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龙眼、荔枝、八角、烘干机械化技术

2007-08-06 | 浏览量: 383 常州市荣发干燥设备有限公司
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一、技术内容、生产需求及应用现状
   1、技术介绍

   龙眼、荔枝、八角产地烘干机械化技术是在龙眼、荔枝、八角产地,使用龙眼、荔枝、八角干燥机械在不损害果品质量的前提下,使果品含水率达到国家安全贮存标准的干燥技术。目前干燥的果品品种主要有龙眼、荔枝、八角、机葡萄、山楂、板粟及其他果脯类。果品干燥机多采用热力对流原理进行设计,它将热量以对流的方式传给果品,经过一定的温度和时间,果品中的水份被汽化溢出,然后由风机风量排出干燥机(必要时排回热器加热后再送入干燥室对果品进行干燥)从而达到降低果品水份的目的。此项技术用于果品产地时,要根据当地的经济状况、果品品种及收获自动化程度、气候条件等因素合理选型,才能收到良好效果。

   2、产生需求及应用现状

   (1)我国是世界最大龙眼、荔枝、八角生产和出口国,年总产龙眼约40万吨,荔枝约10万吨,八角约3.1966万吨(干果)。龙眼果肉除供鲜食外,大部分用以焙制龙眼肉脯(桂圆肉)、龙眼干果(桂圆干)、是许多滋补中成药品:如中华鳖精、补脑汁、十全补酒等重要配方原料。长期以来,桂圆干均采用自然干制及人工焙制加工。在龙眼的自然干制法是将龙眼果均匀摆放在晒盘上晒1~2天,翻动1次,继续晒几天。当龙眼8~9成干时,将龙眼从果上一个一个地剪下,再晒半天。然后将晒盘叠置,周围用麻袋或草席围盖,让龙眼回潮。如此反复进行几次,待龙眼果皮干到一击就开裂时即为成品。此法干制,龙眼很容易腐烂,如遇阴雨天气,霉变腐烂损失很大。

   (2)人工焙制龙眼干,需经以下几道程序: 一是剪果、分级、浸水。将龙眼从果穗下逐颗剪上,装入竹篓中,连竹篓一起放入盛水的池中浸泡5~12分钟。二是摇筛尺寸:底长148厘米,两头宽62厘米,中间深47厘米,两头深57厘米,横杆长74厘米,口长100厘米,口宽27厘米。摇时将笼挂在树上或梁上,加入鲜果35千克,干净细沙0.25千克左右,来回急摇6~8分钟,使果面光滑,果壳转为棕色即可干燥。三是初焙,将摇好的果实先在阳光下曝晒,除去一部分水份,傍晚倒入焙灶内,耙平。焙灶前沿铺放龙眼厚度为17厘米,后沿约11厘米,每焙灶1次可焙龙眼300~350千克。烘时火力要大些,可使果壳迅速干硬,以防凹陷。烘焙8小时后翻动1次。

   翻动时应先将上、中、下果实分装,然后将上层的先放入焙灶内,再放中层和下层的,这样才能使龙眼干燥均匀。再焙8小时翻动一次。当龙眼果皮坚硬、果肉呈赤褐色并有细纹、表面油光发这时,即可起焙装篓。四是再焙(有的还要三焙),初焙的干放置2~3天后,果肉内水份逐渐向外扩散,均湿,要进行再焙。再焙的方法同初焙,只是每隔4~5个小时翻动一次。烘干要适度,其标准是:果干蒂用手指轻推易脱落,果肉干而发亮,呈深褐色,有细密皱纹,果核用牙咬易裂开,核仁呈草木灰色。一般龙眼只须烘焙两次,而果大肉厚的再焙后放置2~3天,须再焙一次,才能干燥适度。

   荔枝干的干制是采用自然干制和人工烘焙相结合的办法干制。荔枝果重穗采收后先曝晒2~3天,然后再进行烘制。烘制火力不可太大,每2~3小时翻动一次,2天即可烘好。干燥率为3.6~3.8:1。成品应刻裂龟均匀,壳面凹扁,颗料均匀。壳色以紫红或玫瑰红为好。果肉微红、发亮。

   八角的干制大多采用自然干燥法。将八角果实滩放在晒场或竹席上,在太阳照射下直接晒干或借助风和高温使八角逐渐干爽的最简单、经济的干燥方法。该方法是生产上最常用的方法,其优点有成品颜色好、干鲜率较高、操作简单易行和成本低等;缺点是晒干时间长,一般要4~5天,受气候条件影响比较大,中途如遇上阴雨天气时,容易使八角变质、腐烂,同时,需要较宽阔场地,手工操作,机械化程度低、工效低等。自然干燥法包括直接干燥法、杀青干燥法和薄膜覆盖干燥法。

   ①直接干燥法。将鲜八角直接摊在干净场地上,在太阳光下晒4~5天,可干燥为成品。此法八角成品率较高,香味持久,但干品颜色光泽较差,售价低。

   ②杀青干燥法。将鲜八角放入90~100℃热水中,不断用木棒搅拌,经5~8分钟杀青后,八角颜色由青绿色转为淡黄色时马上取出,在太阳光下晒4~5天可干燥为成品。杀青的目的是提高细胞的通透性,有利于加快果实干燥。杀青的时间要控制好,杀青不透干燥后果实偏黑;杀青过久,果肉会腐烂;只有适宜杀青,干燥后果实的颜色才有光泽,粽红色,质量好,售价较高。但芳油挥发大,香味散失快。若遇阴雨天气,也一定要杀青后才能堆放。

   ③薄膜覆盖干燥法。将鲜八角摊在场地上曝晒至果身发热,收拢堆和成长方形畦状,长度视场地而定,宽70~100厘米,高20厘米。然后用薄膜覆盖,周围用木板、砖块等把薄膜四边压贴,以达到相对密封的要求。继续曝晒4~5小时,待薄膜内层凝结有大量水珠,果实颜色由青绿转为黄绿时,除去薄膜,重新摊开翻晒,晚上拢堆成圆锥形,不加盖薄膜。第二天再按此法操作,但薄膜覆盖时间减少为2~3小时,第三天不再覆盖薄膜,4~5天即可干燥为成品。薄膜覆盖干燥法兼有自然干燥法和杀青干燥法的优点,既能使八有颜色粽色漂亮,又能保持八角香味持久,这种方法是较为理想持方法。综上所述,采用以上方法制作桂圆干、荔枝干及干制八角,受气候、场地等条件限制较大。我区的龙眼、荔枝、八角主产区,收获季节多雨、潮湿,龙荔枝、八角难以晾晒。每年因气候原因,龙眼、荔枝、八角因来不及晒干或未达到安全水份贮藏造成霉变、腐烂损失相当严重。而且制作劳动强度大,耗费劳力多、时间长。为改变这种局面,使果农的劳动果实达到增值增收,实现效益最大化的目的,需要推广和发展龙眼、荔枝及八角产地干燥机械化技术。

   (3)龙眼、荔枝、及八角干燥机械的应用,减少了晒场用地,对保护耕地有着重要的意义。同时干燥和自动化程序高,操作简单,使广大果农从传统的靠太阳晾晒的繁重体力劳动中解放出为,为全面实现农业机械化、现代化又迈进了一步。

   同时也是杜绝果农的鲜龙眼、荔枝及八角丰产丰收后因阴雨和其它因素不能及时烘干,而致使的霉变,腐烂损失的有效保障;是实现优化农业多元经济和鲜龙眼、荔枝及八角烘干加工产业化,以及转变鲜龙眼、荔枝及八角资源优势为名、特、新、优产品。使我区特产品种做到特产特做、特产特价、专品优价、珍品高价,创造较高经济效益和社会效益。因此,迫切需要发展龙眼、荔枝、八角产地果品烘干机械化技术,只有发展机械烘干才是丰产、丰收、果品增值的保障条件。

   (4)我国八角、龙眼、荔枝产区干燥机械化技术经过十多年的研究和发展,其烘干技术有了很大的发展,近几年来,烘干机的热效率,单位能耗及自控方面接近先进国家二十世纪八十年代水平,烘干机的通用化、标准化、系列化还有待提高。目前,我区设计使用的果品烘干机可分为以下几种结构形式:

   5H——多层多用小型移动式烘干机、5HX系列平烘床方烘箱间歇批式烘干机、5HS系列隧道窑双层输送带连续式烘干机、5HD-A(B)型多物料烘干机、GR6蒸气烘干设备。

   二、技术经济指标及示范应用效果

   1、生产应用的预期经济效果

   以5HX-20型平床箱式无污染龙眼烘干机为例,生产率:278公斤龙眼干果/小时,降水幅度:从81.4%降到26.9%,降幅54.5%,分析其经济效益。

   (1)成本计算

   ①燃料费:耗煤0.167吨/小时,按每吨450元计,小时燃料费为:0.167×450=75.15元/小时。

   烘干每吨鲜龙眼所需燃料费:90元/吨。

   ②电费:总装机容量为34KW/小时,功率利用率80%

   小时电费为:34×80%×0.55元/度=14.96元/小时

   烘干每吨鲜龙眼所需电费:19.25元/吨

   ③人工费:烘干加工20吨/批10个人工/2班人工费300元  

   烘干每吨鲜龙眼所需人工费:15元/吨

   烘干每吨鲜龙眼直接成本:124元/吨

   (2)效益分析

   ①每吨龙眼含水率损失量为: 

   1×(81.4 - 26.9)/(100 - 26.9)=0.746吨

   ②2002年夏季龙眼(含水率78%)价格为1400元/吨,烘干后(含水率26.9%)价格为12000元/吨。利润为:

   (1 - 0.746)×12000-1800-124=1124元/吨

   ③年经济效益:每年加工鲜龙眼1万吨,可获利润1124万元

   2、典型应用效果分析

   广西平南大新镇三桂绿色食品有限公司,2002年龙眼烘干季节30~40天共烘干2000吨鲜龙眼,烘干出龙眼干果600多吨,电费: 396万元,燃料费:18万元,人工费24万元,销售费用2万元,利润333.64万地。从效益看出,烘干龙眼利润还是很可观的。

   其原因是:采用先进的间接加热设备和先进的无污染烘干工艺进行龙眼干果的烘干加工,获得较好的烘干质量、节省了大量的劳动力、降低劳动强度,实现了相对较低的烘干成本并已经显现出较好的市场前景,取得较好的经济效益和社会效益。

   三、技术实施要点及注意事项

   1、工艺流程:原料选购→剪果→清选→分级→烘干→剪蒂→分级→包装。

   2、分级:将剪果后的鲜龙眼按品种及颗粒大小过筛分档,常分为三元(果径为2.91~3.2厘米)、四元(果径为2.61~2.75厘米)、五元(果径为2.31~2.45厘米)、中元(果径为2.16~2.30厘米)四级分级放入不同烘箱进行烘干。这样有利于烘干的均匀性,

   既提高了龙眼干的等级,又降低了能耗。果品烘干后同样从复以上步骤进行分级。一般三元果占全部果实的10%~20%,四元占30%~40%,五元占25%~40%,中元占15%~20%。

   3、热风起始温度控制在45℃~50℃,在6小时人升至70℃,此间控制排湿风量让湿球温度逐渐上升至40℃,保持70℃9~11小时,湿球温度控制在42℃左右,然后由70℃逐渐降至45℃。纯烘干时间约为20~24小时。

   4、在干燥初期不能盲目升高温度和大风量排湿,由于龙眼干燥属于内部扩散型,内部水分扩散速度比表皮汽化速度慢,如果热风温度过高而相对湿度过低,果皮首先被加热,水分很快蒸发,水分的外扩散很快超过内扩散,致使果皮过干而生成硬壳,阻碍水分的蒸发,延缓干燥速度。

   5、干燥过程要监控排湿空气的湿球温度,由湿球温度决定排湿回风配装置的排湿量。干燥初期要利用果体温度大体等同于湿球温度的条件,让果体升温,果体不升温,干燥速度无法提高。干燥后期,因果体温度高于湿球温度,要严格控制湿球温度,果体温度不能长期过高,否则营养成分损失过大,糖分的损失随温度的升高和时间的延长而增加(见表)。温度过高时糖分焦化,颜色深褐色直至呈黑色,味道变苦,变褐的程度与温度及糖分含量成正比。所以,干燥后期可以选择较低的热风温度,适当加大排湿量。 

   附表 不同温度、时间含糖果品糖分损失率

   温度(℃) 糖分损失率(%) 时间(小时) 10 20 34

   456570 0.11.512.3 0.73.215.4 1.85.616.4

   6、根据不同的干燥机类型,自定龙眼的烘干结束时间。

   7、正常作业时,龙眼的烘干时间一般不超过24小时。

   8、如果设备出现故障,应停止热风供给。

   四、生产应用的配套机具及类型

   1、机具分类

   (1)检斤设备

   (2)精选设备

   (3)过摇设备 

   (4)储存设备 

   (5)检斤包装设备

   (6)自动检测设备

   2、配套机具的一般原则

   (1)检斤设备(收鲜龙眼用),日处进量在100吨以下,一般配2吨人工秤。

   (2)请选设备,配备的请选机生产率一般为烘干机生产率的2~2.5倍。

   (3)过摇设备,配备的过摇机生产率一般为烘干机生产率4倍。

   (4)储存设备,烘前、烘后的储存设备量一般为烘干机处理量的1.5~2倍。

   (5)自动检测温、湿度设备,根据烘干机处理型式设定检测点,一般烘干要最少二个测点。

   五、荔枝烘干技术经济指标及示范应用效果

   1、生产应用的预期经济效果

   以5HXP - 30平床箱式无污染烘干荔枝成套设备,生产率:833公斤鲜/小时,降水幅度:从84.8%降到34%,降幅:50.8%,分析其经济效益。

   (1)成本计算

   ① 燃料费:耗煤0.25吨/小时,按每吨450元计,小时燃料费为:

   0.25×450=112.5元/小时

   烘干每吨鲜荔枝所需燃料费:135元/吨。

   ②电费:总装机容量为53KW,功率利用率为80%,小时耗电费为:36×80%×0.55=15.84元/小时,烘干每吨鲜荔枝所需电费为19元/吨

   ③人工费:烘干加工/批16个人工3班人工费:480元

   烘干每吨鲜荔枝所需人工费:16元/吨

   烘干每吨鲜荔枝直接成本:170元/吨

   2、效益分析

   ①每吨荔枝含水率损失量为:1×(84.8-34)/(100-34)=0.77吨

   ②2004年夏季鲜荔枝(含水率84.8%)价格为160元/吨,烘干后(含水率34%)价格为1800元/吨,利润为:

   (1 - 0.77)×1800 - 160 -170=84元/吨

   ③年经济效益:每年加工鲜荔枝1万吨,可获利润为84万元 

   3、典型应用效果分析

   广西灵山县新技术开发区荔枝烘干加工区,2004年处理鲜荔枝3000吨,电费5.7万元,燃料费40.5万元,人工费4.8万元,销售费用1.2万元,利润24万元。从效益看出,烘干鲜荔枝利润还是很可观的。

   其原因是:第一,采用了高温高湿(热风高度为90℃,相对湿度42℃)控制回风及后期低温(55℃)大风量排湿相结合的烘干工艺,降低了能耗。第二,鲜荔枝收购后经清选分类分别放入不同的烘干箱,改善了烘干的均匀性,提高了荔枝干等级。第三,节省了大量劳动力和晒场,降低了劳动强度。

   4、技术实施要点及注意事项

   干燥工艺为:起始温度45~50℃,4小时内升至90℃,此间控制排湿风量让湿球温度逐渐上升至42℃,保持热风温度2~3小时;然后将热风温度降至70℃,保持70℃16~20小时,湿球温度控制在42℃左右,然后由70℃逐渐降至45℃。纯烘干时间大约为36小时。

   其余实施要点,注意事项,生产应用的配套机具及类型与龙眼干燥技术相同。

   六、八角烘干荔枝经济指标及广泛应用效果

     1、生产应用的预期经济效果

   以5HXP - 2032型八角烘干机为例,生产率:5吨/批,降水:41.1~49%,分析其经济效益。  

   (1)成本计算  

   ① 燃料费:耗煤0.09吨/小时,按每吨450元计,小时燃料费为: 0.06×450=25元

   烘干每吨八角所需燃料费为:90元

   ②电费:总装机容量为15KW,功率利用率80%,小时电费为:15×80%×0.55=6.6元/小时

   烘干后每吨八角所需电费为:34.32元/吨

   ③人工费:每吨搬运费为2元,操作人员每班1人,日工资每人15元,烘干每吨八解所需人工费:6.8元/吨,烘干每吨八角直接成本:156.12元/吨

   2、效益分析

   (1)每吨八角含水率损失量为:1×(41.1 - 13.5)/(100 - 13.5)=0.475吨

   ②2003年秋季八角(含水率54.6%)价格为2000元/吨,烘干后(含水率13.5%)价格为4500元/吨。利润为:

   (1 - 0.319)×4500 - 2000 -156.12=908.38元/吨

   ③年经济效益:每年加工鲜八角100吨,可获利润:908.38万元

   3、典型应用效果分析

   百色市个体户2003年郁先生烘干八角1000吨,电费:0.3432万元,燃料费:0.25万元,人工费:0.068万元,销售费用0.1万元,利润9.0838万元。从效益上看,烘干八角利润还是很可观的。

   其原因是,八角收获季节是上不同的阴雨天气不能晒时,其具有不受天气变化影响,能避免灾害天气八角果变质腐烂的优点,同时也解决了自然干燥需要较宽阔场地以及手工操作、机械化程度低、工效低等,在生产实际中具有重要的现实意义。

   4、技术实施要点及注意事项

   ①八角收购后要进行清选,清洁率达96%以上,清除黑果及腐烂果、杂质。

   ②按八角鲜果品质与外观差异分别放入不同的烘干箱,有利于烘干均匀性,又提高了八角干果等级。

   ③点火开机后一般以每小时6.5~8℃的速度升至80~86℃,排湿回风分配装置处于全回风状态,必要时采用湿装置,维持干湿球温差在1~3℃,保持一段时间,直到八角颜色由青转为淡黄时,将热风干球温度以1.5~2℃/小时的速度降至68℃,最高不超过70℃;湿球温度升至41~43℃,并保持稳定。逐渐关小回风分配门,稳湿至八角颜色为黄褐色,然后由70℃逐渐降至45℃。纯烘干时间大约18~24小时。

   ④对照《八角国家标准》各项指标达到(GB7652-82八角)国家质量标准。烘干后八角干果成品颜色为黄褐色,气味微香;存放15天后颜色逐渐转变为棕褐色,气味芳香、无异味、无破碎、灰份少、挥发茴油少。

   ⑤八角的最终烘干水分为13.5%。

   ⑥如果设备出现故障,应停止热风供给,此时不要打开干燥仓门,让八角在烘干箱内充分缓苏,待故障排出再重新开机干燥。

   5、生产应用的配套机具及类型

   (1)机具分类

   ①检斤设备

   ②精选设备

   ③储存设备

   ④检斤包装设备

   ⑤自动检测设备

   (2)配备机具的一般原则

   ①检斤设备(收鲜果用),日处理在10吨以下,一般配1吨人工秤。

   ②清选设备,配备的清选设施一般为烘干机生产率的2~2.5倍。

   ③储存设备,烘前、烘后的储存设备量一般为烘干机每日的处理量。

   ④自动检测温、湿度设备、根据烘干机处理型式设定检测点,小型烘干机最少二个测点。

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