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我国花生干燥影响因素分析及干燥技术装备研究(2)
1.1.3 花生品种 花生品种是影响干燥速率的又一内在因素。不同花生品种因生存环境、产地等因素不同,其营养成分物质含量也不同。梁克红等[21]对我国5个地区(安徽、山东、河北、河南和山西)的8个不同花生品种(冀花5、冀花4、花育20、冀花10、天府3、冀花12、花育33和冀花13)进行多点试验。结果表明,除膳食纤维外,产地环境因素对花生中的蛋白质、脂肪、水分和灰分含量的作用显著,而品种主要对蛋白质、水分和灰分含量影响显著。此外,梁克红等[22]还对不同栽培年份和品种花生营养品质间的差异进行分析,结果表明,蛋白质、水分和灰分含量受品种和年份因素影响显著,膳食纤维含量受年份因素影响显著,脂肪含量受品种和年份因素的影响均表现为不显著。品种对干燥特性的影响归根到底就是成分物质对干燥速率的影响。目前,关于品种对干燥特性的影响研究,仅在甘薯、魔芋上有相关报道。如李思宁等[23]研究9个甘薯品种中各种成分对熟化甘薯热风干燥特性的影响,结果表明,影响熟化甘薯热风干燥速率的因素主要是可溶性糖含量。杨大伟等[24]对会同魔芋、花魔芋2个品种魔芋的干燥特性进行了研究,结果表明,会同魔芋的干燥速率比花魔芋小。关于花生品种对干燥特性的影响鲜见报道。因此,有必要对不同花生品种的干燥特性进行深入研究。
1.2 外在影响因素
1.2.1 干燥方式 除干燥速率外,干燥产品品质也是衡量干燥技术及工艺适宜性的重要指标。干燥方式不同,其干燥特性和干燥品质也不一。目前,新鲜花生常见的干燥方式有自然干燥、热风干燥、热泵干燥、微波干燥等,由于热量来源、接触方式、物料环境等条件不一,干燥速率不同[20]。王海鸥等[25]探索不同收获期和后熟干燥方式对花生品质的影响,结果表明,与鲜摘晾干和鲜摘催干相比,在株晾干果仁粗蛋白、粗脂肪含量分别增加了3%、2%左右;机械催干果仁总不饱和脂肪酸相对含量显著低于新鲜果仁(P<0.05)。8 种主要氨基酸及总氨基酸含量表现为株晾干含量最高,鲜摘晾干其次,机械催干最低。王安建等[7,26]、杨潇等[27]分别对花生热风干燥特性、热泵干燥特性进行研究,并建立花生干燥动力学模型,结果表明,花生干燥动力学模型均符合Page方程。陈霖[28]采用自制控温微波干燥设备系统,研究常规微波干燥和控温微波干燥条件下花生品质的区别,结果表明,控温微波干燥在功率1.2 W/g、温度45~50 ℃时能够最大地保证花生干燥后的品质。为获得更好的干燥效果,联合干燥技术成为当前研究的一大热点,根据优势互补原则,最大限度地弱化单一干燥方式的缺陷,缩短干燥时间,提高干燥效率,降低干燥成本,改善产品质量。王招招等[29]通过对比分析3种干燥工艺,最终确定花生最佳干燥方式为脉冲间歇式-高、低强度微波热风耦合干燥。
1.2.2 干燥工艺参数 不同干燥工艺参数对干燥速率有着不同程度的影响。颜建春等[14]表明,在花生干燥过程中,风温对干燥速率的影响最大,风量次之,湿度影响最小。王安建等[26]探讨不同热风条件(风温、装料量、风速等)对花生干燥特性的影响,结果表明,随着干燥风温的升高、装料量的减少、风速的增加,花生干燥时间缩短。杨潇等[27]对湿花生热风干燥工艺进行研究,最终确定最佳热风工艺条件为热风温度50 ℃、热风风速11 m/s、料层厚度10 cm。王安建等[7]对花生热泵干燥特性及动力学模型进行研究,结果表明,干燥温度对花生热泵干燥特性有显著影响。李洪江等[30]通过花生仁薄层干燥试验,探讨风温、风速、相对湿度等参数对花生仁干燥速率的影响,结果表明,风温是影响干燥速率的主要因素,其次是风速,而相对湿度和物料初始水分影响则较小。颜建春等[31]选取了11个常用食品干燥模型,分别与试验数据进行拟合分析,得出Diffusion Approximation模型与试验数据的匹配性最好,能够很好地描述花生荚果在薄层厚度3 cm、风温34~52 ℃、风速0.25~1.00 m/s的工艺条件下的干燥过程。因此,需综合考虑热风温度、热风风量与当地空气湿度、花生品质、能耗以及干燥速率之间的关系,根据生产实际和不同需求制定适宜的花生干燥工艺。
2 花生干燥技术及装备研究现状
因花生特性如外形、颗粒与结构等因素的影响,目前我国花生机械化干燥技术装备多为兼用干燥机械,没有配套的控制模拟模块,专门干燥花生的机械装备仍处于研发阶段,且数量极少,主要有热风干燥设备、热泵干燥设备、真空干燥设备等。
文章来源:《橡塑技术与装备》 网址: http://www.xsjsyzb.cn/qikandaodu/2021/0708/704.html