黄花菜烘干设备技术探讨
2018-08-17 18:11:36 作者：tangchunsheng 来源： 浏览次数：0 网友评论 0 条
湖南兴业太阳能科技有限公司
黄花菜烘干设备技术探讨
黄花菜烘干设备技术探讨
湖南兴业太阳能科技有限公司是中国兴业太阳能技术控股有限公司（股票代码：HK00750）投资建设，位于湘潭“两型社会”建设先行区的核心——九华经济开发区，占地面积375亩，建成15万平米高标准现代厂房。公司致力于研发和制造节能烘干设备、太阳能产品、和新材料产品。兴业节能烘干设备经过多年研发改进，目前已广泛应用于果蔬烘干领域，已入选湖南省两型产品目录，同时湖南兴业太阳是湖南省果蔬烘干机地方标准起草单位。公司黄花菜节能烘干设备已实际大量应用于湖南、湖北、江西、甘肃、山西、重庆、贵州、云南、海南等地。
目前烘干设备主要分两大块，一是箱式空气源热泵果蔬烘干房，二是大型连续流水线烘干设备。箱式空气源热泵果蔬烘干房主要实施适合家庭和小型加工企业使用，因其烘干量决定了不能进行大型化的生产，目前兴业太阳能公司的箱式烘干烤房根据烘干量来区分主要有100KG、240KG、600KG、750KG、1000KG等几个型号。考虑大型企业和规模合作社的需求，在箱式烤房的基础上开发出了大型连续烘干设备，日处理鲜菜量达5吨、10吨、20吨、40吨等规模型号设备，具体规格型号可以根据客户具体的需求定制。
一、空气源热泵干燥技术的特点
（1）节约能源
节约能源是热泵最初应用的出发点，也是主要的优点。热泵低温干燥农作物时可节约能耗40％～70％。干燥黄花菜的适宜温度为45～65的低温烘烤，热近年来，越来越多的实际应用也证实了热泵干燥机组的节能特性。
（2）干燥产品品质好
热泵干燥是一种温和的干燥方式，接近自然干燥。表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近，使被干燥物品的品质好、色泽好、产品等级高。用普通的干燥方法得到的芳香类挥发性物质保留少、耐热性差的维生素保留低、颜色变化较大。
（3）烘干参数易于控制且可调范围宽
热泵干燥过程中，循环空气的温度、湿度及循环流量可得到精确、有效的控制，且温度调节范围为-20～100(加辅助加热装置)，相对湿度调节范围为15％～99％。
（4）环境友好
物料干燥不仅要求提高产品质量和节约能耗，同时必须对环境友好。基于相同的评价标准，热泵对全球变暖的影响与电释放的CO2相比是很小的。对环境的友好是热泵干燥的优点。目前，国外提倡应用热泵来减少CO2的排放，它必将得到进一步应用。
二、空气源热泵干燥原理
热泵干燥设备由热泵系统和热风干燥循环系统组成。热泵系统为热风干燥系统提供高温热源，同时也为系统补充因降低湿度而损失热量。热风干燥系统，通过循环热风与物料直接接触，提供蒸发水份所需热量，带走物料中的水份。所谓“热泵”，是耗用一定的机械功，吸取环境或废弃物中低品位热能，将其提高成为可利用的热能的一种节能装置。正如“水泵”一样，耗用一定机械功，将水从低水位提高到所需的水位。
热泵系统由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器组成，如图5－1所示。系统内运行的工质，在蒸发器中吸取干燥室排出湿热空气中的热量，从低压液态工质蒸发成低压蒸汽，经压缩机增压成为高温高压的蒸汽；在冷凝器中，高温高压的工质蒸汽放出热量加热进入干燥室的空气，而工质本身则从气体冷凝成高压液体；通过节流装置，液体工质产生阻塞效应，降低了压力和温度，成为低压低温液体，再度进入蒸发器中吸收湿热气体的热量，如此反复循环将低温热量输送到高温介质中去，形成热泵循环。
三、黄花菜烘干房 四项技术特点
1. 变流向免翻炉设计
湖南兴也太阳能科技有限公司的热泵型黄花菜烘干设备中采用主循环风机可变流向式设计，主要零部件模块化标准化生产，具有安装简单，避免安装过程中不同的安装人员和安装方法对烤房性能的影响。
2．模块式设计，便于二次安装
模块式设计方便安装，便于二次转移安装，改造简单。
3.远程智能化控制解除用户后顾之忧
采用智能化控制，控制系统中可以设置5条烘干曲线，每条曲线具有24个温度段，可以根据不同的烘干工艺设定不同的温度曲线和湿度曲线，实现精确控温控湿烘干，保证烘干品质的一致性。采用无线远程控制，使生产厂家和用户之间建立快速无缝响应关系，售后服务响应快。
4.集中控制
多台烤房可以通过一个集中控制台分别控制，通过一个控制台就可以不用每台烤房巡视，在集中控制台就可以掌握每个烤房中的实时状态，客户可以随时随地（在有手机信号的地方）了解加工厂每台设备的运行状态，整个系统参数可以由用户设密码保护，支持烘烤工艺保密功能，保护用户独有的工艺秘密，保护用户核心竞争力。
集中控制、远程售后技术示意图
四、空气源热泵果蔬烘干机烘烤黄花菜的工艺研究
1、杀青工艺的比较
a、薄膜日晒杀青。在平地上铺一块2mx2m的聚丙烯（PP)薄膜，上面铺10cm后的鲜黄花菜，在上面洒水，再盖上薄膜，四周用木棒压紧、密封，日晒5h。
b、汽蒸杀青。采用热泵烤房分别在60、65、70条件对鲜黄花菜进行1.5h、2h、2.5h的汽蒸，观察样本的颜色变化以条形软硬程度，筛选较好的汽蒸杀青工艺条件。
2、干燥工艺条件的比较
a、日晒干燥。将杀青好的黄花菜均匀摊放在晒盘上，架到离地面高度约0.5米的架子上，厚度约2-3cm，每隔2-3h翻动一次，白天暴晒，晚上收集，覆盖防潮。
b、烤房烘干。采用空气源热泵烤房，分别在设定温度60条件下采用持续排湿、间接排湿与两者组合的方式进行排湿，比较完全烘干所需的时间、干制品的色泽、气味、形状、测定理化指标，筛选较好的烘干工艺条件。
试验重复4次，用2台烤房，每个烤房每次重复装150kg黄花菜，结果取4次的平均值。
3、最终烘烤方案的确定
通过以上实验的对比，对黄花菜的装载量、烤房内的温度、风速、相对湿度、烘烤时间进行优化。
将新采摘的黄花菜平铺到烤房的筛网中，铺约5kg/m2的黄花菜，选用变温干燥模式，根据预先设定的系统程序进行烘烤。
第一阶段烤房内温度从环境温度升到65，新鲜黄花菜表面的水分受热蒸发为水蒸气，使烤房内相对湿度迅速上升到99%，并持续2h。
第二阶段，烤房操作系统根据预设程序自动将温度调整到60，开启排湿风机持续排湿4h。同时通过降低温度，减缓非酶褐变得发生。
第三阶段，烤房内温度保持在60度，蒸制、排湿间隔进行（蒸制、排湿时间间隔依据不同湿度可以设置8个不同的区段），对黄花菜进行持续烘烤直至烘干完成。
温度和湿度由烤房自带的温度、相对湿度检测仪器自动检测，每隔2h记录一次。
4、考察项目与方法
a、黄花菜外观的观察。主要观察黄花菜的颜色变化以及软硬程度，外观评分的方法按照百分比计算。综合得分=颜色得分x 60% +软硬程度得分 x 40%。
b、黄花菜理化指标检测。主要检测黄花干菜中的总酸量、总糖量、总蛋白质含量。
5、结果与分析
a、不同杀青方式对黄花菜外观品质的影响
由表一可知，在65条件下蒸杀2h，黄花菜的外观品质最好，汽蒸温度过低就不能使黄花菜变成黄绿色，而且容易是黄花菜发生酶促褐变，变成黑色。汽蒸温度过高，会使黄花菜变得软烂，不利于后期加工，也影响最终干制品的品质。
b、不同干燥方式对黄花菜烘干时间的影响
由表2可知，采用烘干前阶段持续排湿和后阶段间歇排湿的方案烘干时间最短。因为在烘干前期，黄花菜水分充足，表层中的水分很容易蒸发出来形成水蒸气，被烤房的排湿系统以湿空气的形式排到烤房外部。而烘干后期黄花菜内部水分向表层渗透的速度低于表层向空气中蒸发的速度，所以需要大量的热量来提高黄花菜内部的温度，使水分渗透到表层，如果烘干阶段全程持续排湿，会造成后期只含少量水分的热空气排出烤房，造成热量的浪费。若烘干前期进行间歇排湿，会造成大量的水汽不能及时排出来，延长烘干时间。
6、烤房内温度和相对湿度
从表3可以看出，在设定温度下，随着时间的延长，烤房内相对湿度不断降低。
7、烤房烘干黄花菜成品的品质
烘干后的黄花菜颜色为暗黄色，花尖和花柄略带淡黑色，花蕾未开裂，条身粗细均匀，闻起来有黄花菜独特的香味，嚼起来略带甜味。烘干后的黄花菜样品送国家农副产品质量监督检测中心（湖南）检验。结果表明：黄花菜干制品的各个检验项目都优于标准（DB43/168-2008)要求。
黄花菜日晒干燥工艺受天气条件影响，操作繁琐，干燥时间需要2-3天，且干制品的品质参差不齐。使用空气源热泵烤房在65下杀青2h，在60下持续排湿4h，最后在60下烘干、排湿间隔进行14h，干制的黄花菜在外观和营养成分都符合DB43/168-2008标准要求，整个烘烤过程中未添加任何化学和食品添加剂，安全、卫生。同时设备在烘烤过程中充份利用热泵加热，节省了能源，没有任何废弃物的排放，真正实现了黄花菜烘干工艺的节能、环保。
五、网带式连续烘干机优点
5.1食品安全
生产过程从上料到打包全程密封，不接触其他污染物，烘干线的主要材料满足食品级材料要求，不对产品造成二次污染。
5.2产品附加值高
用兴业连续烘干线烘烤出的黄花菜，外观好，营养价值高。高温烘烤定型工艺及独特的网带设计确保黄花菜条型好。独特的风道设计，上下交叉喷射烘流，确保黄花菜干湿度均匀，颜色好，产品附加值自然高。
5.3环保
使用蒸汽热源，可选用天然气，达到环保要求。
5.4智能化
触摸屏实时监测显示温度、湿度、速度数据，并实现自动运行，同时也有手动模式，便于用户研究烘烤工艺。
5.5自动化
整个生产过程只需要2个人，大大节约人力成本。
5.6低成本
每斤鲜黄花菜人工和能源消耗累计成本0.34元/斤。
--电能消耗101kw*24h=2424kwh，以工业用电1元/kw.h算，以日烘干10吨计算，则每斤鲜菜电能成本0.12元；
--燃气消耗约30m³/h，则日消耗燃气720立方，以工业最高4.5元/m³(以当地价格为准)，则每天燃气总费用3240元，每斤鲜菜天然气成本为0.16元/斤；
--人力成本以日夜班各3人，共6人计算，每人每天日工资为200元，则每斤鲜菜人工成本为0.06元。
六、网带式连续烘干机优点加工原理简介
大型连续型黄花菜烘干线专为黄花菜加工企业、种植专业合作社设计，日加工5-40吨鲜黄花菜。烘干线线体由杀青初烘、复烘和低温烘烤冷却三大部分组成，热源采用天然气或燃煤，杀青段采用高温蒸汽杀青，烘干段采用蒸汽换热成热风提供热源，达到环保要求。
6.1杀青、冷却、初烘段。此段主要实现上料、整平、杀青、冷却。首先鲜黄花菜上料后经过整平，控制铺料厚度(可调节)。整平后进入蒸汽杀青室，温度根据黄花成品颜色需要自动控制温度和时间。杀青完成后进行自然冷却和强冷却，进入初烘室，初烘室为高温烘干，
采用均风及上下交叉循环喷射流烘干，各烘干室出风温度均可以独立控制，各段烘干室配有强排湿风机及自由调节的进新风口。杀青冷却黄花菜经过此段后产品变成半干黄花菜且条形、颜色基本确定。
6.2复烘阶段为降速干燥阶段，去除黄花菜内部水分。
6.3低温烘烤冷却段采用低温烘干，控制成品含水率，烘干均匀度，烘干结束后经过强冷却，进入收料皮带线直接打包入库。
6.4烘干主要性能指标及技术参数如下：
生产线应具有自动整平、杀青、烘干、冷却、及成品自动下料功能，整个过
序号
分 项 技术参数 检收标准
1 设备总需求 日烘干鲜黄花菜依照客户要求设计 （以当季生产的产量/生产时间）×24
2 能源要求
采用环保型生物质锅炉 提供检验资料，具备压力容器生产资质，压力不低于（1.1MPa），蒸发量不低于3吨/时
3 食品安全要求接触到的食品为不锈钢材质 烘干后需达到食品食用标准
4 设备电源 三相五线制电源380V、50Hz
甲方提供本生产线（所需功率*1.2)的电源容量
上料、整平、杀青、冷却功能
1 上料 为人工上料
方便操作，安全不伤手
2 整平 10mm～60mm可调 不伤菜
3 杀青面积 不得低于10平方 根据实际产量调整
4 杀青均匀性 菜生熟成程均匀性不低于98％
5 杀青时间 约9-15 分钟 可根据工艺调整
6 自然冷却 不低于12平方 根据实际产量调整
7 强冷 不低于4平方 根据实际产量调整
烘干、排湿、冷却功能、成品下线
1 有效烘烤面积 52平方米 根据实际产量调整
2 风压 各温区不低于1000Pa 以风压计量为标准
3 风量 总风量不低于120000m3/h 以风压计量为标准
4 烘干升温时间 20度至130度，升温时间不低于2min 以时间计量为准
5 烘干温度 60～130 可调 可根据工艺要求调整
6 全程烘干时间 约120-160 分钟 以菜品达到13%~18%干燥率为标准
7 干燥均匀度 不得低于98％ 湿度检测仪测量数据为标准
8 冷却 成品菜温不得高于40度 以温度计测量结果为标准
9 下料运输线 可随暂停,速度：10～20M可调
10操作控制系统
PLC控制、彩色触摸屏、智能运行模式、自动控温和控湿、运行状态显示等，具有过载、短路、缺相、漏电、相序保护、链条断裂保护。功能实验为标准程全程自动化生产，其杀青、冷却、烘干可根据不同农产品对其工艺进行调应满足不同农作物烘干工艺要求。
七、附录1：部分黄花菜烘干设备使用客户名录及现场图片
序号 公司名称
1 祁东安民农业科技有限公司中国黄花菜科研基地
2 湖南省祁东县县政府扶贫办
3 湖南省祁东县石亭子镇政府
4 湖南省祁东县城莲圩镇政府
5 湖南省祁东县步云桥镇政府
6 湖南省祁东县蒋家桥镇政府
7 湖南省祁东县白地市镇政府
8 湖南省祁东县砖塘镇政府
9 湖南省祁东县凤歧坪乡政府
10 湖南省祁东县太和堂镇政府
11 湖南省祁东县黄土铺镇政府
12 湖南省祁东县官家嘴镇政府
13 贵州省仁怀市学孔乡镇政府
14 甘肃省民勤县东湖镇政府
15 甘肃省民勤县西渠镇政府
16 湖南新发食品有限公司
17 湖南有吉食品有限公司
18 湖北群胜机器制造有限公司
19 新化县兴农机电设备销售有限公司
20 长沙博发农机贸易有限责任公司
21 祁东县民涛农机贸易有限公司
22 隆回芙湘农机有限公司
23 宁远县辉隆农业机械销售有限责任公司
24 湘潭市丰茂农机销售有限公司
25 永顺县丰收农机销售有限公司
26 湘潭县旭鹏农机服务专业合作社
27 株洲市新蚕梅种养农机服务农民专业合作社
28 湖南隆回县小沙江药市街东路刘先生
29 湖南新化县桑梓镇塘冲村杨先生
30 湖南耒阳市公平镇桐树村曾先生
31 湖南永州冷水滩区凤凰园王先生
32 湖南省湘西龙山县张家坡谭先生
33 湖南省邵东县双凤乡凤行村刘先生
34 重庆市鑫月岭农业开发有限公司
35 湖北天门三花黄花菜种植专业合作社
36 湖北黄石阳新县仙岛湖富坝生态农业专业合作社
38 贵州石阡县石阡县坪地场黄花菜合作社
39 贵州镇远县聚力脱贫攻坚种养殖农民专业合作社
40 贵州山野农业开发有限责任公司
43 山西大同县政府扶贫办
已有
