用太陽能熱泵烤房烘烤黃花菜的工藝研究

（湖南興業太陽能科技有限公司，湘潭411201）

用太陽能熱泵烤房烘烤黃花菜的工藝研究

湯立文，胡新寧，李逸峰，王 寧，曾正春

（湖南興業太陽能科技有限公司，湘潭411201）

為改變黃花菜的傳統日曬加工受天氣影響，不能及時加工而導致開花、腐爛的現狀，采用太陽能熱泵烤房對黃花菜進行烘烤加工，對其烘烤工藝進行優化研究。在烘烤溫度65℃下汽蒸殺青2 h；60℃下持續排濕干燥4 h；60℃下5 min排濕，5 min蒸制的間歇排濕干燥14 h，加工的黃花菜在感官和理化指標上通過了國家農副產品質量監督檢驗中心（湖南）的檢驗，符合DB43／168—2008（黃花菜）要求，并且節能、環保，經濟效益好。

太陽能熱泵烤房；黃花菜；烘烤工藝

長期以來，黃花菜主要以日曬的方式來加工干菜，衛生和質量狀況難以控制。為避免黃花菜的烘干受天氣影響，一些以燒煤、秸稈或電能為熱源的烤房得到了較廣泛的應用［1］。以燒煤、秸稈為熱源的烤房因為建造成本低，秸稈、樹枝等可燃物在農村地區隨處可見，可以部分降低烘烤的成本，所以在農村地區很受歡迎。但是這種烤房的烘烤溫度不易控制，干制品的品質不一，使用過程中有大量的廢氣和廢渣產生，而且需要大量的人工。以電能為熱源的烤房建造成本較低，可以實現智能控制，但是對電能的消耗巨大。為解決現有黃花菜干制加工中存在的以上問題，筆者采用太陽能熱泵烤房烘烤黃花菜，旨在探索節能環保的黃花菜烘烤工藝，為黃花菜的干制加工提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃花菜品種為猛子花。

供試設備為太陽能熱泵烤房XN-01（湖南興業太陽能科技有限公司生產），其核心部件是太陽能空氣集熱器和熱泵，它是利用太陽能空氣集熱器把太陽光的低效熱能收集，并結合空氣源熱泵技術應用于烘烤，實現全天候烘烤作業［1，2］。

1.2 試驗方法

試驗于2013年4～6月在湖南祁東縣進行。

1.2.1 殺青工藝比較試驗

（1）薄膜日曬殺青。在平地上鋪1塊2 m×2 m的聚丙烯（PP）薄膜，上面鋪10 cm厚的黃花菜鮮菜，在鮮菜上灑水，上層再覆蓋1塊聚丙烯（PP）薄膜，四周用木棒壓邊，密封，日曬5 h。

（2）汽蒸殺青。采用太陽能熱泵烤房，分別在60、65、70℃條件下對新鮮黃花菜進行1.5、2、2.5 h的汽蒸，觀察樣品的顏色變化及條形軟硬程度，篩選較好的汽蒸殺青工藝條件。

1.2.2 干燥工藝比較試驗

（1）日曬干燥。將殺青后的黃花菜均勻攤放在曬盤上，架到離地面高度約0.5 m的架子上，厚度2～3 cm，每隔2～3 h翻動1次。白天曝曬，晚上收集，覆蓋防潮。

（2）烤房烘干。采用太陽能熱泵烤房，分別在設定溫度60℃條件下采用持續排濕、間隔排濕與兩者組合的方式進行排濕，比較完全烘干所需的時間，干制品的色澤、氣味、形狀，測定理化指標，篩選較好的烘干工藝條件。

試驗設4次重復，用2臺烤房，每個烤房每次重復裝150 kg新鮮黃花菜。結果為4次重復的平均值。

1.2.3 最終烘烤方案的確定

通過以上試驗對比，對黃花菜的裝載量，烤房內溫度、風速、相對濕度和烘烤時間進行優化。

實踐證明，“因材施教、分層培養、工學交替、強化技能”的培養模式，遵循了“因材施教”的教育基本理論，依據學生素質和興趣設置專業層次，可以充分挖掘學生學習潛能 ，確保絕大多數學生能學有所成；而“工學交替”模式，可以讓學生在學習專業基礎知識之后即進入企業在崗實訓一學期，在取得對專業技能、企業工作環境、社會現實的感性認識之后再回校學習專業課程，學習目的更加明確，技能特點更加鮮明，畢業后也能為能迅速適應企業崗位。

將新采摘的黃花菜平鋪到烤房的篩網中，鋪約5 kg／m2黃花菜，選擇烤房的變溫干燥模式，根據預先設定的系統程序進行烘烤。

第1階段，烤房內溫度從環境溫度升高到65℃，新鮮黃花菜表面的水分受熱蒸發成水蒸氣，使烤房內相對濕度迅速提高到99%，并持續2 h。

第2階段，烤房的操作系統根據預設程序自動調節溫度到60℃，開啟排濕風機，持續排濕，持續時間為4 h，同時通過降低溫度，減緩非酶褐變的發生。

第3階段，烤房內溫度保持在60℃，蒸制5 min，排濕5 min，對黃花菜進行持續烘烤直至完全干燥。

溫度和相對濕度由烤房自帶的溫度和相對濕度檢測儀檢測，每2 h記錄1次。

1.3 考查項目與方法

（1）黃花菜外觀觀察。主要觀察黃花菜的顏色變化及軟硬程度。外觀綜合評分按文獻［3］的方法采用百分制。綜合得分＝顏色得分×60%＋軟硬程度得分×40%。

（2）黃花菜理化指標檢測。主要檢測黃花菜干菜中的總酸量、總糖量、蛋白質含量［4］。

2 結果與分析

2.1 不同殺青方式對黃花菜外觀品質的影響

由表1可知，在65℃下汽蒸殺青2 h后黃花菜的外觀品質最好。汽蒸溫度過低，不能使黃花菜變成黃綠色，而且容易使黃花菜發生酶促褐變，變成黑色；汽蒸溫度過高，會使黃花菜變得軟爛，不利于后期加工，也影響最終干制品的品質。

表1 日曬殺青與烤房汽蒸殺青后黃花菜外觀品質綜合得分

2.2 不同干燥方式對黃花菜烘干時間的影響

由表2可知，采用烘干前階段持續排濕和后階段間歇排濕的方案烘干時間最短。因為在烘干前期，黃花菜水分充足，表層的水分很容易蒸發到空氣中形成水蒸氣，被烤房的排濕系統以濕空氣的形式排到烤房外部，而烘干后期黃花菜內部水分向表層滲透的速度低于表層向空氣中蒸發的速度，所以需要大量的熱提高黃花菜內部的溫度，促使水分滲透到表層。如果烘干階段全程持續排濕，會造成后期只含有少量水分的熱空氣排出烤房，造成熱量的浪費，而烘干前期進行間歇排濕，又會造成大量的水汽不能及時排出，延長烘干時間［5］。

表2 日曬干燥與烤房烘干等量黃花菜所需時間

2.3 烤房內的溫度和相對濕度

從表3可看出，在設定溫度下，隨著烘干時間的延長，烤房內的相對濕度降低。

表3 烤房內溫度和相對濕度的變化

2.4 烤房烘干黃花菜成品的品質

烘干后的黃花菜樣品外觀為暗黃色，花尖和花柄略帶淡黑色，花蕾未開裂，條身粗細均勻。聞起來有黃花菜獨特的香氣，咀嚼略帶甜味。烘干后的黃花菜樣品送國家農副產品質量監督檢驗中心（湖南）檢驗。結果表明：黃花菜干制品的各項檢驗項目都優于DB43／168—2008（黃花菜）標準要求（表4）。

表4 黃花菜干制品檢驗結果（%）

2.5 經濟指標分析

使用太陽能熱泵烤房烘干黃花菜，整個操作過程由智能控制系統自動完成，無需專業人員看護。除去設備投入，烘烤運行費用如表5。

5 kg新鮮黃花菜經過烘烤可產出1 kg干菜。以2013年5月湖南祁東縣黃花菜鮮菜4元／kg計算，使用烤房制成1 kg干菜的成本約為21元，但是在當地無公害無添加的黃花菜干菜價格可達40元／kg，且供不應求，而添加了焦亞硫酸鈉干制的黃花菜價格約為25元／kg，所以黃花菜經過烤房的烘干，每公斤干菜的附加值可增加15元。

表5 烤房烘烤黃花菜的成本

3 小結

黃花菜日曬干燥工藝受天氣影響，操作復雜，干燥時間需要2～3 d，且干制品品質不一。使用太陽能熱泵烤房在65℃下汽蒸殺青2 h，60℃下持續排濕4 h，最后60℃下蒸制5 min，排濕5 min，對黃花菜進行持續烘烤14 h，干制的黃花菜在外觀和營養成分方面都符合DB43／168—2008（黃花菜）要求，

整個烘烤過程未使用任何化學和食品添加劑，安全衛生。同時，設備在烘烤過程中最大限度利用了太陽能輔助加熱，節省了能源，且沒有廢棄物的排放，

真正實現了黃花菜烘干工藝的節能、環保。

［1］ 張 謙，過利敏.太陽能干燥技術在我國果蔬干制中的應用［J］.新疆農業科學，2011，48（12）：2331-2336.

［2］ 張宏飛，張聯英.熱泵干燥技術研究現狀及發展趨勢［J］.干燥技術與設備，2009，7（3）：120-123.

［3］ 楊富民，張 麗，嚴曉娟，等.干制黃花菜工業化生產工藝技術［J］.農業工程學報，2008，24（11）：264-267.

［4］ DB43／168—2008，黃花菜［S］.

［5］ 季阿敏，孫明明，何 麗，等.熱泵熱風聯合干燥的實驗研究［J］.哈爾濱商業大學學報，2011，27（5）：736-740.

［6］ 楊大偉，夏延斌.脫水黃花菜加工過程中的預處理工藝研究［J］.食品工業科技，2003，24（11）：44-47.

Solar Energy and Hot-pum p Equipment for Day Lily Drying

TANG Li-wen，HU Xin-ning，LIYi-feng，WANG Ning，ZENG Zheng-chun
（Hunan Singyes Solar Technology Co.，Ltd，Xiangtan，Hunan 411201，China）

In order to change the traditional processingmethod of day lily drying，this article records the research of day lily drying used of solar energy and hot-pump equipment.The results show thatafter blanching2 hours by vapor at65℃，then dehumidifying for 4 hours under 60℃，streaming for another 5 minutes，and dehumidifying for 5 minutes，continuous baking for 14 hours under 60℃，the appearance and chemical feature of day lily dried productswas qualified according to the requirements of（day lily）DB43／168-2008.The equipment combining the technology of solar air collector and hotpump had the advantages of energy saving and environmental protection.

Solar energy hot-pump equipment；Day lily；Curing technology

S644.3；S609＋.2

：A

1001-5280（2014）02-0190-03

10.3969／j.issn.1001-5280.2014.02.19

2013 12- 20

湯立文（1967-），男，湖南湘潭人，主要從事農業機械和農產品加工研究。