热泵商学院讲师_毛发平文_徐海*
热泵干燥由于物料属性千差万别,因此烘干工艺的把握是目前经销商面临的最大难题,往往成为他们发展的“拦路虎”,因为通常情况下客户物料烘干的数量大、价值高,烘坏的话损失很严重。不同的经销商由于经验和技术基础的不同,技能水平也差次不齐,行业的交流和分享成为促进热泵烘干市场发展的重要方法和途径。
烘干工艺第一式:预热
预热是大多数物料烘干前需要做的第一步,因为通常情况下,热泵烘干的温度要求是高于环境温度的,特别是在气温低的时候或者北方地区,预热显得更加重要。预热阶段由于烘干房初始温度较低,物料水分蒸发较少,因此湿度相对较低,一般只加热不进行排湿,以保证物料迅速升温达到物料内外温度平衡,空气湿度越大、热焓值越高、导热效果越好。
预热时间长短需要根据物料属性、物料数量和环境温度来确定,一般为两到三个小时即可,预热温度通常不能太高,最好稍微低于物料烘干的本身温度要求,如果温度太高可能导致物料外观和颜色的变化以及营养成分的流失,比如碎裂、变黑等等。
以竹笋烘干为例,前期预热阶段约为两小时,预热温度设置为45℃,预热阶段结束后再慢慢升温达到60℃左右,如果预热阶段温度太高则会导致竹笋爆浆。也有一些前期需要快速升温的物料,预热阶段的温度也很高,烘干房内处于高湿的状态。
烘干工艺第二式:杀青定色
杀青是干燥的一个重要环节,其作用包括几个方面:首先,以植物类农产品为例,包含叶绿素、生物酶,它们有股不好的味道,即“臭青味”,通过一定的高温,他们会分解消失。
其次,物料外部很可能残留一些农药、化学物质等,通过高温杀青,可以杀死细菌,更加卫生。
再次,促成营养成或气味的生成,比如杀青是茶叶的初制工序之一,目的是通过高温破坏和钝化鲜叶中的氧化酶活性,让茶叶保持原来的颜色。
除此之外,杀青的作用还包括保证成品的色泽和外观,比如辣椒、花椒、八角等物料,必须经过杀青才能达到成品对色泽的要求。
杀青的方法包括物理杀青(热杀青)和化学杀青,物理方法包括开水烫、蒸汽烫、红外线照射、滚烫的接触面(如热锅)、微波加热等,而化学方法包括用加入小苏打、烧碱、生石灰等的水浸泡等等。热泵烘干过程中,通常采用高温杀青的方式,80℃以上快速升温,高温杀死物料内部活性酶,达到定色的目的。
烘干工艺第三式:除湿定色
除湿定色是保证物料色泽的另一种方法,即通过低温快速除湿来达到脱水定色的目的,这种工艺用的特别多,特别是对于一些花叶类物料的干燥,这些物料本身水分含量较大,且性状不是很稳定,因此需要快速除湿,以免在长时间在外部环境下发生颜色或内部成分的变化。
举例而言,一些青菜,放在厨房或者冰箱,过几天后会出现发黄的现象;而一些花卉,长时间放在室内,则会出现枯萎变色等变化,如果你每天浇水,补充水分,那么就可以减少这种现场的出现,其实这就是物料脱水的一个过程,在这个过程中物料的属性发生了改变。
除湿定色正是通过快速除水减少物料色泽的改变,尽可能保留原来的颜色。然而,在除湿的过程中温度一般不能太高,因为花叶类物料本身性能较为脆弱,如果温度过高则会出现变色,比如出现枯黄、变黑等现象,另外很可能导致花瓣、叶片等的碎裂。以玫瑰花烘干为例,为时保证玫瑰花干的外观和品质,整个烘干过程需要在中低温下进行,温度设置区间为45℃~65℃。
烘干工艺第四式:熟化
熟化工艺就是人为地提供合适的温度、湿度完成物料的熟化、成分合成、转换等过程。这可以概括为一种肉制品的熟化工艺过程,广式腊味香肠中后期会在一个恒温恒湿环境内通过原料里的酒精成分促进完成内部的发酵,使成品腊肠香味更佳。
烤烟的吊黄也是一种熟化的工艺,烟叶摘下来的一段时间还是会呼吸、是活的,只有在适合的环境中会进行变化才能保证颜色的香味,如果温度达不到熟化的目的,那么香味就不会出来,品质也就降低了。
此外,物料糖化的过程也是熟化工艺的一种,通过高温促进物料本身的化学反应,完成淀粉、蛋白质等成分的转化,这个在一些瓜果、块茎类果实的烘干过程中很常用,比如柿饼、无花果、番薯干等等。
烘干工艺第五式:收身
收身的基理就是如何做到“平衡脱水”,使物料干燥后表面光润,收缩均匀!其实关键就是怎么样合理控制物料的脱水速度,让它按照合适地脱水速度,达到均匀收身的目的,保证物料烘干后的品相。很多经销商在烘干物料的时候会遇到这样的问题,物料表皮起皱、结痂、碎裂等,其实就是没有做到平衡脱水,烘干温度过高导致的。
例如在烘干大的块茎状物料的时候,物料脱水过快表皮就会起皱严重、表皮结痂、导致内部水分向表皮迁移困难,“欲速则不达”反而会严重影响物料的干燥速度。
另外,在烘干一些农副产品、食品的时候,如竹笋、辣椒、圣女果、面条,如果温度过高,则会导致爆浆、断裂的情况。如何做好收身,需要经销商自己进行经验的积累,对温湿度控制进行科学合理的调整。
烘干工艺第六式:回汗
回汗工艺主要针对那些外形较大、出水慢、多糖、块茎状的物料,物料在一定的温、湿度环境下完成物体内部水分的迁移与平衡。回汗工艺包括人工回汗、自然回汗两种方式。
人工回汗就是类似我们在汗蒸房里面一样,停掉风机、停掉主机在一定的温度下快速完成物料内部水分的迁移;自然回汗就是把物料从烘干房里面推出来,放到自然环境中进行自身水分的迁移和平衡,根据不同物料、不同干燥状态及含水量一般时间为四到一两天不等,回汗结束后,物料达到内外湿份平衡,再推进烘干房进行干燥,这种方式可以有效地达到节能的目的。
以天麻烘干为例,天麻多糖,块茎直径可达6厘米以上,出水慢、干燥周期长,由于天麻本身体积大和多糖的干燥特性,为了保证其成品的外观和品质,需要多次回汗,根据大小不同整个过程需要反复烘干、回汗三次以上的,每一次烘干作业后都要把天麻放入回汗间进行回汗,然后再放入烘干房进行干燥。后期烘干除湿量少,但为了避免糖分解变质、起泡、保证烘干色泽,烘干温度低、烘干周期长。
烘干工艺第七式:提香
提香是烘干的最后阶段,即通过高温烘焙,促成香味的生成,这种工艺在茶叶、花卉等物料的干燥过程中很常见,因为这些物料通常香味是衡量干燥品质的一个重要因素。以茶叶烘干为例,通过高温破坏和钝化鲜叶中的氧化酶活性,抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化,蒸发鲜叶部分水分,使茶叶变软,便于揉捻成形,同时散发青臭味,促进良好香气的形成。
另外,有一些物料的香味分子在物料的体内不易散发出来,那么通过高温烘焙的作用,可以促进香味的散发,提高烘干品质和成品的价值。
烘干工艺第八式:风干
风干工艺最常用的领域是肉制品、水产品的干燥,典型物料有海参、鲍鱼、淡水鱼干等,指的是低于常温的除湿干燥,主要用于锁定物料表面水分抑制易变质物料的细菌繁殖以及特殊物料的定色及带芳香烃物料的封闭干燥。
在风干的过程中需要注意控制合适的温湿度以抑制物料表面细菌的生长,以避免物料在风干的过程中出现发臭发霉的现象。
在热泵烘干的过程中,可以说“摧龙八式”基本上涵盖了所有物料干燥的工艺方法,但是并不是每一种物料烘干都会用到这八种工艺,或许只是使用其中的一部分,这需要经销商对干燥物料的属性进行详细的了解,与客户沟通好烘干成品要求,才能找到适合的、最优化的干燥工艺。
热泵干燥设备成熟
目前,我国无论在农产品干燥技术研究还是装备研发与制造方面都已取得了长足的发展。热泵烘干在国内发展已经有十几年的时间,技术和产品不断成熟,产品广泛应用于各种农产品的干燥,效果得到了市场的验证。
市场在扩容,热泵企业也纷纷加大产品和技术的创新研发,3月15~17日在上海光大展馆举行的第七届中国热泵展上,两百余家参展商将为观众打造一场盛大的行业视听盛宴,热泵农业烘干设备亦为展会的亮点之一,超过30家企业纷纷携其热泵干燥设备“出席”在列,下面我们可以先睹为快:
1.正旭通用型/专用型热泵烘干机正旭通用型热泵烘干机采用微电脑自动控制,将工艺编进PLC控制系统后,升温、排湿全自动处理,无需人工值守,可实现24小时连续作业,提高工作效率,降低人力成本,运行过程中使用环保冷媒,无任何污染,是替代传统烘干设备的理想产品,且性能稳定、可靠,使用寿命长达10~15年。
应用案例:工程位于江苏泗洪县,为无花果烘干项目,根据用户提供数据,每次烘干无花果kg,烘干房尺寸为长4米,宽3米,高2.7米,烘干温度要求50℃~85℃,烘干前含水量为78%,烘干后含水量为20%,烘干时间为12小时。东莞市正旭新能源设备科技有限公司依据甲方要求配置一台ZWH-BT28Ⅱ/HGF(7P)高温热泵烘干机组(额定制热量21kw,额定输入功率7kw,额定出风温度75℃,机组除湿量14kg/h)。
2.威而信闭式除湿干燥机威而信闭式除湿干燥机采用闭环干燥,因此物品的有效成分不会流失,大大提高干燥物的品质和级别;湿度可以降到5%左右,因此干燥板房内不会水汽腾腾,没有倒汗水,物品表面的水分会快速挥发,所以干燥过程不发霉、不变质;可强风对流,无通风死角,均匀一致,无需翻动物品,无损伤,节约人工成本;柜式一体“傻瓜式”设计,安装简单,使用方便,性能稳定,特别适合我国农村现状;可编程温度、湿度、时间全电脑控制,无人值守,中文操作菜单,图形界面;可多种物品混合干燥不串味,灵活方便。
应用案例:山东德州夏津县某蝴蝶面加工厂,位于县郊一家生产果蔬汁蝴蝶面的中小规模面制品厂,每天10小时生产2公斤干品蝴蝶面,以前是靠燃煤锅炉产生热风送入多层履带式流水线干燥房来实现排湿干燥。广东威而信实业有限公司经过慎密计算和精心准备,采用2台12匹嵌入式闭环除湿中温热泵干燥机(型号:WRH-A)和1台5匹的热回收机组(型号:WRHK-A),只用一个晚上即完成了干燥生产线的改造,产能、质量、运行成本等都完全达到甚至超过了预期。
3.派沃高温热泵烘干机组采用高温热泵压缩机,模块化设计,自由组合;电子膨胀阀节流,精确控制冷媒流量,保证机组全年运行在最佳状态;自动调节散热风机转速,运行可靠,延长机组使用寿命。
应用案例:湖南邵阳金银花烘干,采用派沃PW-KFXHG烘干机组1台,烤房大小为5.7m*2.3m*2.4m,烘干数量为kg,烘干时间为20h。
4.生能分体式热泵烘干机感温变流,节能高效,采用专业节流调节技术,智能控制能量吸收,环境温度低时,通过变流技术提高电流,加倍提升吸热效率;立体涡轮,三位吸热,采用特制专利风扇,强劲提升风流量;防霜化霜,低温保障,在-8℃环境温度下正常运行;钢化密封,强劲动力,高压不变形,高温不软化;航空技术,纳米吸热;动感管路,高效换热,采用振动频谱分析技术,优化管路设计,顺向布局,热交换效率高。
应用案例:海南户农户槟榔烘干项目,采用生能空气能热泵烘干10P机组,节能效果明显,运行良好,相对传统的烘干方式更加环保、安全、卫生,得到了农户和当地*府的一直认可和好评。
5.纽恩泰热泵烘干机采用全自动温湿度控制器,轴流循环风机,智能化自动除霜;微电脑控制,安装灵活;耐高温耐高湿风机,使用寿命长。
应用案例:项目位于贵州省铜仁市,使用纽恩泰烤烟专用烘干机,改变其现有的煤炉烘烤烟叶技术,50台纽恩泰空气能烤烟专用12P机型已成功投入使用,相对于传统的煤炉烘干技术,纽恩泰空气能烘干机更高效、节能、安全,原来煤炉烘烤烟叶所需成本要元/炉,而使用纽恩泰空气能热泵烘干机,只需要元/炉,比原来节省了一大笔钱。
6.芬尼克兹高温烘干机组将高温热泵和热回收技术完美结合,机组采用Ra环保冷媒,内置多种烘干曲线,可精准控制物料的烘干过程,最高烘干温度高达75℃,能耗只有传统烘干方式的1/5~1/3,智能又省电,广泛用于烟叶、果脯、中药材、食品加工、热库恒温、木材纸板等物料的烘干。
应用案例:项目位于广西北海合浦果香园食品有限公司,为果香园果脯热烘干工程。将50吨的新鲜原果,先去皮切割,变成30吨的鲜果肉,最终得到成品10吨/天,使用型号为PAXRZ-S的机组两台,机组制热量36KW,烘干每除去1kg的液态水的费用=(0.+0.6/)×1.0元=0.元。
7.华天成天源款烘干除湿一体机实现温度湿度的精确控制,烘干过程全自动化;常压底纹空气封闭循环干燥,烘干质量好;高效节能,COP稳定在3.0以上。广泛应用于木材烘干、烟草烘干、药材烘干、茶叶烘干、食品烘干、烟花制品烘干、污泥、化工原料烘干等。
应用案例:项目位于百色市田阳县一大型工业区内,根据甲方要求,该烘干系统主要用于芒果果脯的一次烘干,烘房内设计要求为可容纳1吨左右的湿芒果置内,安排放置三排推车,每排为10辆小推车(其中推车规格为长90*宽60*高cm),每车14层,考虑到尽量不必大改动烘房内部的结构的情况下,节省人力物力投入,乙方提供设计烘房内部设备的配置的方案中会占据部分烘房空间,故整个烘房容纳量估计将减少到kg左右的湿芒果,烘房所用材料均采用食品高等级不锈钢保温板,封闭式烘房保温效果显著。
8.锦沐热泵烘干除湿机无需任何电辅可以产出80℃左右的高温热风,适用于纺织印染、电镀、屠宰、饮料瓶罐高温清洗、蔬菜、烟草、茶叶、木材、干果食品烘干等工业用途;接近自然干燥,表面水分的蒸发速度与内部向表面迁移速度比较接近,保证了被烘干物品的品质好、色泽好、产品等级高。
9.光腾高温热泵烘干机安装方便,环保无污染,智能化控制,工艺稳定;具有环境污染少、烘干品质高、适用范围广等优点,其优异的节能效果已被国内外的各种试验研究所证明。适用于宾馆酒店的床上用品的烘干,海产品、蔬菜脱水、果蔬、肉制品、烟叶、矿山副产品、化工产品等的烘干。
10.苏净安发热泵烘干机采用60℃以上的烘干房供热,能耗为电加热的1/2,同时采用超极智能微电脑全自动空竹,根据用户需求实现感温、控温与保温的过程。
11.柯兰特除湿烘干热泵系列出风温度高达80℃,湿度低达7%,可广泛应用于农产品加工,动态温、湿度控制,适应性高——实现干燥曲线随意设置,适应不同的物种烘干,触摸屏人性化控制,自动化程度高——可编程、可改变设定,高精度控制,全封闭式无排放干燥循。
12.迪贝特热泵烘干机组产品型有Dbt-kfr-12r1、Dbt-kfr-18r1、Dbt-kfr-36r1,闭环能量回收;简易的安装结构快速安装,无忧维护;理想的干燥质量超高的合格率和一致性,干净卫生;智能云系统互联网远程监管。
13.海森伯除湿烘干机热泵干燥过程中,循环空气的温度、湿度及循环流量可得到精确,接近自然干燥;与普通的电烘干和煤气相比,节省60%以上的能耗成本;适用范围广,在低温环境中平稳运行。
14.中誉高温热泵烘干机适用范围广,不受气候影响,可广泛适用于食品农副产品海产品、纸品木材、皮革化工医药等高温热水和烘干系统设备。
15.同益高温烘干热泵节能减排、安全环保、烘干效果好、高效节能、运行费用低、节省劳动成本,使用范围广泛。
应用案例:本工程位于佛山市禅城区佛山市麦吉食品有限公司,项目内容是挂面烘干,根据用户提供数据:烘房总面积20㎡,层高3米,总体积60m3;面烘干要求的温度区间:28~40℃,2小时冷风定型,2~3小时热风烘干即可出货;采用同益空气能工农业专用热泵烘干机KFRSGE-2(5P)。
16.普瑞思顿85℃热风整体烘干机组以上参数在环境温度20℃,出风温度75℃时的测定值;随着产品的改进以上参数随之改动,恕不预先通知;实际使用过程中,应考虑机组安装连接管和循环风机,排湿时损失20%左右的热量。
17.佳时利分体式热泵烘干机安全可靠,全封闭干燥系统,无传统烘干设备易燃易爆、漏电等安全隐患;机组具有12重保护措施,系统构建和零部件均采用国际知名品牌,运行稳定,高效长寿;采用低温整体式亲水膜翅片内螺纹管技术,换热效率高,除霜效果好;微电脑控制,三极管稳压技术,抗干扰,稳定性好。
应用案例:河北某食品公司果脯烘干,日产量为10吨原料、2吨成品,原烘干方式为煤锅炉(*府正在取缔燃煤锅炉),烘干时间为20小时,十个烘房全部进行改造,采用2台10匹烘干机。
18.美菱高温烘干机出水温度可达85℃,安装简单、施工周期短、维修保养方便,使用寿命长;全程全自动控制,简单精准。
19.科希曼空气源热泵烘干机热泵干燥过程中,循环空气的温度、湿度及循环流量,可得到精确,接近自然干燥。与普通的电烘干和煤气相比,比其节省60~70%的能耗成本。
20.欧必特空气能高温烘干机组烘干房温度可达80℃,采用世界顶级品牌压缩机,制热两大、抗液压能力强;缩合了套管和壳管的优点的高效罐换热器,适应范围广。
21.中科福德空气能烘干机组采用人性智能化控制系统,自动调节烘干温度与室内除湿,烘干更完美;可实现常压低温空气封闭循环干燥,物料干燥的质量好,烘干机组COP达到3.0以上,节能效果显著;动力澎湃、制热量大,抗液击能力强,稳定可靠;烘干过程中,无任何废水、废气、废渣产生,机器运行成本低,经济效应好;机组采用专用烘干风口,风量大、出风稳定。
22.亿思欧热泵烘干机节能高效,运行费用只有燃油干燥机的40%,燃煤干燥机的60%和电热加热设备的30%;安全环保,具有无与伦比的绝对安全性(电气分离技术),零污染。
23.澳亿美热泵烘干机在烘干过程中,可以对烘干房排出的热湿空气中的潜热进行二次回收利用并主动除湿,不但大大提升烘干效率,更进一步降低了能耗,烘干能耗仅为电加热的1/4左右;根据不同物料的烘干工艺,机可精准的将温度控制在20~80℃之间,同时还可根据需要控制环境湿度。
应用案例:湖北裕国菇业股份有限公司香菇烘干项目,裕国菇业在选择香菇烘干科研及生产设备时非常谨慎,经过近一年验证,最终选择了AIM澳亿美空气能香菇烘干技术应用。项目自运行以来,效果良好,香菇质地和品相均有大幅提升,并在其前端菇农初加工阶段进行更深入的烘干技术推广,产品大受海内外客户好评。
24.泉能热泵烘干机烘干温度20~75℃可调,满足不同烘干工艺要求;标配微电脑控制器,根据烘干工艺设定不同物料的烘干程序,实现智能化温湿度控制;采用国外品牌优质压缩机,专利技术高效冷凝换热器,经久耐用。
应用案例:本工程位于海南万宁市和乐镇,为血鳝烘干项目,根据用户提供数据,每次烘干两万多条血鳝,烘干房尺寸为长3.8米,宽2.4米,高2.15米,烘干温度要求45℃~60℃,烘干前含水量为86%,烘干后含水量为20%,烘干时间为36小时。广州泉能智能科技股份有限公司依据甲方要求配置1台5HR-16高温热泵烘干机组。
25.福鑫热泵烘干机采用国际知名品牌压缩机和自主研发的高温计低压高温高效专业冷媒,独特的变流量节流控制、独特的制热系统设计和特殊的耐高温风机盘管,热风温度高达80℃,适用于烟草、茶叶、腊制品、海产品以及化工、医药、纸品木材、农副产品的烘干。
版权:俗话说“授人以鱼不如授人以渔”,一些有经验的经销商的无私分享往往能给广大初学者带来很大的促动和帮助。在第十三届热泵商学院·武汉站上,金牌讲师毛发平分享了不同物料烘干的工艺方法,引起了学员们的广泛共鸣,本刊特根据毛老师在商学院上的课程整理成文,供大家参考和学习。
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