一種鹵水檳榔的熱泵干燥方法
【專利摘要】本發明公開了一種鹵水檳榔的熱泵干燥方法，該方法分為初始段、干燥段和結束段三段，采用高溫低濕干燥、常溫高濕緩蘇的組合方式對檳榔進行循環干燥，最后采用低溫高濕的環境對檳榔進行收尾，明顯提升檳榔的口感。通過多階段循環干燥的實驗結果表明采用常溫高濕緩蘇能較好促進檳榔入味，較短時間的高溫低濕干燥能較快達到除濕的目的，防止鹵水表面結殼嚴重，所得產品與傳統陰干比較，芳香氣息更濃，縮短干燥時間，提高生產效率的目的，所得鹵水檳榔干燥工藝對生產實踐及實現自動化生產有重要意義。
【專利說明】
-種面水模柳的熱累干燥方法
技術領域
[0001] 本發明設及干燥工藝領域，尤其設及一種通過合理控制干燥溫度和濕度，有效提 升面水橫柳出品質量的熱累干燥方法。
【背景技術】
[0002] 我國橫柳消費市場廣闊，橫柳的加工過程大致如下:采摘鮮果^蒸煮、入味^洗涂 烘烤^分選、切片^去忍、入香^點面水、加葡萄^二次干燥(驚片真空包裝。在國內做 橫柳深加工的企業中，大部分采用室內自然陰干的二次干燥工藝，該工藝通過對點好面水 的橫柳進行批量裝盤，然后放在一個房間里面自然干燥，運種二次干燥工藝主要依靠人工 作業、人工成本高、所需干燥時間長、占地面積廣、橫柳芳香氣息散失嚴重而且易遭受鼠蟲 害。另外，有小部分企業采用熱風干燥工藝，但熱風干燥工藝會使橫柳的外殼失水嚴重，且 粘黏在橫柳中間的面水在干燥過程中表面極易結殼而下層面水不干，大大降低橫柳的良品 率，最終影響整個批次的質量。此外，傳統的橫柳二次干燥工藝還存在W下不足：品質保障 低、干燥效率低、人為因素影響大、成本高、自動化程度低等等，運些不足已經嚴重影響了橫 柳深加工企業的進一步發展。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種干燥時間短、加工成本低、出品 質量好、能夠實現自動化生產的面水橫柳熱累干燥方法。
[0004] 本發明的目的通過下述技術方案實現：
[0005] -種面水橫柳的熱累干燥方法，該干燥方法為分段干燥法，包括初始段、干燥段和 結束段，其中，具體操作步驟如下：
[0006] (1)將一次干燥后的橫柳經過煮子，分選、切片，去忍、入香，點面水、加小顆粒堅果 (如：葡萄子等）后放入熱累干燥區內，開啟熱累加熱和風循環系統;熱累作為熱源或冷源， 在風機的作用下對干燥區內的面水橫柳升溫或降溫，其中，風機、熱累和排濕風機在系統設 定的溫度和濕度范圍內自動開啟或停止工作，使實際溫度和濕度處在設定范圍內。
[0007] (2)二次干燥橫柳殼水分含量為30%左右(常溫），而面水水分含量為40%左右巧0 ~70°C )，為了緩和橫柳與面水間溫度和水分梯度，使面水往橫柳內部滲入，減少二者水分 分布的不均勻性，提高出品的質量，因此使橫柳進入初始段，該初始段設為常溫高濕緩蘇 段，并設定常溫溫度范圍為20°C (含)至30°C (不含)之間，高濕濕度范圍為大于等于75%。該 階段對橫柳起過渡和緩沖作用，使橫柳與面水之間的溫度和水分得到充分交換，交換完成 后的橫柳內外溫度差、濕度差大大縮小，各部分的水分分布較為均勻。
[000引（3)初始段完成后，橫柳進入復合干燥段，該階段由高溫低濕干燥段和常溫高濕緩 蘇段組合而成。橫柳先進入高溫低濕干燥段，該階段設定高溫溫度范圍為30°C (含)至35°C (含)之間，低濕濕度范圍為小于75%，在該階段，面水表面水分得到快速蒸發，迅速除濕，橫 柳和面水的含水率進一步降低。經過一段時間的快速干燥，面水外表水分較少，內部面水水 分較多，因此讓橫柳進入常溫高濕緩蘇段，并設定常溫溫度范圍為20°C (含)至30°C (不含） 之間，高濕濕度范圍為大于等于75%。在該階段，面水表面通過適當吸收水分而軟化，同時 橫柳內的水分和溫度也向外擴散，使橫柳與面水之間的溫度和水分得到充分交換，交換完 成后的橫柳內外溫度差、濕度差大大縮小，各部分的水分分布較為均勻。
[0009] (4)重復步驟(3)使橫柳和面水的含水率進一步降低，色澤和口感進一步提升，所 述高溫低濕干燥段與常溫高濕緩蘇段的運行時間比小于1:2,設定該時間比的目的在于，使 橫柳在每干燥一段時間后都有一個較長的緩蘇階段，使面水表面在高濕度的環境下重新吸 收部分水分而變軟，口感更佳，同時可W消除橫柳因內外溫度差、濕度差過大而導致面水表 面結殼、開裂、上下分層的缺陷，可W明顯改善橫柳的品質。
[0010] (5)通過步驟(3)和步驟(4)，橫柳的含水率降低到合適的范圍，為了進一步改善橫 柳的外觀、色澤和口感，使橫柳進入結束段，該階段設為低溫高濕段，設定低溫溫度范圍為 15°C至20°C之間，高濕濕度范圍為大于等于75%，在該階段，橫柳內外進行進一步的熱交換 和水分交換，達到均勻狀態，面水表面在高濕度的環境下進一步軟化，含水率提升，W獲得 更好的外觀和口感效果。
[0011] 作為本發明的優選方案，所述常溫高濕緩蘇段、高溫低濕干燥段、低溫高濕結束段 中的任意一段的運行時間大于等于30分鐘。此種干燥工藝所得橫柳產品面水滲入橫柳充分 味道更濃香，橫柳外殼柔軟性好，橫柳油附著于表面光澤性好，最重要的是面水干燥程度最 好，大大降低了橫柳的返面現象，提高出品的品質。
[0012] 作為本發明的優選方案，整個干燥過程持續的時間不少于4小時，約為傳統陰干工 藝耗時間的1 /6。大大縮短了二次干燥的時間，有效節約了成本。
[0013] 作為本發明的優選方案，所述高溫低濕干燥段與常溫高濕緩蘇段的運行時間比設 為1:3。運樣設置可W促使溫度梯度與濕度梯度同向，長時間緩蘇有效提高了面水向橫柳殼 內部的滲入量，所得產品面水味道更濃更純。
[0014] 作為本發明的優選方案，所述步驟(5)的運行時間大于所述常溫高濕緩蘇段與高 溫低濕干燥段之和的1/3。W促使橫柳外殼在高濕環境下充分吸濕回軟，確保所得出品的柔 軟性達到要求。
[001引本發明的工作原理是:本發明利用溫度、風速和濕度對橫柳干燥效果的影響，通過 控制干燥時的溫度、風速和濕度參數對面水橫柳進行分段干燥，二次干燥的面水橫柳中面 水溫度較高，而且橫柳和面水的水分分布不均，所W在開始階段給橫柳提供一個常溫高濕 的環境，讓內部積聚的熱量向外散發，同時也讓面水表面因內部滲透而下沉，形成弧形面增 大蒸發面積。然后進入干燥階段，將面水橫柳置于高溫低濕的環境當中，將橫柳的水分降至 合理范圍內。最后進入結束階段，使橫柳在高濕低溫的環境下軟化，進一步提升出品的質 量，改善橫柳的色澤和口感。
[0016] 與現有技術相比，本發明還具有W下優點：
[0017] (1)傳統干燥工藝耗時長，面水中的香料散失多，影響出品的口感，而本發明采用 分段干燥，最大程度縮短干燥時間，提高生產效率;另外，快速干燥后設有緩蘇段，避免面水 外表結殼，影響外觀和口感，同時可W保存香料，避免過快蒸發。
[001引（2)本發明的干燥段和緩蘇段的運行時間比為1:3,使橫柳的出品更貼近自然干燥 的效果，色澤較好，橫柳的芳香氣息更濃郁。
[0019] (3)橫柳上的面水是由糖類等多種物質混合配置而成，運種厚度超過5mm的含糖較 高的粘性物料在干燥過程中如果采用單一溫度和濕度均不能完全干燥，所W本發明采用分 段多參數控制的方法，可W將橫柳由內而外完全干燥，同時保留面水橫柳特有的芳香氣息。
[0020] (4)本發明采用了一種緩蘇-干燥-緩蘇的分段干燥工藝，可通過設定多段不同的 環境最終達到實現面水橫柳二次干燥和連續生產的目的，是實現橫柳深加工生產線的重要 一環。
【附圖說明】
[0021] 圖1是實施本發明的流程圖。
[0022] 圖2是單因素實驗中濕度對干燥效果的影響曲線圖。
[0023] 圖3是單因素實驗中溫度對干燥效果的影響曲線圖。
[0024] 圖4是理想的干燥曲線圖。
[0025] 圖5是本發明提供的分段干燥方法的曲線圖。
【具體實施方式】
[0026] 為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，W下參照附圖并舉實施例對 本發明作進一步說明。
[0027] 傳統二次干燥工藝采用自然風干或熱風風干的方法降低面水橫柳的含水率，但是 運種采用單因素(溫度）的干燥方法存在口感、外觀較差，含水率不達標、色澤不好，橫柳的 芳香氣息較淡等產品缺陷，下面結合圖2、圖3來詳細說明：
[0028] 濕度對干燥效果的影響：空氣濕度是衡量空氣介質干燥能力的重要指標之一，相 對濕度值越小則表示空氣干燥吸水能力越小。橫柳中加入的面水是一種混合的粘性物料， 因此，干燥過程中需要保持一定的濕度。如圖2所示為溫度為27°C，相對濕度為40%、55%、 70%、85%的干燥曲線。當溫度為27°C時，干燥前期相對濕度越小曲線上表現為切線越睹， 斜率越小，隨著相對濕度的增大曲線逐漸平緩，即干燥除水速率逐漸減小。干燥1.5小時后， 相對濕度40%和55%干燥曲線后期幾乎沒有太大變化，主要原因在于干燥前期失水過快導 致面水表面結殼嚴重，面水上下分層，熱風幾乎不與內部濕物料進行傳熱傳質，所得產品外 殼失水嚴重，較硬無光澤，而內部面水下層依然成水溶狀態。相對濕度為70%和85%的前階 段下降更加平緩，其最終水分含量更低和面水干燥均勻度更好。W上四種干燥方式所得產 品面水都未能達到干透的效果。事實上，面水橫柳的驚干其主要除濕部分在于面水，而面水 為含糖較高的粘性物質，相對濕度太低，干燥速率太快面水表面結殼嚴重，反而不能達到降 低物料水分，尤其是降低面水部分水分的目的。因此，干燥過程中應保持的相對濕度約為 80%，防止前期面水表面過快結殼。
[0029] 溫度對干燥效果的影響：溫度是衡量干燥能力的重要指標之一，溫度越高空氣干 燥能力越強，但是對于混合粘性物料，溫度夠高并不一定能夠得到理想效果。如圖3所示為 相對濕度為70%，溫度為20°(：、25°(：、30°(：、35°(：的干燥曲線。根據圖中數據曲線可知，當相 對濕度為70%時，溫度從20°C~30°C曲線發生變化較為顯著，30°C和35°C曲線走勢相差較 少，說明升高溫度確實有利于水分去除。當溫度為20°C時，一段時間水分幾乎保持平衡，主 要是干燥溫度低且前期庫房濕度較高，而后隨著干燥過程進行，熱累主機工作逐漸將庫房 濕度維持在設定濕度值附近，物料水分逐漸減少，但6小時后整體水分含量為27.65%，雖然 在要求的范圍（26%~28%)，但面水水分含量較高，呈水溶狀態，不符合要求。溫度調高到 25°C，曲線過渡平滑，前期流動面水向油橫柳滲透較好，最終水分達到廠商要求，但是最底 層面水未能干燥，產品不合格。溫度為30°C和35°C干燥曲線前期除濕較快，高溫下面水向油 橫柳滲透性更好，但前期過快干燥也導致面水內部水分往表面傳送脫節，面水表面結殼、開 裂，上下分層嚴重，最終經過6小時干燥，油橫柳失水嚴重，面水底層仍然未能干透，最終水 分過低，產品不合格。事實上，溫度的提高有兩個方面的好處:其一，能夠提高干燥除水的速 率，縮短驚片的時間；其二，溫度較高流動面水向油橫柳滲透性更好，起到提高橫柳口感效 果。
[0030] 總結上述單因素實驗可知，傳統工藝采用單一溫度或相對濕度的干燥方式并不能 達到最終干透面水的目的，一方面因為面水含糖量較高，表面極易結殼的物料特性，另一方 面在于油橫柳物理結構使得流動面水各部分的厚度不一，中間凹陷的部分面水較為集中難 W干燥。
[0031] 本發明通過分段多因素干燥法來解決傳統干燥工藝所存在的問題，如圖1所示，該 干燥方法為分段干燥法，包括初始段、干燥段和結束段，其中，具體操作步驟如下：
[0032] (1)將二次干燥的面水橫柳放入熱累干燥區內，開啟熱累加熱和風循環系統;熱累 作為熱源或冷源，在風機的作用下對干燥區內的面水橫柳升溫或降溫，其中，風機、熱累和 排濕風機在系統設定的溫度和濕度范圍內自動開啟或停止工作，使實際溫度和濕度處在設 定范圍內。
[0033] (2)二次干燥的面水橫柳中面水溫度較高，而且橫柳和面水的水分分布不均，為使 橫柳內部水分分布均勻，提高出品的質量，因此使橫柳進入初始段，該初始段設為常溫高濕 緩蘇段，并設定常溫溫度范圍為20°C (含）至30°C (不含）之間，高濕濕度范圍為大于等于 75 %。該階段對橫柳起過渡和緩沖作用，使橫柳與面水之間的溫度和水分得到充分交換，交 換完成后的橫柳內外溫差、濕度差大大縮小，各部分的水分分布較為均勻。
[0034] (3)初始段完成后，橫柳進入復合干燥段，該階段由高溫低濕干燥段和常溫高濕緩 蘇段組合而成。橫柳先進入高溫低濕干燥段，該階段設定高溫溫度范圍為30°C (含)至35°C (含)之間，低濕濕度范圍為小于75%，在該階段，面水表面水分快速蒸發，迅速除濕，面水的 含水率進一步降低。經過一段時間的快速干燥，面水外表水分較少，橫柳內部水分較多，因 此讓橫柳進入常溫高濕緩蘇段，并設定常溫溫度范圍為20°C (含)至30°C (不含)之間，高濕 濕度范圍為大于等于75%。在該階段，面水表面通過適當吸收水分而軟化，同時面水內的水 分也向橫柳滲透，使橫柳與面水之間的溫度和水分得到充分交換，交換完成后的橫柳內外 溫差、濕度差大大縮小，各部分的水分分布較為均勻。
[0035] (4)重復步驟(3)使橫柳和面水的含水率進一步降低，色澤和口感進一步提升，所 述高溫低濕干燥段與常溫高濕緩蘇段的運行時間比小于1:2,設定該時間比的目的在于：面 水在每干燥一段時間后都有一個較長的緩蘇階段，使面水表面在高濕度的環境下重新吸收 部分水分而變軟，口感更佳，同時可W消除橫柳因內外溫差、濕度差過大而導致面水表面結 殼、開裂、上下分層的缺陷，可W明顯改善橫柳的品質。
[0036] (5)通過步驟(3)和步驟(4)，橫柳的整體含水率降低到合適的范圍，為了進一步改 善橫柳的外觀、色澤和口感，使橫柳進入結束段，該階段設為低溫高濕段，設定低溫溫度范 圍為15°C至20°C之間，高濕濕度范圍為大于等于75%，在該階段，橫柳內外進行進一步的熱 交換和水分交換，達到均勻狀態，面水表面在高濕度的環境下進一步軟化，含水率提升，W 獲得更好的外觀和口感效果。
[0037]如圖4所示為橫柳的理想干燥過程，其中最初面水為產品高水分部分(含水量取 39% )，油橫柳是產品低水分部分(含水量取30% )，而干燥后的產品面水含水量必須低于 20 % (含水量取20 % ) W保證面水整體為固態，同時最終產品的含水量需高于26 %。因此，油 橫柳的含水量必須大于26 %，通過計算得到橫柳初始含水量為32.25 %，最終含水量取 27%，計算得到油橫柳最終水分含量為28.81%。由圖3結合上述單因素實驗的分析結果可 知，橫柳片和面水初始水分不同導致面水橫柳干燥過程中出現了局部干燥曲線交錯現象， 干燥過程采用單一參數很難達到干燥要求。因此，干燥過程中加入緩蘇階段有著重要的意 義，采用多階段緩蘇一干燥交錯循環的方式有助于達到最終的干燥面水的目的。
[003引實施例1:
[0039] 如圖5所示為采用高溫低濕干燥-常溫高濕緩蘇循環多段式干燥工藝的含水率曲 線圖。結合表1可知，常溫高濕緩蘇過程中，物料水分較高的流體面水向水分較低的油橫柳 滲透，使兩者水分梯度差距逐漸縮小，面水逐漸變粘稠，隨之進入短時間高溫低濕干燥，面 水橫柳相應蒸發部分水分，但由于油橫柳表面積大于面水蒸發表面積，再次進入緩蘇階段 面水中的水分將繼續向油橫柳里滲透，同時也會向干燥的面水表面轉移水分，為了使兩股 水分牽引達到最大，必須保持面水不出現分層現象，因此前期干燥時間不宜過長溫度不能 太高。得到最終產品的水分含量為26.25%，滿足產品的要求，橫柳柔軟度、面水的干燥均勻 度W及色澤都能獲得較好的效果，且在口感上能夠保持面水的原汁原味。
[0040] 表1常溫高濕緩蘇-高溫低濕干燥分段干燥運行參數表 r 00411 '[0042]本發明'的工作原理'是:本發明利用4
度、風速和濕橫柳干燥效^的影響，通過' 控制干燥時的溫度、風速和濕度參數對面水橫柳進行分段干燥，面水橫柳經一次干燥完成 后內部存儲的熱量較多，而且水分分布不均，所W在開始階段給橫柳提供一個常溫高濕的 環境，讓內部積聚的熱量向外散發，同時也讓面水表面適當吸收水分，避免過于干燥而結 殼、干裂。然后進入干燥階段，將面水橫柳置于高溫低濕的環境當中，將橫柳的水分降至合 理范圍內。最后進入結束階段，使橫柳在高濕低溫的環境下軟化，進一步提升出品的質量， 改善面水的色澤和口感。
[0043]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種齒水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，所述干燥方法為分段干燥法，具體步驟 如下： (1) 將需要二次干燥的鹵水檳榔放入熱栗干燥區內，開啟熱栗加熱和風循環系統； (2) 進入干燥段，所述干燥段由高溫低濕干燥段和常溫高濕緩蘇段組合而成，所述高溫 低濕干燥段的高溫溫度范圍為30°C至35°C之間，低濕濕度范圍為小于75%，該階段使鹵水 表面含水率快速降低；高溫低濕干燥段完成后進入常溫高濕緩蘇段，所述常溫高濕緩蘇段 的常溫溫度范圍為20°C至29°C之間，高濕濕度范圍為大于等于75%，該階段使檳榔與鹵水 之間的溫度和水分得到充分交換； (3) 重復步驟(2)使檳榔和鹵水的含水率進一步降低，其中高溫低濕干燥段與常溫高濕 緩蘇段的運行時間比小于1:2。2. 根據權利要求1所述的齒水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，所述干燥方法還包括 初始段，所述初始段位于干燥段前，具體操作步驟如下： 進入初始段，所述初始段設為常溫高濕緩蘇段，設定常溫溫度范圍為20°C至29°C之間， 高濕濕度范圍為大于等于75%，使檳榔與鹵水之間的溫度和水分得到充分交換。3. 根據權利要求1或2所述的齒水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，所述干燥方法還 包括結束段，具體操作步驟如下： (4) 進入結束段，所述結束段設為低溫高濕結束段，設定低溫溫度范圍為15°C至20°C之 間，高濕濕度范圍為大于等于75%。4. 根據權利要求3所述的鹵水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，所述常溫高濕緩蘇 段、高溫低濕干燥段、低溫高濕結束段中的任意一段的運行時間大于等于30分鐘。5. 根據權利要求1所述的鹵水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，整個干燥過程持續的 時間不少于4小時。6. 根據權利要求1所述的鹵水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，所述高溫低濕干燥段 與常溫高濕緩蘇段的運行時間比設為1:3。7. 根據權利要求2所述的鹵水檳榔的熱栗干燥方法，其特征在于，所述步驟(4)的運行 時間大于所述常溫高濕緩蘇段與高溫低濕干燥段之和的1/3。
【文檔編號】F26B21/10GK106017049SQ201610319324
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】吳耀森, 龍成樹, 劉清化, 龔麗, 李浩權, 胡光華, 劉軍
【申請人】廣東省現代農業裝備研究所, 廣東弘科農業機械研究開發有限公司