油菜籽干燥技術研究現狀與發展趨勢

呂 磊

（湖南農業大學工學院，湖南長沙 410128）

中國作為一個油菜生產和消費大國，有著悠久的油菜種植歷史。在全世界范圍內，油菜是第二大油料作物。在中國，菜籽油食用消耗量約占全國食用油總量的50%。我國油菜種植區域主要集中于長江流域一帶，油菜成熟收獲時間為每年4—5月，該時期是長江流域高溫高濕的梅雨季節。油菜籽最為顯著的特征是顆粒小、粒間間隙小、傳熱性偏差以及難以揮發水分等。此外，由于剛收獲的油菜籽呼吸強度偏高，油菜種植戶需要采用更為科學、完善的方法進行油菜貯存工作，如果收儲方式不合理，就會造成油菜籽發芽、發熱以及發霉變質等質量問題的發生。油菜籽霉變后產生的亞麻苦苷酶和芥子酶會影響人體健康，甚至會引發食物中毒，因此，霉變的油菜籽無法食用。由此可見，創新研究應用油菜干燥技術變得尤為重要，其直接關系到民眾食用植物油的安全健康性。

1 我國典型的油菜籽干燥技術

1.1 微波干燥技術 微波干燥是市場上一種十分普及的干燥方法，其技術參數主要涉及單位質量功耗、作用時間及干燥后油菜籽含水率等，這些參數設置直接關系到油菜籽的最終生產效率和經濟效益。相關權威機構研究表明，將微波干燥技術應用在油菜籽處理中，通過科學分析油菜籽不同初始含水率，合理設置干燥時間和溫度控制范圍，能在確保種子發芽率的前提下，充分發揮微波干燥技術優勢，保證油菜籽干燥效果良好。微波干燥技術最為顯著的優勢表現為干燥時間短、速率高、耗能低以及不會對生態環境造成嚴重污染等[1]。但是，微波干燥技術在市場推廣應用中需要投入較多的成本，這對于那些中小種植戶來說，無疑會加重他們的成本支出負擔，所以其目前還無法在市場上得到大范圍的推廣與應用。

1.2 滾筒干燥技術 滾筒式干燥機科學應用了順流式干燥工藝，這樣能充分保障成品質量良好。但是，因為油菜籽在滾筒式干燥機內的滯留時間偏短，該設備存在熱效率偏低、降水幅度小及處理能力低下等弊端，難以滿足油菜籽干燥的質量要求。圖1為滾筒式油菜籽干燥機系統工藝流程圖。滾筒式干燥工藝設備的構成主要包括滾筒式干燥機、燃煤熱風爐、塔式冷卻器及氣力輸送系統等。生產加工人員將油菜籽倒入滾筒式干燥機后，基于炒板作用，油菜籽會在一定高度呈瀑布狀撒落下來，這樣能確保油菜籽與熱空氣進行充分接觸，從而完成濕熱交換目標。經過干燥處理后的油菜籽會被排出，并且在氣力輸送系統運作下成功被輸送到塔式冷卻器中展開冷卻作業。

注：1.代表干燥風機；2.代表煙囪；3.代表換熱器；4.代表熱風管道；5.代表進料斗；6.代表滾筒式干燥機；7.代表除塵器；8.代表排風管道；9.代表旋風除塵器；10.代表冷卻塔；11.代表排風管。

1.3 熱風干燥技術 在眾多干燥技術處理技術中，熱風干燥是一種較為傳統的干燥工藝，該項技術較為成熟完善，因此被廣泛應用于農作物干燥生產中。熱風干燥技術的工作原理是以熱空氣作為核心干燥介質，強制或者自然地對流循環方式與油菜籽進行濕熱交換，促使油菜籽的水分通過表面氣膜向氣流主體進行擴散。與此同時，因為油菜籽表面汽化的緣故，所以油菜籽的內部和表面會產生水分梯度差[2]，這樣一來油菜籽農作物內部的水分會以汽態或者液態的方式向表面進行擴散。熱風干燥的熱空氣干燥介質既是載熱體，同時也是載濕體。熱風干燥技術最為顯著的優勢在于熱效率高、干燥時間長以及操作簡單方便，并且無需投入更多的成本，整個干燥處理流程非常易于工作人員的自動化控制。在油菜籽干燥處理中，熱風干燥技術應用的不足之處在于熱風干燥系統的流動阻力偏大，工作人員必須優先采用高壓或者中壓通風機進行相應處理，而這樣會導致能源被過度消耗。此外，由于氣流干燥所使用的氣速較高，流量較大，所以這一過程需要運用到尺寸大的袋式除塵器和旋風分離器，這就導致設備占用空間較大。油菜籽物料經過真空干燥后，生物活性及品質不會受到任何影響。但是，在真空干燥技術推廣應用中，由于真空干燥機械設備整體造價成本較高，所以還無法在市場上實現大規模的推廣與應用[3]。

2 油菜籽干燥技術的發展趨勢

油菜籽主要分為3種不同類型，分別是甘藍型、白菜型及芥菜型。不同種類的油菜籽干燥特性存在差異，所以油菜籽處理所采用的干燥機工藝也必須有所不同[4]。由此可見，對于油菜籽干燥技術應展開多方面的研究，研究人員應著重研究濕度和溫度對干燥機械設備性能的影響以及干燥溫度對不同種類油菜籽品質的實際影響，要有效構建出科學完善的全種類油菜籽干燥數學模型，從而為相關人員創新開發高性能的油菜籽干燥機械設備提供全面可靠的理論依據。

首先，新技術的開發與應用。隨著微波干燥技術、紅外干燥技術及真空干燥技術的不斷完善，未來會出現更多高性能的干燥技術，并會被廣泛應用于市場上。國內干燥技術研究部門要積極汲取海外先進的技術經驗，并結合我國干燥技術實際發展情況，重點開發適合我國國情的干燥新技術和機械設備。比如，在干燥工藝上創新性地將熱風干燥、微博干燥及紅外干燥結合在一起，以最大限度地提高物料的干燥處理水平。其次，干燥設備的完善。在干燥設備研究上，我國干燥技術與設備研究人員必須加大對干燥機整體組裝設計、自動化控制水平以及提升除塵效果的研究力度，確保能最大限度地提升我國干燥機設備的整體研發與制造水平，全面提升農作物的干燥質量。

3 結語

油菜干燥技術的創新與善應用直接關系到我國油菜籽油的生產產量。一方面，隨著我國農村勞動力的轉移和城鎮化建設的發展，油菜種植對技術設備的需求變得越來越高；另一方面，隨著國民經濟的持續發展和大眾生活水平的提升，市場用戶對植物油產品質量也提出了更高要求，素有東方橄欖油之稱的油菜籽油需求量日益增加。然而，目前我國市場上50%以上的油菜籽油依賴于從國外進口。因此，為了實現我國油菜籽油產量的最大化提升，我國必須加強對油菜籽干燥技術的創新研發工作，從而充分發揮該項技術的作用。