對方便米線在多層帶式干燥設(shè)備干燥過程的研究

唐文強劉建偉何連勇高 穎甘 萍

（1.西華大學(xué)食品生物技術(shù)四川省高校重點實驗室，四川 成都 610039；2.四川白家食品有限公司，四川 成都 610100）

對方便米線在多層帶式干燥設(shè)備干燥過程的研究

唐文強1劉建偉1何連勇2高 穎2甘 萍2

（1.西華大學(xué)食品生物技術(shù)四川省高校重點實驗室，四川 成都 610039；2.四川白家食品有限公司，四川 成都 610100）

以應(yīng)用于方便米線生產(chǎn)實際的某型號多層帶式干燥設(shè)備為研究對象，在生產(chǎn)現(xiàn)場對干燥設(shè)備的溫度、濕度及方便米線干燥過程水分含量變化進行測試，考察方便米線的實際干燥條件和干燥過程及其可能對方便米線產(chǎn)品質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：干燥設(shè)備內(nèi)溫度、濕度變化較大并存在一些局部的高溫低濕和低溫高濕區(qū)域，造成米線水分在總體逐步降低的趨勢下有較大的波動，這不僅不利于干燥的有效進行，而且當(dāng)其波動幅度超過一定限度還有可能引起米線產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋并斷裂。

方便米線；干燥條件；干燥過程；水分含量；帶式干燥

方便米線是近年來發(fā)展較快的一種方便食品。目前關(guān)于加工原料對方便米線品質(zhì)的影響已有一些研究報道［1－3］。冀智勇等［4］和熊柳等［5］研究了熱風(fēng)干燥、微波干燥、油炸干燥及微波和熱風(fēng)等組合干燥對方便米線復(fù)水性的影響。對方便米粉的高溫高濕干燥條件進行研究［6］的結(jié)果表明，在適宜的高溫高濕條件下干燥方便米粉，可提高干燥速率，降低產(chǎn)品的最終含水量；干燥溫度和相對濕度對方便米粉的品質(zhì)有極顯著影響。方便米線生產(chǎn)普遍存在夏季米線產(chǎn)品斷裂多發(fā)的質(zhì)量問題，其原因雖然較復(fù)雜，但首先從米線干燥設(shè)備與工藝入手，重點掌握方便米線干燥條件與干燥過程對于探明米線斷裂原因必不可少。本試驗以應(yīng)用于方便米線生產(chǎn)實際的某型號多層帶式干燥設(shè)備為研究對象，在生產(chǎn)現(xiàn)場對干燥設(shè)備的溫度、濕度及方便米線干燥過程水分含量變化進行測試，探討方便米線的干燥條件和干燥過程及其可能對方便米線產(chǎn)品質(zhì)量的影響，為方便米線干燥設(shè)備與工藝的改進和優(yōu)化提供參考依據(jù)。

1 干燥設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù)

方便米線干燥設(shè)備為多層帶式干燥設(shè)備（長45.22 m，寬1.5 m，高3 m），分為前、后兩段（兩段之間設(shè)置有翻餅臺），前、后段分別都有18個側(cè)門位置（無風(fēng)機側(cè)），每個側(cè)門位置分別從上至下有3扇側(cè)門，為了測試方便定位，對側(cè)門位置編號見圖1。前段配置均布穿流風(fēng)道對方便米線烘干，后段沒有配置均布穿流風(fēng)道，干燥設(shè)備采用上下9層傳動鏈傳動，傳動鏈上每排鏈盒（碗）為10個，每排鏈盒（碗）由傳動鏈帶動前后往復(fù)、由上而下經(jīng)過干燥設(shè)備每一部位，可以通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速來控制傳動鏈條運動速率。

干燥設(shè)備鏈條移動速度為0.034 m／s，米餅在設(shè)備內(nèi)行程（方便米線在整個干燥過程中的行程即是從干燥設(shè)備入口至出口的全部傳動鏈長）為305.28 m，米餅在設(shè)備內(nèi)運行時間為2.5 h。

干燥設(shè)備一共有20個風(fēng)機，前段9個、后段11個。從前至后分別對風(fēng)機編號見圖1。

干燥設(shè)備從上至下分別在第2、3、4、5、6、7層上方嵌入風(fēng)道，風(fēng)道出口的位置及風(fēng)向（向上吹或向下吹）如圖1的箭頭位置所示。

圖1 方便米線干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1 Schematic diagram of convenience rice noodles drying equipment

2 測試儀器及測試方法

2.1 測試儀器

熱線式風(fēng)速計：6004，加野麥克斯儀器（沈陽）有限公司；

分析天平：JM3102，余姚紀銘稱重校驗設(shè)備有限公司；

溫濕度計：SMART SENSOR AR847，深圳市恒高精藝科技發(fā)展有限公司。

2.2 干燥設(shè)備內(nèi)部風(fēng)道的確認及風(fēng)道出風(fēng)口的風(fēng)速的測定

在干燥設(shè)備正常工作運行的情況下，對干燥設(shè)備內(nèi)部風(fēng)道的分布情況進行現(xiàn)場確認，用熱線式風(fēng)速計對風(fēng)道出風(fēng)口的風(fēng)速進行測定。

2.3 環(huán)境溫度、濕度的測定

在干燥設(shè)備正常工作運行的情況下，利用數(shù)字式溫濕度計對車間室外環(huán)境及車間內(nèi)干燥設(shè)備進、出口的溫度、濕度進行現(xiàn)場測定。

2.4 干燥設(shè)備內(nèi)部溫度、濕度測試點的確定及測定

在干燥設(shè)備正常工作運行的情況下，取前段第2、4、5、7、9、11、13、15、17門，后段第3、5、7、9、11、13、15、17門的第1層（上層）、第4層（中層）、第9層（下層）位置作為溫度、濕度的測試點，并用溫度、濕度測定儀分別對各測試點進行測定。各測試點按米線在設(shè)備內(nèi)實際行程順序編號為1～51。

2.5 方便米線水分含量測試方法

干燥前米餅水分含量和干燥后米餅水分含量采用135℃ －24 h－10 g絕干法（濕基），并按絕干法測定值減1%簡單換算為國家標準105℃水分測定方法表示。

干燥過程米餅水分含量測定方法：在干燥設(shè)備正常工作狀態(tài)下，以前段第6、10、17門及后段第2、7、12、17門的第1～9層各層鏈盒作為水分測試點（對象為每一測試點靠門數(shù)起的第1～5盒），測定時在各測試點迅速取出靠門數(shù)起的第1～5盒的米餅用電子稱分別稱重后并返還原處。然后按式（1）計算米餅水分含量，各測試點米餅水分含量為第1～5盒的米餅水分含量的平均值。

3 結(jié)果與分析

3.1 干燥設(shè)備的熱風(fēng)風(fēng)速

方便米線干燥過程的主要影響因素為熱風(fēng)溫度、濕度、風(fēng)速及物料水分。對干燥設(shè)備內(nèi)熱風(fēng)風(fēng)速的測試結(jié)果表明，設(shè)備前段有嵌入風(fēng)道、風(fēng)道出風(fēng)口風(fēng)速為6～10 m／s，米餅盒上方為0.6～3.5 m／s；設(shè)備后段沒有嵌入風(fēng)道、后段米餅盒上方風(fēng)速為0.8～3.8 m／s，靠近米餅盒（上方）為0.3～0.6 m／s。由于干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成干燥設(shè)備內(nèi)熱風(fēng)風(fēng)速波動幅度較大。另外，米餅盒上下方風(fēng)速較小說明方便米線干燥的傳熱主要形式為熱傳導(dǎo)。

3.2 生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境溫度、濕度

現(xiàn)場測試的車間室外環(huán)境平均溫度為29.1℃、相對濕度50.0%，干燥設(shè)備米線進口環(huán)境平均溫度為29.8℃、相對濕度為53.5%，干燥設(shè)備米線出口環(huán)境平均溫度為32.9℃、相對濕度64.8%。結(jié)果表明米線出口溫度、濕度受干燥設(shè)備的影響較大，溫度和濕度都有所提高。

3.3 干燥設(shè)備內(nèi)部溫度、濕度變化

將各測試點的溫度、濕度按米線在干燥設(shè)備內(nèi)實際行程順序排列（編號為1～51），可以得到如圖2所示的方便米線在干燥設(shè)備內(nèi)通過上、中、下層時的熱風(fēng)溫度、濕度變化情況。

由圖2可知，測試點編號1、19、44處位于干燥設(shè)備前端為低溫高濕區(qū)；測試點編號10、11靠近翻餅臺，其溫度、濕度受車間環(huán)境影響，測試點編號12、13受11、13、14位置的風(fēng)道影響；測試點編號32、39、48位于抽濕機附近屬于高濕區(qū)。測試結(jié)果表明，干燥設(shè)備內(nèi)按米線行程的溫度、濕度（變化）梯度較大并存在一些局部的高溫低濕和低溫高濕區(qū)域，其可能會對方便米線干燥過程的水分變化產(chǎn)生較大影響。

圖2 干燥設(shè)備內(nèi)的溫度、濕度變化Figure 2 Schematic diagrams of temperature and humidity in drying equipment

3.4 方便米線干燥前后的水分含量

采用絕干法測定并經(jīng)過換算校正的方便米線干燥前的平均水分含量為43.8%，隨機取一排鏈盒的10個方便米線餅干燥后的水分含量測定結(jié)果見表1。由表1可知，米線樣品從側(cè)門一端開始編號（風(fēng)機的對邊），靠側(cè)門端的5個樣品平均含水量為11.6%，靠風(fēng)機端的5個樣品平均含水量為11.9%，一排鏈盒米餅平均水分含量為11.7%?？匡L(fēng)機端米線樣品含水量略高于側(cè)門端的原因可能是受抽濕風(fēng)機進口附近濕度較高的影響。

3.5 方便米線干燥過程水分含量的變化

根據(jù)各水分測試點的方便米線水分含量，及由干燥設(shè)備傳動鏈的速度和方便米線經(jīng)過水分測試點的行程測算出方便米線通過水分測試點的時間，可以繪制出如圖3（前段）和圖4（后段）所示的方便米線干燥過程水分含量變化及其趨勢（干燥曲線）。測試結(jié)果表明，方便米線水分在總體逐步降低的趨勢下有較大的波動（局部的快速干燥或加濕，其原因是如前所述的干燥設(shè)備內(nèi)存在一些局部的高溫低濕和低溫高濕區(qū)域），前段平均干燥速度為16%／h；后段平均干燥速度為12%／h。結(jié)合圖2所示的干燥設(shè)備內(nèi)熱風(fēng)溫度、濕度變化，干燥設(shè)備前、后段各水分變化的影響因素分析如下。

表1 米線產(chǎn)品的水分含量測定結(jié)果+Table 1 The moisture content of products／%

（1）在干燥過程前段，其中1、3、5層中后端受熱風(fēng)干燥效果的影響，局部干燥過程斜率大于趨勢線的斜率；2、4、6、8層的中前端受到了高濕區(qū)及水分遷移滯后的影響，干燥效果不好；6、7層受前段干燥設(shè)備后端高濕區(qū)影響，出現(xiàn)較明顯的加濕（水分回增）現(xiàn)象；6、7、9層的快速干燥過程則受前段干燥設(shè)備前端嵌入風(fēng)道下吹風(fēng)的影響。由表2可知，干燥前段的局部最大干燥速度（O～P區(qū)域）達到118.49%／h，是前段平均干燥速度（17.27%／h）的6.9倍；最大加濕速度（L～M區(qū)域）達到83.92%／h，是前段平均干燥速度（17.27%／h）的4.86倍。

（2）在干燥過程后段，其中由于高溫低濕區(qū)影響，2、5層出現(xiàn)干燥速度過大現(xiàn)象；3、5、7、9層前端受到高濕區(qū)的影響，出現(xiàn)加濕現(xiàn)象；1、3、5、7層后端受到高溫低濕區(qū)的影響，局部干燥過程斜率大于趨勢線斜率；4、6、8、9層后端受到（排濕口）高濕區(qū)的影響，出現(xiàn)加濕現(xiàn)象；2、4、6、8層前端的干燥情況受到低濕區(qū)的影響；受到通風(fēng)條件差及后端高濕區(qū)的影響，7、8、9層的干燥效果不好。由表3可知，干燥后段的局部最大干燥速度（L～M區(qū)域）達到237.43%／h，是后段平均干燥速度（10.18%／h）的23.32倍；最大加濕速度（U～V區(qū)域）達到201.31%／h，是后段平均干燥速度（10.18%／h）的19.78倍。

綜上所述，由于干燥設(shè)備內(nèi)存在一些局部的高溫低濕和低溫高濕區(qū)域，米線（餅）往返通過這些局部區(qū)域后引起快速干燥或加濕，造成米線（餅）水分在總體逐步降低的趨勢下有較大的波動?？焖?、頻繁的反復(fù)干燥、加濕不僅不利于米線（餅）干燥的有效進行，而且其有可能成為米線斷裂的原因，即當(dāng)其波動幅度超過一定限度有可能引起米線產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋并斷裂。

圖3 干燥設(shè)備前段的米線水分變化及其趨勢Figure 3 The moisture movement of convenience rice noodles in the front end of drying equipment

表2 方便米線在干燥設(shè)備前段各區(qū)域的干燥、加濕速度Table 2 The rate of drying or humidification in the front end of drying equipment／（%·h－1）

圖4 干燥設(shè)備后段的米線水分變化及其趨勢Figure 4 The moisture movement of convenience rice noodles in the back end of drying equipment

表3 方便米線在干燥設(shè)備后段各區(qū)域的干燥、加濕速度Table 3 The rate of drying or humidification in the back end of drying equipment／（%·h－1）

3.6 干燥設(shè)備內(nèi)局部高溫低濕和低溫高濕區(qū)域的推測

根據(jù)方便米線干燥設(shè)備內(nèi)溫度、濕度測定結(jié)果并結(jié)合米線（餅）干燥過程水分變化情況，綜合分析推測的干燥設(shè)備內(nèi)局部的高溫低濕（干燥）和低溫高濕（加濕）區(qū)域見圖5。其中Ⅰ區(qū)域為低溫高濕區(qū)域，Ⅱ為高溫低濕區(qū)域。推測結(jié)果可以作為方便米線干燥設(shè)備與工藝的改進和優(yōu)化的參考依據(jù)。

圖5 方便米線干燥設(shè)備內(nèi)局部低溫高濕和高溫低濕區(qū)域示意圖Figure 5 Schematic diagram of partial high temperature low humidity areas and partial high humidity low temperature areas inside convenience rice noodles drying equipment

4 結(jié)論

根據(jù)方便米線干燥設(shè)備內(nèi)溫度、濕度測定結(jié)果并結(jié)合米線（餅）干燥過程水分變化，推測出干燥設(shè)備內(nèi)局部的高溫低濕和低溫高濕區(qū)域，米線（餅）往返通過這些局部區(qū)域后引起快速干燥或加濕，造成米線（餅）水分在總體逐步降低的趨勢下有較大的波動?？焖?、頻繁的反復(fù)干燥、加濕不僅不利于米線（餅）干燥的有效進行，而且其有可能成為米線斷裂的原因，即當(dāng)其波動幅度超過一定限度則有可能引起米線產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋并斷裂。

1 張喻，楊泌泉，吳衛(wèi)國.方便米線品質(zhì)影響因素的研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2004（7）：16～17.

2 劉友明，譚汝成，榮建華.方便米粉加工原料的選擇研究［J］.食品科技，2008（3）：133～136.

3 劉鑫，陳杰，孟岳成.干燥型方便米線品質(zhì)影響因素及其營養(yǎng)強化研究進展［J］.食品科學(xué)，2011，32（3）：296～300.

4 冀智勇，吳榮書，劉智梅.影響方便米線復(fù)水性及常見問題的若干因素研究［J］.糧油加工與食品機械，2005（1）：75～77.

5 熊柳，孫慶杰.干燥方式對方便米線復(fù)水性影響的研究［J］.食品工業(yè)科技，2009，30（7）：157～158.

6 趙思明，劉友明，熊善柏.高溫高濕干燥對方便米粉品質(zhì)的影響［J］.糧食與飼料工業(yè)，2003（2）：11～12.

Measurement and test of convenience rice noodles drying condition and procedure in mesh－belt dryer

TANG Wen－qiang1LIU Jian－wei1HE Lian－yong2GAO Ying2GAN Ping2

（1.Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan，Xihua University，Chengdu，Sichuan610039，China；2.Sichuan Baijia Food Co.，Ltd.，Chengdu，Sichuan610100，China）

A certain model mesh－belt dryer for convenience rice noodles was chosen as the object，temperature of drying medium，relative humidity and the moisture movement of convenience rice noodles had been tested and analyzed.Actual drying condition and procedure of convenience rice noodles and its impacts had been evaluated.The result showed that the high fluctuation of humidity and temperature gradient led to emerge high temperature low humidity areas and low temperature high humidity areas，the moisture of convenience rice noodles had a downward tendency with fluctuations which was detrimental to dry.Convenience rice noodles may appear cracks and fractures if fluctuation ranges go beyond the limit.

convenience rice noodles；drying condition；drying procedure；moisture content；belt drying

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.01.034

西華大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項目（編號：ycjj201140）

唐文強（1987－），男，西華大學(xué)在讀碩士研究生。

E－mial：ljw3689＠sina.com

劉建偉

2011－11－05