徐志瑩 高寶財 陳波
摘要:應用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備可以解決食用菌傳統干燥工藝高耗能、高污染、低效率等問題。以在鞍山市岫巖縣香菇生產中應用為例,分析使用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備的社會、經濟及生態效益,以期為該設備的進一步推廣應用提供支持。
關鍵詞:食用菌;微波干燥;推廣應用;效益分析
中圖分類號:S226.6? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1674-1161(2021)05-0060-02
微波干燥具有干燥速率大、節能、生產效率高、干燥均勻、清潔生產、易實現自動化控制及產品質量高等優點,將其推廣應用于農副產品加工領域前景廣闊。香菇干燥除濕是指采取技術措施將鮮香菇的含水率從80%降至40%左右,以適宜長途運輸和延長貨架期。傳統的食用菌干燥(除濕)設備簡陋老舊,自動化程度低,主要以木材、煤炭、天然氣為熱源,耗能過高,殺菌效果不好,產品質量得不到保證。連續式微波食用菌干燥(除濕)設備在節能、優質、高效方面均大幅度優于傳統干燥工藝。鞍山市岫巖滿族自治縣是全國香菇生產第一大縣,在香菇生產中推廣應用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備,取得了較好的社會效益、經濟效益和生態效益。
1 應用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備的社會效益
1.1 生產效率提高
以往鮮香菇加工廠商多使用燃燒木材、煤炭的熱風爐干燥香菇,也有部分使用電熱泵。電熱泵加熱干燥除濕技術主要是利用電加熱空氣,通過對流方式烘干香菇的水分,再通過排風裝置排出烘干設備內的水分,單批次烘干時間超過10 h。微波干燥是將一定量的香菇一次通過干燥箱,再通過排風裝置排出烘干設備內的水分,干燥時間可縮短至幾分鐘,生產效率提升近百倍。
1.2 商品率提高
采用傳統熱泵加熱干燥除濕技術干燥香菇,不能標準化控制生產量,烘干盤內鋪料多則烘干效果不均勻、報廢率高,鋪料少又降低生產效率。微波干燥(除濕)設備使用標準化自動化上料裝置,上料均勻一致;而且微波是使被加熱香菇內部產生熱量,熱源來自香菇內部,水分從香菇體內蒸發出來,加熱均勻,不會造成“外焦里不熟”的夾生現象,報廢率幾乎為零,提高了商品率。
1.3 產品品質提升
采用熱泵加熱干燥香菇,產品色相不均勻,干濕程度不均勻,手感硬脆。采用微波加熱干燥香菇,產品潔白均勻有光澤,手感柔韌有彈性。此外,微波還具有消毒、殺菌作用,產品安全衛生,保質期延長。試驗表明:在環境溫度10 ℃下,熱泵加熱干燥的香菇可以保存30 d左右,而微波處理的香菇可以保存35~40 d。
1.4 操作性能增強
微波干燥(除濕)設備體積小,安裝維護方便。微波功率可快速調整且無慣性,能夠實現自動化控制和連續生產。
2 應用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備的經濟效益
2.1 能耗和損失降低
2.1.1 節約電能 采用熱泵加熱干燥香菇需要2臺20 kW熱泵烘干除濕一體機,設備成本約50萬元,還需配置長10.0 m、寬4.0 m、高2.3 m的保溫烘干房和14臺物料車。每批次可烘干約2 t香菇,用時8 h。系統總功率40 kW,每小時耗電40度,電價0.7元/度,計算得出烘干鮮香菇用電成本為112元/t。采用微波加熱干燥香菇需要配置1套連續式微波食用菌干燥(除濕)設備,設備成本約30萬元,僅需長4.6 m、寬1.8 m、高2.0 m的場地。烘干1 t香菇,用時1 h。系統總功率60 kW,每小時耗電60度,電價0.7元/度,計算得出烘干鮮香菇用電成本為42元/t。可見,使用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備比采用熱泵烘干設備每噸產品節省電費70 元。按每個班次8 h,產量1 t/h,年產量為 8×1×360=2 880 t計算,每年節省電費為20.16萬元。
2.1.2 減少損失 采用微波加熱干燥香菇報廢率為0,采用熱泵加熱干燥香菇報廢率為1%。按成品香菇回收價格4 500元/t,年產量2 880 t計算,使用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備可以減少損失12.96萬元。
綜合來看,使用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備每臺套每年可節能減損33.12萬元,再加上因產品品質和產品競爭力提高而獲得的收益,經濟效益極為顯著。
2.2 設備投資回報期縮短
生產技術改造需要技術和設備投資。1套連續式微波食用菌干燥(除濕)設備市場價約為30萬元,年產量2 880 t;而達到相同干燥能力需要2臺20 kW熱泵烘干除濕一體機,加上烘干房建設,市場造價約100萬元。二者投資相差70萬元。投資回報期計算公式為:回收年份(Y)=設備投資差額/(節電費+減少報廢率收益-維修等費用)。微波干燥設備易損部件主要為磁控管,設備正常工作條件下,每個班次每年需更換磁控管費用為2.4萬元;熱泵烘干設備更換部件和維修費用在此忽略不計。則Y=70/(20.16+12.96-2.4)≈2.3(a)。說明使用微波干燥設備僅節電和減少成品報廢率兩項就可以在2 a時間收回設備投資。
2.3 推廣前景廣闊
遼寧省食用菌種植主要分布在鞍山、丹東、撫順、錦州、盤錦、沈陽、大連等城市,大中型種植基地規模為500~1 000戶。推廣應用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備可以降低生產成本、節約勞動力、節省占地面積,用戶接受度高。
3 應用連續式微波食用菌干燥(除濕)設備的生態效益
目前很多地區采用木材鍋爐蒸汽烘干法處理食用菌產品,能耗較高,且產生大量煙塵,污染當地環境。微波烘干的經濟、技術指標均大幅高于傳統木材和天然氣烘干技術,而且微波干燥屬于利用清潔能源,可以避免排出煙塵、氮氧、硫氧等有害物質氣體,不會對環境造成污染。連續式微波食用菌干燥(除濕)設備的推廣應用,致力于解決食用菌生產干燥工藝過程中的高耗能、高污染、低效率等問題,為食用菌種植和加工企業創造更多產值和利潤提供技術支撐,推動食用菌產業健康發展。
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Application Benefit Analysis of Continuous Microwave Drying
(Dehumidification) Equipment for Edible Fungus
XU Zhiying, GAO Baocai, CHEN Bo
(Anshan Agriculture and Rural Development Center, Anshan Liaoning 114002, China)
Abstract: The application of continuous microwave drying (dehumidification) equipment for edible fungus can solve the problems of high energy consumption, high pollution and low efficiency of traditional drying process for edible fungus. Taking the application of lentinus edodes in Xiuyan County, Anshan city as an example, this paper analyzed the social, economic and ecological benefits of the continuous microwave drying (dehumidification) equipment for edible fungus, in order to provide support for the further popularization and application of the equipment.
Key words: edible fungus; microwave drying; popularization and application; benefit analysis