果蔬烘干裝備在新疆的應用淺析

李 峰，張 虎，王 勇

（新疆維吾爾自治區農牧業機械產品質量監督管理站，新疆 烏魯木齊 830054）

果蔬烘干裝備在新疆的應用淺析

李 峰，張 虎，王 勇

（新疆維吾爾自治區農牧業機械產品質量監督管理站，新疆 烏魯木齊 830054）

文中介紹了果蔬烘干裝備在新疆的應用現狀，分析了目前新疆研制和應用的4種果蔬烘干裝備的基本結構、工作原理，指出各自的優缺點，提出了今后的發展前景。

果蔬烘干裝備；結構；應用現狀

0 引言

新疆優勢的地理和氣候環境造成光照時間長，晝夜溫差大,這給水果帶來得天獨厚的生長條件，新疆的紅棗、杏和哈密瓜等瓜果品質優良、全國聞名。但是，由于鮮果不宜儲藏、加工滯后等因素，成熟后除少量上市銷售和農民自食外，大部分由農民按土法晾曬制干，干果品質低，經濟損失大。這種高品質低價格的現象降低了農民生產積極性，甚至出現砍伐果樹的現象。以杏為例，2009年，全疆杏子種植面積高峰時曾達19．8萬hm2，總產量184．4萬t，2014年，南疆杏樹種植面積僅有11．9萬hm2，年產量僅127．54萬t。迫切的生產需求，促使新疆的科研院校和農業機械制造企業研制了多種果蔬烘干裝備。

1 果蔬烘干產業及裝備應用現狀

2014～2016年，自治區黨委、政府連續3年實施杏熱風烘干房制干初加工項目，促使新疆涌現出多家果蔬烘干設備的生產企業，在政府的推動下，這種果蔬烘干設備推廣迅速，推動果蔬類農產品產業化發展，為農民脫貧致富開辟一條嶄新的道路。

2014年，南疆三地州啟動1 500座杏熱風烘干房制干初加工項目，共烘制鮮杏2萬余t，制杏干4 400 t，轉移農村富余勞動力6．8萬余人次，帶動農戶7．4萬余戶，增加產值達1．8億元，取得了顯著成效。

2015年在南疆五地州新建果蔬熱風烘干房3 000座，在北疆試點建設烘干房377座、項目區域擴大到全疆39個縣，烘干鮮杏能力達到1．4萬噸/批，轉移農村富余勞動力16．6萬余人，帶動農戶17萬余戶，來自農戶工資性收入達到13億元。濟社會效益顯著，為優化農業產業結構、促進農牧民增收致富、加快各產業融合發展、凝聚人心、維護社會和諧穩定發揮了重要作用[1]。

2016年，新疆還將大力實施農產品加工業轉化升級工程，繼續新建一批果蔬熱風烘干房，并將建設覆蓋范圍擴展至全疆。在新疆新建果蔬熱風烘干房3 500座，新增日烘干能力9 000 t[2]。

目前，在新疆具有推廣生產資格的果蔬烘干裝備企業共有19家，疆內8家，疆外11家；生產燃煤型果蔬烘干房的企業有17家，熱泵型烘干房企業2家；生產的烘干房有效攤料面積均為120～340 m2，烘干室容積為40～100 m3。目前在新疆推廣應用的果蔬烘干房主要是燃煤型果蔬烘干房，以熱風為干燥介質，結構分為加熱室和烘干室兩部分，加熱室內安裝熱風爐，在加熱室和烘干室之間安裝大功率風機，將熱風吹向烘干室，烘干室內擺放烘烤架和烘烤盤。溫濕度控制系統自動控制抽濕風機的開關、烘干室內熱風的溫度，實現了完全自動化。但是煤炭的燃燒必須人工維持。

2 現有主要的烘干裝備

2.1氣體射流沖擊式果蔬烘干裝備

氣體射流沖擊干燥技術是一種新的干燥技術，以水蒸氣為干燥介質，將高溫水蒸氣高速吹向物料，實現物料的干燥。由于氣流速度高、流程短，氣流與物料表面之間具有非常薄的邊界層，與傳統的熱風干燥技術相比具有較高的對流換熱系數和干燥速度，干燥過程物料與氧氣隔絕，能保持物料原有的顏色和營養成分，可以完成杏、葡萄和紅棗等果品的干燥。

石河子大學研制的過熱蒸汽漂燙及氣體射流沖擊干燥試驗裝置是一種氣體射流沖擊式果蔬烘干裝備[3]，如圖1所示，主要由氣體射流沖擊主體裝置（射流沖擊回風管道、離心風機、電加熱管、進風管道、氣流分配室、干燥室等）、過熱蒸汽發生裝置和溫濕度控制和采集系統三部分組成。

圖1 過熱蒸汽漂燙及氣體射流沖擊干燥試驗裝置

但是該裝置造價高達30萬元，還處于試驗研究階段，未在生產中推廣應用。

2.2太陽能果蔬烘干裝備

太陽能果蔬烘干裝備以太陽能為熱能來源，通常以熱風為干燥介質，主要由太陽能溫室干燥箱、太陽能空氣集熱器和溫濕度控制系統組成。工作時，送風風機將室外低溫空氣強制送入太陽能空氣集熱器，太陽能空氣集熱器將太陽光能轉化為熱能，并將進入的空氣加熱，在風機的推動下熱空氣進入太陽能溫室干燥箱進行干燥作業。同時，溫濕度控制系統通過送風和抽濕風機的風量，來調節熱風的溫濕度，滿足物料干燥工藝，達到干燥的目的。

新疆農業機械化研究所研制的GTG-6型果品太陽能干燥器是一種太陽能烘干裝備[4]，如圖2所示。太陽能干燥器載入量200～300 kg，溫室干燥箱容積6m3，集熱器采光面積5m2。裝載量300 kg，工作溫度≤70℃，干燥周期169 h(7d)。

圖2 太陽能干燥器結構示意

太陽能烘干裝備結構簡單，制作成本低，可以實現小批量的果品干燥。但是該裝置僅以太陽能為熱源，在夜間或陰天時無法進行干燥作業，干燥周期較長；其次，集熱器面積限制了太陽能烘干裝備的裝載量，太陽能是低密度能源，增加裝載量就必須增加集熱器面積，大面積的集熱器不僅難以控制，制作成本也大幅提高。

2.3太陽能電能聯合果蔬烘干裝備

太陽能電能聯合果蔬烘干裝備以太陽能和電能為能源，通常以熱風為干燥介質。主要由太陽能干燥箱、太陽能集熱器、電加熱器、溫度控制器、風機等組成。當太陽能充足時將太陽能集熱器展開，啟動風機，常溫空氣經過太陽能集熱器時被加熱到工作溫度，隨后送入太陽能干燥箱進行干燥作業；太陽能不足時，啟動電加熱器保持連續干燥作業。

新疆農業大學研制的整體式太陽能果蔬干燥裝置是一種太陽能電能聯合果蔬烘干裝備[5]，如圖3所示。可以干燥杏、紅棗、核桃、山藥等果品，裝載量200～300 kg；干燥箱內工作溫度40～65℃；整粒小白杏的干燥周期為96 h，切分法干燥周期為28 h。該裝置實現了新疆特色果品的批量干燥，干果品質優良，有一定的應用價值，但是仍存在裝載量小不能滿足生產需求的問題。

2.4燃煤型果蔬烘干裝備

燃煤型果蔬烘干裝備以熱風為干燥介質，熱風爐燃燒煤炭輸出熱空氣，風機將熱空氣送入烘干室，烘干果蔬。烘干房主要由烘干室和加熱室兩部分組成，另外還包括熱風循環系統、溫濕度自動控制系統、烘烤架、烘烤盤等輔助設備，新疆星光能源科技有限公司生產的5HMG-160型果蔬烘干機是一種燃煤型果蔬烘干裝備，如圖4所示。

圖4 5HMG-160型果蔬烘干機

工作時，首先將物料依次均勻擺放在烤盤上，并將烤盤擺放到烤架上，將烤架推入烘干室并順次擺放。關閉烘干室的門。開啟設備并點燃加熱爐，確保熱風爐供熱正常后，根據需要干燥的物料設置相應的烘烤工藝（溫度、濕度、時間）。熱風爐加熱空氣、軸流風機將熱空氣吹入到干燥室，并從干燥室上部和下部再次回到加熱室，形成循環風，循環風的流動如圖4中的箭頭所示。烘干過程需人工維持爐膛內炭火處于最佳狀態直至烘干結束。

5HMG-160型果蔬烘干機的烘干室容積51m3，工作溫度為40～90℃。加熱室容積7 m3，包括熱風爐、循環風機等設備，加熱室內工作溫度為100～150℃，裝載量1 100 kg（切分后的蘿卜條），烘干時間19 h，燃煤質量210 kg，耗電量44 kW·h，烘干前蘿卜條含水率93%，烘干后蘿卜條含水率8%。

燃煤型果蔬烘干裝備是新疆應用最為廣泛的一種烘干設備。首先，裝載量有了較大突破，以鮮杏標準，50m3烘干室可裝載3 000 kg，滿足了生產需求，實現了真正的批量化生產；其次，新疆煤炭資源豐富且價格便宜，獲取方便；再次燃煤型果蔬烘干裝備的技術日趨成熟，無論是工作原理還是烘干工藝在實踐中都得到充分驗證，烘干速度快、干果品質好；最后，燃煤型果蔬烘干裝備操作簡單，烘干過程實現了溫濕度的自動控制，缺點是需要人工操作添加維持爐火的燃燒。

3 果蔬烘干裝備發展前景

近年來國家和自治區頒布多項政策鼓勵農產品產地初加工，2012年我國啟動實施“農產品產地初加工補助項目”。2014年4月，農業部和財政部聯合印發《關于做好2014年農產品產地初加工實施工作的通知》，對每年新建的馬鈴薯貯藏窖、果蔬保鮮庫和烘干設施等三大類19種規格的農產品產地初加工設施進行補貼。2014年，新疆維吾爾自治區黨委、人民政府結合新疆發展實際，籌集資金1．35億元，在南疆三地州13個杏主產縣啟動1500座熱風烘干房制干初加工項目。2015年3月4日，自治區行署辦公室發布了《關于印發2015年和田地區果蔬熱風烘干房及冷藏庫項目實施方案的通知》，籌集資金3．6億元在南疆五地州新建果蔬熱風烘干房3 000座。預計2016年果蔬烘干房項目將擴展至全疆，新建果蔬熱風烘干房3 500座，主要應用的設備是燃煤型果蔬烘干房。

果蔬烘干項目給農民帶來真正的實惠，首先，購買果蔬烘干機時有大額補貼，一座占地70m2的果蔬烘干房（3 t杏/批）總造價7．5萬元，自治區扶貧資金補助2．4萬元，農產品產地初加工補助資金補助1萬元，另外享受自治區農機購置補貼的還補助2．1萬元，總計補助5．5萬元，農民只需自籌資金2萬元。其次，在果蔬烘干機的經營上農民獲得巨大收益，以烘干杏為例，在杏的成熟期，每座烘干房最少可烘制7批次，每批次裝載3 t鮮杏，烘出0．75 t杏干，耗燃煤220 kg、耗電45kW·h，1座烘干房可生產杏干2．25 t，按照杏干30元/kg計算,新增產值近6．75萬元，扣除煤和電的費用530元/t，凈利潤6．697萬元。通過烘干這條路可將優質的農業產品轉化成了優質的商品。因此烘干設備在新疆乃至全國都具有較好的應用前景。

[1]董少華．3000座果蔬烘干房力促南疆農民增收［N］．新疆日報（漢）,2015-04-13（001）．

[2]師巧梅．今年我區將新建3500座果蔬熱風烘干房［N］．新疆日報（漢）,2016-02-06（001）．

[3]肖紅偉，張世湘，白竣文．杏子的氣體射流沖擊干燥特性[J]．農業工程學報，2010（07）:318～322．

[4]沈衛強，楊軍，馬月虹,劉娜．GTG-6型果品太陽能干燥器研制與試驗[J]．農機化研究，2009（08）:153～155．

[5]肉孜·阿木提，毛志懷，李峰．整體式果品蔬菜太陽能干燥裝置設計與試驗[J]．農業機械學報,2011，42（1）:134～139．

Application of Drying Equipment for Fruits and Vegetables in Xinjiang

LiFeng,Zhang Hu,Wang Yong

（Xinjiang Uygur Autonomous Region agriculture and animal husbandry machinery products quality supervision and managementstation，Urumqi 83005， Xinjiang，China)

This paper introduces the application status and developing prospects of fruit and vegetable drying equipment, andAnalyzes basic structure and working principle and main parameter of four kinds of fruits and vegetables drying equipment inXinjiang, and points out their respective advantages and disadvantages. At last, analyze the development prospects of drying equipmentfor fruits and vegetables in Xinjiang.

Fruitand vegetable drying equipment;Structure;Application status

10．13620/j．cnki．issn1007-7782．2016．04．007

S375

A

1007-7782（2016）04-0017-04

2016-06-02