基于熱泵干燥技術(shù)的筍干工藝研究

沈曉飛 劉政 蔡靜

摘要 針對(duì)筍干干燥這一關(guān)鍵工序，利用新型熱泵干燥技術(shù)對(duì)新鮮毛竹筍進(jìn)行工藝改進(jìn)，通過(guò)不斷優(yōu)化干燥參數(shù)，設(shè)定不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)、干燥溫度以及干燥時(shí)間對(duì)烘房?jī)?nèi)部的溫濕度變化及筍干重量變化進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與分析，最終得到品質(zhì)好、口感佳、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的筍干。通過(guò)與湖州長(zhǎng)興4月份氣候條件下傳統(tǒng)筍干加工品質(zhì)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)熱泵加工技術(shù)工藝改進(jìn)的筍干色澤和口感等均優(yōu)于傳統(tǒng)加工筍干。

關(guān)鍵詞 熱泵;干燥;筍干;監(jiān)測(cè)

Abstract Aiming at the key drying process of dried bamboo shoot，the new heat pump drying technology was used to improve the process of fresh bamboo shoot.By continuously optimizing the drying parameters，setting different monitoring sites，different drying temperature and drying time，the real-time data monitoring and analysis was made on the changes of temperature and humidity in the drying room and the weight changes of dried bamboo shoots.Finally，the dried bamboo shoots with high quality，good taste and high nutritional value were obtained.By comparing the processing quality of traditional dried bamboo shoots under the climate conditions of Changxing，Huzhou in April，it was found that the color and taste of dried bamboo shoots improved by heat pump processing technology were better than those of dried bamboo shoots by traditional processing methods.

Key words Heat pump;Drying;Bamboo shoots;Monitoring

我國(guó)素來(lái)有將竹筍稱為“蔬菜第一品”的說(shuō)法[1]，筍類品種繁多，四季都可以竹筍入菜品，但竹筍的常溫保存時(shí)間很短，超過(guò)24 h就容易老化、變色以及變質(zhì)，即使是在冷庫(kù)里的保存時(shí)間也不超過(guò)7 d的時(shí)間[2]。目前竹筍的保存技術(shù)大多采用真空冷凍、腌制、保鮮劑、加工成筍干等，其中筍干加工是目前保存竹筍時(shí)間最長(zhǎng)的技術(shù)手段。

傳統(tǒng)竹筍烘干技術(shù)是將竹筍經(jīng)過(guò)剝殼、蒸煮、漂洗、壓榨，最后通過(guò)無(wú)煙的木炭火或者煤球火對(duì)竹筍進(jìn)行烘烤，烘烤過(guò)程中需要控制好火候和烘烤時(shí)間，并且需要經(jīng)常翻動(dòng)竹筍，容易因受熱不均勻造成筍干發(fā)黑的問(wèn)題[3]。林啟訓(xùn)等[4]利用小型氣調(diào)干燥機(jī)設(shè)備進(jìn)行了氣調(diào)與熱風(fēng)干燥對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明干燥介質(zhì)對(duì)毛竹筍的干燥速度和品質(zhì)有重要影響。Satya等[5]研究發(fā)現(xiàn)采用熱泵烘干技術(shù)對(duì)竹筍加工品質(zhì)和貯存時(shí)間起到重要作用。許多學(xué)者對(duì)熱泵干燥技術(shù)進(jìn)行了深入研究，對(duì)其在農(nóng)產(chǎn)品加工應(yīng)用提供了有利條件[6-9]。熱泵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠更加高效地服務(wù)于筍干加工工藝，通過(guò)新型控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)干燥系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高、高效節(jié)能、一體化控制等優(yōu)點(diǎn)[10-13]。筆者以新型熱泵干燥技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)筍干加工工藝，研發(fā)了一款基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的筍干加工實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)同步監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)烘房?jī)?nèi)部筍干加工的時(shí)間、溫度、濕度、重量等數(shù)據(jù)。

1 筍干工藝

1.1 傳統(tǒng)工藝流程

傳統(tǒng)筍干加工工藝基本流程是將采收好的新鮮竹筍，在24 h內(nèi)進(jìn)行加工，否則鮮筍容易木質(zhì)化，直接影響筍干口感和品質(zhì)。將新鮮竹筍去皮清洗，在鍋內(nèi)進(jìn)行蒸煮2～3 h，待筍的顏色變?yōu)橛裆珪r(shí)迅速撈起，將蒸煮后的竹筍迅速用流動(dòng)的清水進(jìn)行漂洗，再將漂洗后的竹筍在壓榨機(jī)上進(jìn)行壓榨，最后對(duì)壓榨后的竹筍放在篾墊上曬干。

1.2 熱泵烘干原理

采用熱泵技術(shù)烘干抽濕系統(tǒng)的形式較多，根據(jù)烘干介質(zhì)循環(huán)情況可分為開路式、部分乏氣循環(huán)式和閉路式3種，目前大多采用閉路式熱泵烘干抽濕系統(tǒng)，筍干加工基本原理如圖1所示，該烘干方式性能整體穩(wěn)定，在節(jié)約能源的情形下保證筍干質(zhì)量，同時(shí)可以保護(hù)周邊生產(chǎn)環(huán)境，防止造成環(huán)境污染問(wèn)題。

熱泵烘干抽濕系統(tǒng)有內(nèi)外2個(gè)工作循環(huán)，即制冷劑在熱泵系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)和干燥介質(zhì)的干燥循環(huán)。制冷劑在蒸發(fā)器中吸收由烘干抽濕系統(tǒng)排出的廢氣中的熱量后，使液體蒸發(fā)為蒸汽;經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，送到冷凝器中;在高壓下，熱泵工質(zhì)冷凝液化，放出的高溫冷凝熱去加熱來(lái)自蒸發(fā)器的降溫除濕的低溫干空氣，將低溫干空氣加熱到要求的溫度后，排入干燥室作為干燥介質(zhì)循環(huán)使用;液化后的熱泵工質(zhì)經(jīng)膨脹閥再次返回到蒸發(fā)器內(nèi)，如此循環(huán)往復(fù);同時(shí)，廢氣中的大部分水蒸汽在蒸發(fā)器中被冷凝下來(lái)直接排掉。

2 熱泵干燥試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法

2.1.1 試驗(yàn)材料。選取浙江省湖州地區(qū)4月份出土的新鮮毛竹筍作為試驗(yàn)材料，毛竹筍最大筍徑約200 mm，去皮后筍徑約150 mm，鮮筍最高約300 mm，由于筍徑較大，故需將其從中間對(duì)切成4份，便于蒸煮和烘干加工。

2.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備。熱泵烘干設(shè)備由江蘇某公司生產(chǎn)，型號(hào)為OML-240FT，具體參數(shù)如表1所示。