陳鵬梟,郭相毅,陳 楠,王殿軒,劉曉莉,吳建章,朱文學(xué)?
(河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院,河南 鄭州 450001)
花生是世界上植物油的主要來源之一。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部(USDA)數(shù)據(jù)庫資料顯示,花生在九種主要油料作物中的植物油產(chǎn)量中排名第五[1]?;ㄉ缓竞偷鞍踪|(zhì),每 100 g花生可提供567 kcal能量和8.5 g膳食纖維。另,花生富含礦物質(zhì)、維生素、抗氧化劑以及改善生物活性化合物(如白藜蘆醇、生育酚、精氨酸等),可降低患糖尿病、癌癥、老年癡呆和膽結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)。與其他植物油料相比,花生的種植面積更廣、種植效益更高、含油量更高(脂肪含量50%)、油脂中營養(yǎng)成分的含量也更高[2-3]。
剛收獲的花生莢果,水分在 50%左右,呼吸作用仍在進(jìn)行,且花生收獲在多雨的季節(jié),長期堆垛存放得不到及時(shí)干燥易發(fā)生霉變,產(chǎn)生黃曲霉毒素,可致癌。近年來,花生種植規(guī)模以及年總產(chǎn)量均在不斷提高,花生產(chǎn)后干燥顯得尤為重要。通過不同干燥方式對(duì)花生莢果進(jìn)行干燥,可以應(yīng)對(duì)不同初始條件下的高水分花生莢果,也可以保證花生的品質(zhì),減少花生的不必要損失[4-5]。使用不同的干燥方法、應(yīng)用不同的干燥設(shè)備進(jìn)行干燥的花生品質(zhì)也不盡相同[6-7]。
本文分析了花生莢果干燥的研究現(xiàn)狀,介紹了花生莢果的各種干燥技術(shù)和相應(yīng)的干燥設(shè)備,以期為我國花生莢果干燥的發(fā)展以及先進(jìn)設(shè)備的研發(fā)提供有效參考。
美國、日本和歐洲等西方發(fā)達(dá)國家優(yōu)先進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代,花生干燥的機(jī)械化程度已達(dá)95%以上[8]。以美國為例,花生從收獲干燥直至最終儲(chǔ)藏的一整套系統(tǒng)依賴于機(jī)械化設(shè)備[9]。收獲時(shí)先由花生起收機(jī)將花生挖出,挖出的花生莢果朝上放置在田間晾曬至含水率為20%左右,再由花生撿拾收獲機(jī)將晾曬過的植株撿起并摘果和清洗;收獲后的花生莢果就地裝入干燥車,并被運(yùn)送至附近的干燥站統(tǒng)一進(jìn)行干燥,直至達(dá)到安全水分;干燥完成后的花生莢果被運(yùn)送到儲(chǔ)藏點(diǎn)進(jìn)行儲(chǔ)藏[10]。從收獲到儲(chǔ)藏的一系列過程較直接的對(duì)花生莢果進(jìn)行了干燥,具有經(jīng)濟(jì)高效、簡單適用的特點(diǎn)。其中,干燥系統(tǒng)是由干燥棚、干燥車、加熱鼓風(fēng)裝置、傳感器及控制系統(tǒng)組成(如圖1)。就能源利用角度來看,在干燥處理的過程中充分利用太陽能,相比于全部干燥過程使用機(jī)械烘干更節(jié)能高效[11]。
圖1 花生莢果干燥車示意圖Fig.1 Schematic diagram of peanut fruit drying in wagons
美國具有高機(jī)械化水平,但科研人員仍在尋找提高干燥效率的方法。M. A. Lewis[12]等通過部署兩個(gè)花生莢果干燥監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控頻率為12 s/次進(jìn)行實(shí)時(shí)比較分析,結(jié)果表明某些情況下,干燥車兩端的水分損失含量是不同的,可以通過在干燥車不同位置安裝花生莢果干燥監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)時(shí)把控,進(jìn)而提高花生莢果干燥效率和品質(zhì),還通過安裝花生莢果干燥監(jiān)控系統(tǒng)來估計(jì)了干燥機(jī)的不利成本[13]。Claudia Antonia Vieira Rossetto等[14]研究了花生收獲時(shí)間和干燥方式對(duì)黃曲霉毒素產(chǎn)生的影響,結(jié)果表明干燥至水分含量為8%時(shí)能有效地防止各種霉菌的產(chǎn)生。
英國的Ellis[15]研究發(fā)現(xiàn)花生種子的含水率越低越有利于延長儲(chǔ)藏壽命,Willian Dias Araujo等[16]評(píng)估了干燥對(duì)花生物理特性的影響,發(fā)現(xiàn)含水率的降低可以降低花生所有的物理特性,但是比表面積卻有所增加。巴西的Andre L. D. Goneli等[17]對(duì)花生莢果薄層干燥的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了調(diào)整,以適應(yīng)花生仁薄層干燥的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
與西方發(fā)達(dá)國家相比,國內(nèi)的干燥技術(shù)起步較晚,用于花生莢果干燥的技術(shù)和設(shè)備仍處于研發(fā)階段,缺少專屬的花生干燥設(shè)備,種植戶缺乏干燥知識(shí),以至于我國的花生莢果主要通過自然干燥法干燥[18](如圖2),少部分地區(qū)采用機(jī)械干燥。
圖2 花生莢果自然干燥圖Fig.2 Peanut fruit natural drying
隨著科技的發(fā)展與研究的深入,國內(nèi)許多學(xué)者對(duì)花生干燥技術(shù)的研究取得了一定的進(jìn)展與突破[19]。Chenling Qu等[20]研究了花生莢果的干燥特性,建立了花生莢果深床干燥含水率預(yù)測(cè)模型,以輔助實(shí)際的干燥過程。王仕琪[21]以花生莢果干燥過程為研究對(duì)象,建立了花生莢果干燥過程中濕熱傳遞的數(shù)學(xué)模型,基于FLUENT的UFD功能編寫了相應(yīng)的自定義程序,對(duì)干燥過程進(jìn)行了模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了數(shù)學(xué)模型和UFD程序的正確性。王殿軒[22]發(fā)明了一種包含可承載可透氣的料床的輔熱煙囪效應(yīng)花生莢果抑菌干燥裝置,設(shè)備利用集熱裝置采集的熱量促進(jìn)形成煙囪效應(yīng)快速帶走料堆內(nèi)部產(chǎn)生的濕熱,并且具有抑菌作用,符合種植戶的干燥需求。王鳳軍[23]也發(fā)明了一種結(jié)構(gòu)合理、干燥效果好的花生莢果干燥設(shè)備,干燥箱體包括預(yù)加熱室和加熱室,花生莢果通過傾斜的輸送輥道向下翻滾的時(shí)候進(jìn)行預(yù)加熱,隨后進(jìn)入加熱室進(jìn)行干燥,這種干燥設(shè)備大大提高了干燥效率。
熱風(fēng)干燥是花生莢果機(jī)械干燥的主要方法之一,通用的熱風(fēng)干燥設(shè)備(如圖3)主要由加熱鼓風(fēng)裝置、傳感器、控制系統(tǒng)、干燥室組成。熱風(fēng)干燥技術(shù)是依據(jù)傳熱傳質(zhì)原理,以某種能源(化石能源、電能等)提供熱源,再通過風(fēng)機(jī)將加熱空氣吹入所使用的干燥設(shè)備用以烘干物料。當(dāng)熱空氣與濕物料接觸后,物料表面的水則會(huì)吸收熱空氣的熱量,水會(huì)氣化變?yōu)樗魵鈹U(kuò)散在環(huán)境中,物料表面水分則低于其內(nèi)部水分,從而形成由內(nèi)而外從高到低的水分梯度,同時(shí)物料水分會(huì)由內(nèi)向外擴(kuò)散,直到物料中的水分達(dá)到一定程度此過程趨于停止[24]。
圖3 花生莢果熱風(fēng)干燥示意圖Fig.3 Schematic diagram of peanut fruit hot air drying
在熱風(fēng)干燥的研究歷程中,風(fēng)溫和風(fēng)速是重要的技術(shù)參數(shù)。Chenling Qu等[25]研究了不同干燥溫度對(duì)花生莢果品質(zhì)的影響,研究發(fā)現(xiàn),花生莢果采用45 ℃以下的熱風(fēng)進(jìn)行干燥時(shí),能較好保證其干后品質(zhì)。Karina Laís Leite Sarath[26]等將收獲的花生在40、50、60和70 ℃條件下儲(chǔ)藏150 d,并記錄其含水量變化,分析在40 ℃的空氣溫度下干燥花生種子可以提高種子的儲(chǔ)藏時(shí)間和發(fā)芽率。通過花生莢果薄層干燥實(shí)驗(yàn)建立干燥動(dòng)力學(xué)模型是花生莢果干燥特性研究的常用手段,林子木[27]等通過花生莢果薄層干燥實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):花生莢果干燥過程中,溫度、風(fēng)速越高,花生干燥速率越快,干燥用時(shí)越短;溫度對(duì)花生莢果干燥過程的影響大于風(fēng)速對(duì)花生莢果干燥過程的影響。王安建[28]除了研究風(fēng)速和風(fēng)溫對(duì)花生莢果干燥的影響外,還研究了裝料量對(duì)花生干燥過程的影響,研究發(fā)現(xiàn),隨著風(fēng)溫的升高、裝料量的減少和風(fēng)速的增加,花生莢果干燥時(shí)間隨之縮短,可以通過在干燥初期適當(dāng)增加風(fēng)溫和風(fēng)速來提高花生莢果干燥效率。Shiwei Mao等[29]在不同干燥溫度、濕度和空氣流速條件下對(duì)Middleton和Sutherland兩個(gè)花生品種進(jìn)行薄層干燥,對(duì)比發(fā)現(xiàn)在花生莢果干燥過程中干燥溫度是最主要的條件,不同濕度下兩種花生莢果的干燥率無顯著差異。
受到花生理化因素影響,目前可用于花生機(jī)械熱風(fēng)干燥的設(shè)備主要有翻板式干燥機(jī)、回轉(zhuǎn)圓桶式干燥機(jī)、烘干塔式干燥機(jī)以及就倉式干燥機(jī)[30]。張鵬[31]設(shè)計(jì)了一種連續(xù)立式花生莢果干燥機(jī),包括連續(xù)立式花生莢果干燥機(jī)的電器控制系統(tǒng),并通過實(shí)驗(yàn)得出最佳的干燥工藝參數(shù)為:風(fēng)溫50 ℃、風(fēng)速1.5 m/s、干燥時(shí)間12 h,使用該干燥機(jī)大大降低了人工勞動(dòng),提高了干燥效率,為花生莢果干燥設(shè)備的研發(fā)提出重要的思路。為了保證花生莢果收貨后的品質(zhì),提高熱風(fēng)干燥效率,Shiyu Zeng等[32]建立了一種基于疊加變溫控制技術(shù)的干燥機(jī),建立了一種基于疊加變溫控制技術(shù)的花生莢果干燥機(jī),使用70、90、110 ℃熱風(fēng)對(duì)60 mm厚的花生樣品層進(jìn)行干燥,并監(jiān)控干燥過程中溫濕度的變化,研究發(fā)現(xiàn),在熱風(fēng)干燥初期花生莢果的溫度分布不均勻,隨著干燥進(jìn)行,溫度分布逐漸趨于均勻。王清光[33]設(shè)計(jì)了一種分段式的花生莢果干燥塔,此干燥塔可以使熱風(fēng)均勻的穿過花生莢果,即簡化了干燥工藝、節(jié)約了能量,又提高了干燥的品質(zhì)。陳鵬梟[34]發(fā)明了一種滾筒型高效干燥裝置,該裝置集清洗和干燥于一體,包括第一清洗機(jī)、第二清洗機(jī)、烘干箱和烘干轉(zhuǎn)筒,清洗過的花生在滾筒和滾筒內(nèi)攪拌桿的雙重?cái)嚢柘驴梢猿浞值呐c熱風(fēng)進(jìn)行接觸,可達(dá)到高效的干燥效果。王殿軒[35]發(fā)明了一種徑向通風(fēng)花生莢果干燥倉,該倉體頂部有活體封蓋,側(cè)壁布滿通風(fēng)口,中心部位安裝通風(fēng)籠;風(fēng)從底部進(jìn)入通風(fēng)籠,通過較短途徑的徑向氣流流動(dòng)帶走倉內(nèi)花生莢果的水分,實(shí)現(xiàn)花生在倉內(nèi)快速干燥。
熱泵是一種自身先消耗一定能量從低溫?zé)嵩粗蝎@取能量,使其在高溫下釋放出可利用熱能的裝置,常用的熱泵干燥裝置(如圖4)由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、干燥箱等組成。熱泵干燥技術(shù)通過干燥介質(zhì)(空氣、二氧化碳[36]、氮?dú)鈁37])的加熱、冷凝、除濕,對(duì)干燥介質(zhì)和熱量不斷循環(huán)回收利用,是一種節(jié)能環(huán)保、成本低廉、干燥效果好的干燥技術(shù),符合現(xiàn)在干燥技術(shù)的發(fā)展方向,已經(jīng)具體應(yīng)用在了谷物[38-40]、果蔬[41-42]以及其他物料的干燥中[43-44]。王安建[39]等研究了花生莢果熱泵干燥特性及動(dòng)力學(xué)模型,通過研究風(fēng)速和溫度對(duì)花生莢果干燥的影響,得出當(dāng)烘干箱內(nèi)溫度越高,干燥到要求水分所需要的時(shí)間越短的結(jié)論。由于新鮮花生莢果干基含水率高,大都是自由水,受熱易蒸發(fā)擴(kuò)散至周圍環(huán)境,所有采用干燥速率先增大再減小的干燥方式,可以在干燥的前期加大設(shè)備功率提高干燥溫度,以提高設(shè)備的效率,同時(shí)在干燥后期通過降低干燥溫度來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和保持干燥品質(zhì)。
圖4 花生莢果熱泵干燥示意圖Fig.4 Schematic diagram of peanut fruit heat pump drying
熱泵干燥法作為干燥效率高、干燥品質(zhì)好的一種機(jī)械干燥方法,已經(jīng)運(yùn)用在伊朗的果蔬干燥中,F(xiàn)akhreddi Salehi[45]通過研究提出了適合于不同水果作物高強(qiáng)度干燥的數(shù)學(xué)模型。Thing Chai Tham等采用太陽能干燥、太陽能間歇熱泵干燥、熱風(fēng)干燥以及空氣源熱泵干燥四種干燥方式對(duì)玫瑰茄進(jìn)行干燥,并對(duì)其干燥動(dòng)力學(xué)和干后品質(zhì)進(jìn)行了研究,通過分析了不同干燥方式對(duì)其干燥速率、顏色和化學(xué)成分變化的影響,發(fā)現(xiàn)空氣源熱泵干燥的干燥速率最高,且干后玫瑰茄的顏色無明顯變化[46]。
熱泵干燥的方法比較適合我國南部氣溫較高的地區(qū)使用,針對(duì)我國北部東北地區(qū)寒冷氣候特點(diǎn)及多段塔式燃煤干燥系統(tǒng)存在的高能耗、高污染問題,Li Weizhao[47]等開發(fā)了一種熱管聯(lián)合多級(jí)串聯(lián)玉米熱泵干燥系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多段塔式燃煤干燥系統(tǒng)中廢氣的余熱回收和廢氣中雜質(zhì)的清潔處理,依此達(dá)到節(jié)能減排的效果,該研究為熱泵干燥技術(shù)在糧食烘干領(lǐng)域的應(yīng)用提供了參考。熱泵干燥技術(shù)也正逐步應(yīng)用在美國花生莢果機(jī)械化干燥中,例如DaikaDDG8000花生熱泵機(jī)組,適用于美國花生莢果干燥車,該熱泵機(jī)組相比于其他干燥方法更節(jié)能高效[48]。
20世紀(jì)末期,微波干燥技術(shù)隨著大功率磁控管的研發(fā)在全球廣泛普及。在微波的照射下物料中的水分子有序排列。由于工業(yè)用電和生活用電均屬交流電,因此加持在物料兩端的電場方向不斷變化,從而導(dǎo)致偶極子方向轉(zhuǎn)變且在分子間作用力阻礙下產(chǎn)生熱量。微波干燥具有節(jié)能高效、加熱均勻、環(huán)保、控制方便等優(yōu)點(diǎn),一般微波干燥裝置(如圖5)是由微波源、控制單元、冷卻單元、干燥室等幾個(gè)部分組成。
圖5 花生莢果微波干燥示意圖Fig.5 Schematic diagram of peanut fruit microwave drying
為了開發(fā)基于微波和射頻加熱的先進(jìn)干燥方法,Shuang Zhang等[49]研究了電磁場和花生莢果之間的相互作用,研究表明介電常數(shù)和損耗因子隨微波頻率的增加而增大,并通過實(shí)驗(yàn)和模擬確定了射頻加熱樣品在不同濕度下的溫度分布,為花生莢果介電特性的研究提供了有益指導(dǎo)。董鐵有[50]等對(duì)均勻平鋪的典型載荷條件下微波干燥室的反射特性和能量分布特性進(jìn)行了研究,研究顯示,不同種類物料的介電常數(shù)不同,使得干燥室在其他條件相同的情況下表現(xiàn)出不同的功率反射特性,所以在均勻平鋪載荷狀態(tài)下,物料存在臨界厚度,此研究為探索花生莢果微波干燥的臨界厚度提供了重要的基礎(chǔ)。
D. Boldor等[51]研發(fā)了花生莢果連續(xù)微波干燥的過程控制系統(tǒng),系統(tǒng)可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)干燥機(jī)內(nèi)微波功率。而后,D. Boldor等[52]又研究了花生莢果在平面微波輻照器中連續(xù)干燥的傳熱傳質(zhì)模型,由模型模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)溫度分布相吻合。陳霖[53]使用自制控溫微波干燥設(shè)備研究了常規(guī)微波干燥和溫控微波干燥條件下干后花生莢果品質(zhì)差異,結(jié)果表明,控溫微波功率在1.2 W/g且溫度在45~50 ℃進(jìn)行干燥的花生品質(zhì)最好,此工藝大大改善了常規(guī)微波干燥易導(dǎo)致物料焦糊的現(xiàn)象。
目前,我國微波干燥技術(shù)尚未成熟,亟待探索[54-55]。
真空干燥是將物料放在密閉空間中,將空間中的空氣抽出,形成一個(gè)真空空間的同時(shí)對(duì)物料加熱,使物料中的水分受到壓力差以及濃度差向表面遷移,克服分子間的作用力后,擴(kuò)散至真空環(huán)境中,最終被真空泵抽出[56]。物料在正常大氣壓下和在密閉的真空空間中進(jìn)行干燥其所含水分的相變過程一致,然而物料所在空間壓強(qiáng)是不同的,在真空中汽化的水蒸氣更容易擴(kuò)散至周圍的真空環(huán)境中,加熱物料所需的溫度就越低,就更節(jié)約成本。
武洪博[57]基于水式理論建立了花生真空干燥數(shù)學(xué)模型,通過模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出結(jié)論為,干燥速率與真空度和干燥溫度成正比。武洪博[58]根據(jù)水勢(shì)理論建立了花生種子在真空干燥條件下傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型,研究表明,相比于干燥真空度,干燥溫度對(duì)干燥速率的影響更大,相對(duì)于傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥,真空干燥設(shè)備更經(jīng)濟(jì)更環(huán)保。
塔形連續(xù)式真空干燥設(shè)備成功的應(yīng)用于花生莢果干燥中[59]。徐成海[60]等以塔形連續(xù)干燥設(shè)備為研究對(duì)象,從傳熱、設(shè)備結(jié)構(gòu)、配套裝置和能源利用的角度分析了節(jié)能減排的方向與途徑。何翔等[61]研制出一種低溫真空連續(xù)干燥塔式設(shè)備,依據(jù)固體顆粒物料流動(dòng)理論,花生莢果靠重力在換熱管之間自上而下的S形流動(dòng)中被加熱。實(shí)驗(yàn)證明,大批量的花生莢果在異形加熱管之間流動(dòng)順暢,加熱均勻,干燥后水分一致。
太陽能熱風(fēng)干燥是利用太陽能集熱裝置和太陽輻射進(jìn)行的一種干燥方法,物料表面獲得熱量后,熱量由表面?zhèn)魅胛锪蟽?nèi)部,使物料所含水分從內(nèi)部向表面擴(kuò)散,水分再通過物料表面的氣膜擴(kuò)散至空氣中,此過程不斷重復(fù),直至達(dá)到安全儲(chǔ)藏標(biāo)準(zhǔn)水分。
阿爾及利亞的D. Mennouche[62]為了研究在阿爾及利亞瓦爾格拉地區(qū)的花生莢果干燥特性,設(shè)計(jì)了一種經(jīng)濟(jì)有效、適用性廣的間接式自然對(duì)流太陽能干燥機(jī),并對(duì)此進(jìn)行了試驗(yàn)研究,研究發(fā)現(xiàn)采用間接太陽機(jī)干燥的花生莢果,不受昆蟲、雨水和灰塵的影響,干后花生莢果含油量較高。張國良[63]研究了花生莢果太陽能干燥裝置的各個(gè)部分及其工作原理,并通過仿真模擬軟件TRNSYS分析了太陽能集熱器的集熱性能,利用FLUENT分析了干燥室內(nèi)部風(fēng)速的分布情況。楊柳[64]等設(shè)計(jì)了一種太陽能集熱為主、電能為輔的花生莢果太陽能干燥設(shè)備,使用TRNSYS軟件對(duì)花生太陽能干燥設(shè)備集熱系統(tǒng)的集熱性能進(jìn)行了模擬仿真。研究結(jié)果得出,實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析與仿真結(jié)基本吻合,太陽能熱風(fēng)干燥花生莢果裝置集熱器的集熱性能良好。
聯(lián)合干燥是通過對(duì)物料自身特性的分析,選取兩種或兩種以上的干燥方法復(fù)合而成,分階段進(jìn)行干燥的一種干燥技術(shù)。
單一的干燥方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn),如熱風(fēng)干燥成本較低、操作簡單,但干燥所得物料品質(zhì)低、干燥時(shí)間長[65-66];微波干燥加熱均勻、控制方便,但其耗能高、成本較大[67-68]。因此將兩種干燥方法組合,既能彌補(bǔ)雙方不足,又結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn),可以大大降低干燥成本、提高干燥效率,如圖6為花生莢果熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥裝置。
圖6 花生莢果熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥示意圖Fig.6 Schematic diagram of peanut fruit hot air-microwave combination drying
王招招[69-70]等對(duì)花生莢果微波-熱風(fēng)耦合干燥法進(jìn)行了分析,研究得出脈沖間歇式-高&低強(qiáng)度,微波強(qiáng)度0.9 W/g、風(fēng)速0.5 m/s、風(fēng)溫40 ℃為最佳干燥工藝條件。凌錚錚[71]等對(duì)花生莢果間歇微波-熱風(fēng)耦合干燥工藝進(jìn)行了研究,得出最佳工藝條件為:熱風(fēng)溫度45 ℃、微波強(qiáng)度1.25 W/g、微波間歇比1.10。張壁光[72]對(duì)木材進(jìn)行了太陽能熱風(fēng)-熱泵聯(lián)合干燥的研究,太陽能熱風(fēng)與熱泵二者聯(lián)合可以減小因氣候變化而造成的影響、提高干燥效率,相比于常規(guī)干燥聯(lián)合干燥的節(jié)能在70%左右??v偉[73]等分別研究了熱風(fēng)、真空、微波和微波聯(lián)合真空對(duì)花生莢果干后品質(zhì)的影響,對(duì)比發(fā)現(xiàn),微波聯(lián)合真空干燥時(shí)間最短、花生干后品質(zhì)最好。王童[74]采用熱風(fēng)干燥、微波干燥以及微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥對(duì)花生莢果干燥,對(duì)比了三種干燥方法對(duì)花生營養(yǎng)品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥法干燥時(shí)間最短,干后品質(zhì)最優(yōu)。朱凱陽[75]等采用熱風(fēng)、微波和微波冷凍三種干燥方式對(duì)花生莢果進(jìn)行干燥,并分析不同方式對(duì)花生干后品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,花生莢果微波冷凍干燥后品質(zhì)最好。
1)干燥工藝優(yōu)化同干燥設(shè)備發(fā)展之間不平衡。
近些年,花生莢果干燥的研究集中體現(xiàn)在干燥工藝和特性上,而對(duì)花生莢果干燥設(shè)備的研究卻少之又少,導(dǎo)致在干燥工藝上的優(yōu)化難以在設(shè)備上體現(xiàn)出來。
2)通用干燥設(shè)備應(yīng)用受限,專用干燥設(shè)備研究不足。
花生莢果干燥的應(yīng)用方法與技術(shù)良多,但在應(yīng)用過程中,考慮到能源消耗、環(huán)境保護(hù)與干燥品質(zhì)等問題,通常將傳統(tǒng)的通用干燥設(shè)備直接應(yīng)用推廣,這導(dǎo)致高效優(yōu)質(zhì)的干燥目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。而我國的花生莢果干燥設(shè)備處于研發(fā)階段,市場上專用的花生莢果干燥設(shè)備較少且缺少成熟的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。
3)現(xiàn)有干燥技術(shù)及設(shè)備在種植戶群體中得不到充分應(yīng)用。
國內(nèi)花生莢果干燥技術(shù)水平有限,干燥工藝與干燥設(shè)備不匹配,干燥效率不穩(wěn)定,且對(duì)種植戶群體的技術(shù)服務(wù)不到位,導(dǎo)致種植戶難以利用現(xiàn)有干燥技術(shù)及裝備。
表1 不同干燥技術(shù)裝備對(duì)照(工藝參數(shù)、性能、特點(diǎn))Table 1 Equipment control (process parameters, performance, characteristics) in different drying technology
1)聯(lián)合干燥技術(shù)可以將兩種及以上的干燥技術(shù)進(jìn)行結(jié)合優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。未來應(yīng)針對(duì)花生莢果干燥的要求及產(chǎn)品特點(diǎn),開展干燥技術(shù)的融合聯(lián)用,通過多種新型干燥技術(shù)的優(yōu)化和重組來實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保、保質(zhì)的干燥目標(biāo),有效提升花生莢果的干燥效率及品質(zhì)。
2)用于干燥玉米籽?;蝾w粒狀農(nóng)副產(chǎn)品等類似的設(shè)備,只要選用批量適合的機(jī)型,通過調(diào)整干燥參數(shù)都能用于花生果的干燥。
3)進(jìn)一步加大對(duì)花生莢果干燥專用設(shè)備的探索及研發(fā),有針對(duì)性地根據(jù)花生自身的特點(diǎn)及品質(zhì)要求確定干燥工藝,設(shè)計(jì)干燥裝置,提升干燥效率和品質(zhì),實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和綠色環(huán)保。
4)應(yīng)加大資金投入、大力扶持相關(guān)的設(shè)備及技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目,扶持花生莢果專用標(biāo)準(zhǔn)化干燥技術(shù)裝備推廣應(yīng)用。
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