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山西红枣烘干设备现状与发展建议

来源/作者: 山西省农业机械发展中心 高 兰

枣树是一种生长在温带地区的小乔木,比较抗旱,需水不多,生长慢,适合生长在贫瘠的土壤,在中国已有4 000多年的种植历史。自古以来,红枣就与桃、李、栗、杏称为“五果”。山西省是红枣最大的原产地,特别是稷山的板枣、太谷及周边的壶瓶枣、交城的骏枣、运城的相枣、临猗的梨枣以及临县和柳林的滩枣、保德和兴县的木枣等特色名枣更是闻名全省、名冠华夏。

据统计,全国枣树种植面积在1 600万亩(1亩约等于0.067 hm2)左右,山西省枣树栽植面积大约在400~500万亩之间,占到全国的1/3,年产量在3亿kg左右。

山西省115个县、市、区中有90多个县、市、区均有枣树种植,其中黄河沿岸各县的种植面积最大,产量也最多。临县、柳林县等地区纷纷打出红枣这一特色“品牌”,制定出以红枣为主的增加农民收入,振兴县域经济,加快农业产业化进程,提升当地知名度的红枣发展战略。以“政府牵线搭台,红枣唱响品牌”为主题的红枣生产产业化已成为山西省红枣产区农民脱贫致富的主要经济来源。

1    山西省红枣烘干的必要性

鲜枣的收获期一般在10月份,正是山西的雨水季节,受雨天的影响,鲜枣几天就会霉变、腐烂,给枣农们带来了巨大的经济损失。鲜枣采收后,经过加工分级,清洗后进行烘干,烘干之后的红枣干净卫生、个头完整饱满,大大减少了腐烂、开裂、损伤、污染,经过加工挑选,等级得到了提高,一般好果率达到了98%以上。烘干的红枣与自然晒干的红枣相比,在同一质量、含水量一致的前提下,前者重量百分比率较高。以山西省临县红枣为例,每100 kg红枣,采用烘干的方法比自然晒干的提高好枣率6.87%。烘干的红枣外观光泽、饱满、红润,维生素C等营养成分均较晒干枣的含量高。红枣晒干一般需要15~20天,而烘干只需8~24 h,即可达到商品要求。

2     红枣烘干设备现状

2.1    传统制干方法

传统的红枣自然干制方法是利用太阳辐射或自然烘干,即用自然晒制的方法,使红枣中的水分向周围的空间蒸发的干制方法。一般待红枣充分成熟着色后采收,放于晒场或平房顶等高处晒制,夜间收起,堆于原地,覆盖防露,次日打开再晒,如此反复进行15~20天,直至用手捏红枣时其不发软具有弹性感,含水量下降至28%以下,即可分级收藏。干燥率为(3~4)∶1。用晒帘、晒盘晒制时,需将晒帘、晒盘对着太阳方向(向南)倾斜15°~30°。自然干制的优点是设备简单、成本较低。因此,自古以来,自然干制就是一种广泛采用的干燥方法。但是,自然干制受气候和地区的限制,在干制季节若遇阴雨,尤其是连绵阴雨,则干燥过程延长,产品质量降低,甚至引起腐烂损失。

2.2    热风隧道式干燥机

热风隧道式干燥机主要使用在果蔬干制加工上,在山西省应用于红枣烘干上也有,但不多。该机具有结构简单、适应性广、干燥较迅速等优点。

隧道式干燥机是指干燥室为一狭长隧道形的空气对流式人工干制机。被干燥的枣果铺放在运输设备(小车、传送带、框架等)上,沿隧道间歇地或连续地通过而实现干燥。目前,一般是将枣果装在运输小车上,慢慢地在铁轨上移经隧道,当一车干枣从隧道一端卸出时,另一车湿枣又从另一端进入。隧道可分为单隧道式、双隧道式、多层隧道式,有各种不同设计和大小。干燥间一般长度为12~18 m,宽度约1.8 m,高度为1.8~2.0 m。在单隧道式干燥间的侧面或双隧道式干燥间的中央有一加热间,其内装有加热器和吸风机,推动热空气进入干燥间,使原料水分受热蒸发。湿空气一部分自排气孔排出,另一部分回流到加热间使其余热得以利用。

热风隧道式烘干根据物料运行的方向与干燥介质(热空气)运行的方向有3种烘干方式,分别为顺流式隧道式烘干、逆流式隧道式烘干、混流式(双阶段)隧道式烘干。

2.3    热风炉式烘干箱

热风炉式烘干箱是山西省在红枣烘烤上近年来发展较快的一种适合红枣产地烘干或红枣加工厂烘烤成品枣所用的一种新型设备。其优点是安装和拆卸方便,结实坚固、热效率高、烘烤量大、温度均匀,隔热保温效果好。其先进性主要表现在设备安装了PLC全自动控制系统,并设有自动报警系统,对设备的运行进行监控、对各种故障进行报警,同时启动保护装置,保证了设备的安全运行。使用时,一切由设备自动判断,自动设置烘烤参数,简单方便、一键完成。其代表设备企业有北京华珍烘烤系统设备工程有限公司、西安圣华农业科技股份有限公司、辽宁海蒂升科技有限公司、山西科杰工程技术有限公司。近年来,这些企业所生产的设备在山西省沿黄红枣主产区均有使用,用户评价很好。与传统烘干房相比,具有烘烤量大、烘烤时间短、节能源、省人工、控温精确、温差小、烘烤品质高、颜色均匀等特点,但是市场售价高。这些企业许多型号的产品,已享受山西省农机购置补贴这一惠民政策,是山西省今后在红枣或果蔬烘干上更新换代的新产品。

2.4    导热油烘干设备

导热油烘干设备烘干红枣有很多优点,采用的是红枣传动式烘干方法,即红枣在传动带上缓慢蛇形运动(一般速度为2 m/h)。在传动带上均匀地排布了一排排灌有导热油的加热管(加热方法如同导热油暖气),红枣在运动过程中边运动边加热。用户根据红枣的干湿度提前设定好红枣传动的速度。红枣从烘箱被送出时,红枣的烘干整个过程结束。

导热油烘干设备的烘干效果很好,红枣被烘烤时受热均匀,没有温度差,红枣不需人工装盘,只需将其倒入储料斗中落入输送带上,输送带上的橡胶刮板将红枣刮开,不可叠放。红枣进入输送带后,均匀缓慢蛇形运动的同时受到导热油管的加热烘烤,最后红枣由输送带被送出,整个烘烤过程结束。使用导热油烘干设备烤出的红枣外形好、无色差、饱满,缺点是烘干效率低。值得指出的是,导热油烘干设备的价格较贵,投资回收期较长,一般用于烘烤价值高端的红枣。

2.5    空气源热泵烘干机

空气源热泵烘干机主要由热泵主机、保温房体、热风循环风机、排湿系统、物料车、料盘等组成。热泵主机又由翅片式蒸发器(主机外机)、压缩机、翅片冷凝器(内散热器片)、膨胀阀4个部分组成。它的工作原理是根据逆卡诺循环原理,消耗少量的电能驱动压缩机运行,高压的液态工质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态,并大量吸收空气中的热能,气态的工质被压缩机压缩成高温、高压的气体,然后进入冷凝器放热,把干燥介质加热,如此不断循环加热,可以把干燥介质(烘干物料)加热至40℃~70℃(可调)。在这个过程中,消耗1份的能量(电能),同时从环境空气中吸收转移3份的能量(热量)到干燥介质中,相对于纯电热烘干机而言,节约了2/3的电能。烘干房中的物料(被烘干物)不断地吸收冷凝器中的热量,物料吸收热量达到一定程度后,向烘干室中排放湿气,当湿气大于设定值后再由排湿系统自动把湿气排出烘干机室外,如此不断加热不断排湿,从而达到干燥的目的。空气源热泵烘干机节省能源,烘干效率高,同时无二氧化碳等污染物排放,达到了节能减排的效果。

3     发展红枣制干设备的建议

红枣干制是解决红枣生产中增收与否最主要的初加工处理过程。然而,目前红枣干制整体水平还十分低下,干制还依赖气候、人工经验等,严重影响了山西省红枣产业的发展。红枣营养丰富,具有很高的保健价值和药用价值,常食红枣可保健养颜,因此深受广大消费者的喜爱。如何提高红枣干制品品质、让农民增收,如何提升山西省农产品干制品的市场竞争力,是山西省农产品加工业发展需解决的重要问题。

3.1    改进制干设备    探究制干工艺

采用独特的计算机烘烤仿真软件、精准的烘烤工艺参数、先进的智能设计原理等技术措施,根据红枣鲜干比和含水量的要求,具体地确定出红枣的烘干曲线,达到最好的烘干效果,根据红枣采摘时成熟度的不同来确定烘干时间和温度,达到物料在脱水过程中同时使红枣完全熟化的程度,从而提高烘干红枣的品质,达到红枣平衡脱水的效果,使红枣在脱水过程中尽量达到模拟物料自然干燥的效果。

3.2    采用清洁能源    避免果品及环境污染

目前,烘干设备主要采用无烟煤作为热源,煤具有分布广、燃烧时间长、发热量高等特点,但燃煤会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体,这不仅污染环境和被烘干物料,还危害人体健康。采用太阳能、电等清洁能源,不仅解放了劳动力,而且便于精确控制。

3.3    改进设备结构    避免干燥不均匀性

现有的烘干设备由于热风分布不均匀以及热空气流动速度不均匀,导致红枣干燥不均匀,离热风越近以及热空气流动速度越快的地方干燥也越快,导致同一批次的物料在相同干燥时间内出现过干或未完全干燥的现象,影响干燥品质。为此,建议烘干设备生产商优化设备结构设计,提高干制品的品质。

发布时间:2020-10-27 提交人:山西省农业机械发展中心 李舒婷 责任编辑:总站信息处 刘玉
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