地基，安装简单；②批量固定烘干，可实现烘干物的大幅度降水；③大风量，干燥降水快，烘干效率高；④分段智能控温降水，有效保持干燥物料原有的色、香、味等品质；⑤多品种物料干燥，烘干物料适应性强；⑥智能操作，可多台联机生产；⑦采用清洁能源，干燥无污染。

2 5HDG型系列果蔬烘干机的工作原理

該机采用热风干燥技术，通过干燥介质将热量传递给物料，物料吸收热量后，即产生水分由物料表面到干燥介质中的外扩散、物料内部水分到物料表面的内扩散，当2个扩散一直持续到物料中的水分降至干制品含量要求为止。

3 5HDG型系列果蔬烘干机的干制工艺

根据物料含水量和气候条件的不同，设定该物料的干燥参数。当参数设定后，向箱体内推入平铺在托盘上经过清理后的物料小车，关闭密封门；启动电源开启热风机供风即开始烘干作业，物料与热风接触受热，使物料自身的水分由内向外排出；当物料烘干水分含量达到接近要求值时，控制系统自动关闭加热管，风机继续工作，约2 min后风机自动关闭，蜂鸣器报警烘干过程结束，然后取出物料，完成该批次烘干的整个工艺过程。

3.1 采摘与拣选

原料应尽量做到是同批次采摘，不同批次采摘的物料应尽量分批烘干。拣选出有断裂、霉斑、损伤或虫蛀的物料，同时清除灰尘、叶梗等杂物，以保证干制后成品品质。

3.2 物料装盘、装车

根据物料的干燥特性，按物料大小、粗细分类装盘，如辣椒可装入3～5 cm厚度，贡菊、香菇只能装单层；要求摊料均匀，且各盘装料质量、厚度一致。

烘盘装车时应注意保持水平，若遇阻碍应及时修正，不可硬装。烘房内应装满烘车，若物料量不足以装满烘房内全部烘盘时，应从下往上同样间隔放置烘盘，并保持烘车装盘数量基本一致。烘车应平稳推入烘房，避免大幅振动。

3.3 烘干

香菇烘干成品见图2，以香菇烘干为例的干燥工艺见表2。

自动控制烘干过程结束后，在烘房内不同部位取3次以上成品测量平均水分。烘后的出车应置于缓苏房内冷却至室温，再进行分拣分级；干品应在干燥、通风环境下密闭储存，且避免长时间日照。

3.4 果蔬、中药材等农副产品的干制及效果

3.4.1 菊花干制及效果

菊花干制需经历采摘、摆放、烘干3道环节和菊花定型期、除湿保质期、烘干期3个烘干过程。

（1）采摘。采花时间在10月上旬后，每隔3～5 d采摘1次；初期采摘约占产量50%，中期采摘约占30%，后期采摘1次，约占产量20%；后期采摘需注意菊花避霜，霜打变色，其品质降低。

（2）采花标准。花蕾大部分开放、花色亮黄、花瓣平直、花心散开60%～70%时为采收适宜时期，若待花蕾全部开放时再采收，则加工后的药性或茶质变差。

（3）采摘方法。用食指和中指夹住花柄，向怀内折断，边采边分级。操作熟练的采摘工可采鲜花60～70 kg/d。

（4）摆花。将采后鲜花倒入托盘，注意将花瓣朝上，一朵挨一朵摆放，不能重叠，也可双层压缝摆放，以降低烘干成本。

（5）装车。摆好的花盘可直接放入烘车上，等全部摆放完毕后，可将烘车推入烘房进行烘干。

（6）烘干。5HDG-25型果蔬烘干房为自控烘干机，设置好工艺参数，将料车推入烘干房后关门开机即可，无需人员值守；烘干菊花的操作要点：①菊花定型期：烘干温度35～40 ℃，时间24 h，湿度控制在60%；②除湿保质期：烘干温度45 ℃，时间10 h，湿度控制在28%；③降水烘干期：烘干温度55 ℃，时间3～5 h，湿度控制在15%。

（7）菊花干制的经济效益。5HDG-25型烘干机采用推车分层摆放托盘烘干菊花，机内按两行三车摆放，每车17层双托盘为34个托盘，每盘约装3 kg，烘干机内6个推车共装612 kg鲜菊，干物产率4～5∶1，可得干菊125～150 kg；烘干用电600 kW·h，0.5元/kW·h，电费为300元，菊花干燥成本2.0～ 2.4元/kg。

3.4.2 辣椒干制及效果

辣椒烘干的加工工艺包括鲜辣椒采摘、运输与贮藏、加工前预处理、烘干、选捡、包装和入库等工序。辣椒收获正值秋雨频繁的雨季，需及时干燥而避免霉烂现象发生。以5HDG-25型果蔬烘干房干燥鲜椒为例进行分析。

（1）鲜椒采摘与存放。选择采摘已完全成熟、颜色正常且果实完整的鲜辣椒，在运输和堆放过程中要求通风良好，尤其是堆放高度不应高于1 m、堆放时间不宜超过30 h，否则会腐变；通过预处理去除辣椒根、茎叶枝等杂质物。

鲜椒的采摘与堆放见图3。

（2）装料。5HDG-25型果蔬烘干房内按两行三车摆放，每车17层双托盘为34个托盘，每盘约装 6 kg，烘干机内6个推车共装1 224 kg鲜辣椒。

辣椒堆放厚度力求一致，推车托盘一般以5～7 cm厚为宜，堆放适宜，透气性好，风阻小，烘干速度快，有利于热交换；若装料太多或堆放过厚，热空气与辣椒的接触时间相对缩短，热量利用率低，阻力增大，热空气无法穿透物层，物料在定色保质期塌架变型，色泽变暗，品质变差，烘干效率下降，烘干费用升高，物料价值降低。

（3）辣椒烘干特点。一是热风温度、堆料厚度涉及到辣椒烘后的品质、烘干效率和烘干成本、烘后价值，需保证多品种干燥时颜色不变、椒形不变；二是辣椒含十几种主要营养成分，不能降低鲜辣椒的营养成分，需考虑所用风温对辣椒主要成分品质和价值的影响，不宜选择较高的热风干燥温度。实践证明：5HDG-25型烘干机在30～65 ℃适宜温度范围采用分段智控干燥法是辣椒干燥保质的较佳工艺。

以5HDG-25型果蔬烘干机烘干线椒的工艺见 表3。

（4）出料储存。

小车托盘烘干与出料见图4。

（5）辣椒干制的经济效益。鲜辣椒的干物产率为4～5∶1，5HDG-25型烘干机的干燥成本（1 200～ 1 500 kg/批次）为1.4～2.0元/kg，该机型购置价格便宜，客户易于接受；5HBG-30型烘干机，以热泵为热源，容积大、装料多、热效率高，干燥成本為0.9～1.1元/kg，使用操作方便，与燃煤炉烘干成本相当，是燃煤烘干机的理想替代产品，使用方向符合国家环保政策，应用前景及干燥成本农户也在逐步接受。

3.4.3 地黄干制及效果[2]

地黄是河南焦作地区种植的重要经济作物，农户收获后大多先将鲜地黄进行初步干燥后再销售，干制后的生地黄不仅能保持地黄的药性，且销售价格比鲜地黄高4～7倍，可大大提高农户的经济收入。但地黄含水量较高，属于典型的热敏性多孔胶体的极难烘干物料，不仅对干燥工艺要求极其严格，若风温控制不当，就会出现干地黄品质下降，造成有效成分流失、分解、性味消失，甚至丧失药用价值等[3]；而且产量高，收获集中且不易存放，需及时干燥。采用多层网带式烘干机和干燥段3 +冷却段1的干燥工艺[2]，符合地黄的干燥特性和降水规律。

网带式烘干机见图5。

（1）分类装机。将鲜地黄按块茎粗细分类分别装机，Ⅰ类（地黄直径<2 cm）装在烘干机下层、Ⅱ类（2～5 cm）在中层、Ⅲ类（>5 cm）在上层，每层物料厚度约为10 cm；再分别在箱体的热风进口、箱体中部左右两侧布置测温点，检测机内热风的分布情况，验证鲜地黄的干燥参数和设备运行模式。

（2）烘干。根据地黄干燥特性及降水规律，烘干机延长了第3阶段烘干时间，又增加一个地黄烘后的冷却段，并对前3个阶段的风温变化进行检测，以确保地黄烘后的品质。

第1阶段为排湿段：从点火开始计时，进风口温度在2～4 h内升高并维持至140 ℃左右，此阶段需20～24 h，烘干机内温度升高并维持在55～60 ℃，直至地黄色泽呈现白色、表皮略有皱缩、块茎略微变软时结束，并经常观察地黄的表皮缩水情况，以便于灵活掌握烘干的温度和时间。

第2阶段为干燥段：当地黄的排湿段完成后，关闭进料口，排湿口半开，进风口风温由140 ℃逐渐降为120 ℃，机内维持在70 ℃左右的风温14～18 h，直至地黄块茎明显皱缩，手拿地黄块茎两端有顶手、通体变软的感觉即可。

第3阶段为大块茎地黄的降水阶段：需将进风口风温降至110 ℃，机内温度维持在60 ℃左右，促使Ⅱ类、Ⅲ类大块茎地黄能够均匀降水，防止在烘干过程中因持续高温使较大块茎地黄内部出现空心现象，维持此温度直至烘干结束，烘干需24～ 26 h，地黄品质则为断面无白心、块茎表面顶手、内无硬心。

烘干机内底部2层的地黄块茎相对要小些，加之热风从底部进入，故底部两层地黄受热快，降水也快，经过60 h的烘干，已达到烘干标准，可先行排出。上部3层地黄则继续烘干，直至达到烘干要求，其优势在于：①上层物料在下移过程中会出现翻动现象，有利于地黄均匀受热与快速降水；②在保证烘干效果的同时缩短了干燥时间，节省能源。

第4阶段为冷却段：烘干结束后开风机吹冷风，将地黄冷却至室温；在地黄逐渐变硬并达到烘干品质后，开启网带驱动电机，将剩余3层地黄放出，同时挑出块茎较大而未达到烘干要求的地黄，在下一次烘干作业时再复烘24 h。

烘后地黄及优级地黄的断面效果见图6。

整个地黄烘干结束，在排出最后3层干地黄的同时，烘干机内补进新鲜地黄，这不仅能保证地黄烘干过程的连贯性，还省去点火升温的过程，节省时间与能源。在补加鲜地黄时需注意，在底层网带靠近出料口处预留出2 m左右的距离，将需复烘的地黄通过烘干机侧壁观察窗投入，直至达到烘干要求时排出。

（3）地黄烘干效果分析。为与传统土炕烘干性能作对比，参照地黄的干燥特性和烘干机试验标准，制定地黄干燥的技术指标：干燥处理量、单位装料量、降水幅度、干物产率、一次合格率、生产率、烘后品质、烘干作业费用和单位成本费。

2种烘干方式生产指标对比见表4，2种烘干方式品质指标对比见表5，2种烘干方式成本及干地黄价格分析见表6。

由表4 ～表6可知，与传统土炕烘干地黄相比，网带式烘干机的单位面积装料量提高2倍，干燥时间缩短50%，日均干燥处理量提高4倍以上，生产率提高8～9倍，干物产率提高4.77%，一次合格率提高29.7%，每1 kg干地黄的耗煤量降低0.71 kg；在用工数相同的前提下，由于机械烘干的处理量增大、干燥时间缩短和品质提高，其单位成本仅为后者的38%，烘后地黄售价提高2.0～3.0元/ kg。

4 果蔬及土特产等干燥的注意事项

烘干机的机型、干燥工艺、设备利用率和加热方式等是决定物料烘后品质好坏、干燥费用高低的关键因素，切不可忽视烘干机的选用。

（1）果蔬等农副产品的形状决定所选烘干设备的机型，对辣椒、香菇、菊花烟叶等块状、条状、散粒状及不耐压的物料，宜选用烘房干燥；对量大、上市集中的地黄、花生等物料，宜选用网带式烘干机干燥。

（2）干燥温度对物料烘后品质影响极大，应根据物料特性制定分段加热的干燥工艺，通常分为排湿段或定型段、除湿保质或降水烘干段和冷却段，以满足不同物料的干燥需要。设备内最高風温不宜超过75 ℃，过高风温会使物料表面形成硬壳，直接影响后续的降水过程与烘后品质。企业提供的烘干工艺仅供参考，凡首次烘干的物料都必须进行试烘，经完善提高、满足烘干要求后，才能正式投入批量烘干。

（3）烘干机利用率的高低和加热方式是决定干燥成本的关键因素，选用多用途的烘房，可用于不同收获期的农副产品的干燥，使用期较长，干燥费用低；选用来源广泛、价格低廉、对品质无污染的能源作燃料，干燥费用也低。另外，现在人工费用较高，一些自动化程度高、用人少的设备，也能降低干燥费用。

参考文献：

潘永康，王喜忠，刘相东. 现代干燥技术[M]. 北京：化学工业出版社，2007：105-110.

董力，李保安，张来林，等. 地黄干燥特性摸索与烘干生产应用[J]. 现代食品，2015（6）：17-22.

朱文学. 中药材干燥原理与技术[M]. 北京：化学工业出版社，2007：57-65. ◇

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