多图解析采用热泵干燥的物料究竟好在哪
《热泵市场》杂志
文_徐海政
干燥是我们日常生活和工作中司空见惯的工艺或现象,干燥不仅是去除物料中的水分,而且还要保持物料的色、香、味及它的质地,甚至保证它的生物活性。热泵干燥作为一种高效节能产品,与传统的自然晾晒、燃煤或燃油等干燥方式相比,节能效果显著。
同时,由于整个热泵干燥过程都采用智能操控技术,温度、湿度、时间、风速、风量等都能根据物料特性进行调整,可控性强,因此干燥物料的品质保持得更好。实践才是检验真理的唯一标准,我们来看看热泵干燥的优势都有哪些。
热泵干燥系统。图来自于百度公开搜索
不受外界影响,无污染
热泵干燥系统,物料放在烘干房内,在完全封闭的空间实现干燥过程,不受外界尘土杂物及空气异味干扰,因此不会造成物料的二次污染,特别是一些食品类的物料。传统的自然晾晒干燥方式,受天气、空气等外界环境影响,很容易给物料带来污染。
例如,很多农村通常都是采用自然晾晒的方式来干燥稻谷,但是干燥后的稻谷经常掺杂进沙石、尘土等污染物。而一些气味较浓的物料,则会招来苍蝇、蚊子,比如海鱼采用晾晒的方式,散发出很大的腥味,由于外界气温较高,苍蝇、蚊子等的二次污染是很难避免的。
还有像柿饼、山楂、芒果等水果类,枸杞、淮山、天麻等中草药类,以及辣椒、黄瓜、豆角等蔬菜类,由于自然晾晒时间较长,容易沾上灰尘,造成二次污染。
1-1 热泵干燥的辣椒干净卫生
1-2 自然晾晒的辣椒表面会沾满灰尘
燃煤、燃油等干燥方式虽然物料本身与外界环境不会有直接的影响,但是在干燥过程中会产生二氧化硫、硫化氢、一氧化氮等污染物,排放后短时间内无法完全扩散,通过循环风的交流,也会将有害气体带入烘干房内,对物料造成污染。而采用自然晾晒的干燥方式,物料直接与外界环境接触,也容易受到空气中污染物的影响,特别是在空气污染指数较高的地区和雾霾严重的地区。
2-1 热泵干燥的槟榔没有污染
2-2 采用传统干燥方式的槟榔污染严重,有害物质超标
干燥环境温和,品相好
热泵干燥较传统干燥方式,因可实现精确的控温、控湿,从而可以模拟出更为适合物料干燥的烘干曲线,保证了物料在干燥过程中颜色、外形变化最小,一般不会发生形变、开裂、表面硬化、颜色变暗等干燥缺陷。
以烘干枸杞为例,热泵供热手段比较温和,在干燥过程中,可根据枸杞的热性与要求,调节循环空气的温度及循环量,使得枸杞表面水分蒸发速度和内部向表面迁移速度基本相同,接近于自然干燥速度,从而保证了被干燥枸杞的品质好、色泽好和产品等级高。而自然晾晒、燃煤、燃油等干燥方式,温度和湿度也不好把控,因此很容易导致枸杞外观呈红褐色或暗红色,甚至部分出现黑色。
3-1 采用热泵干燥的枸杞色泽鲜红
3-2 采用传统干燥方式干燥的枸杞呈暗红或红褐色
另外,传统干燥方式温湿度不好控制,物料外观会受到影响,例如腊肉烘干,传统干燥方式都是通过温度的快速升高来降低腊肉的含水量,由于升温过快容止导致腊肉表皮结痂干硬,而热泵干燥根据不同时间段来控制温度和湿度,干燥出来的腊肉外观也会好看的多。
4-1 热泵烘干的海参体形饱满,复水性好
4-2 采用传统干燥方式的海参表面附着一层盐沫,复水性差
而海参采用除湿热泵,在一定温度下控制烘房内湿度,使湿度完成逐渐降低,海参由外到内逐步干燥,低温干燥状态下回锅收形更容易使海参体形饱满,纯淡干海参加工中需反复几次洗掉用于海参脱水使用的盐份,达到含盐量标准。传统干燥通常加入盐做盐渍处理,外表先干,表皮干燥过度,水份不宜排出,只有通过增高温度,降低环境湿度达到干燥状态。
烘干均匀,良品率高
目前传统烘干方式多采用强排的方式,烘房内部存在温度、湿度差异化的缺点而导致物料烘干的均匀性差,从而导致局部位置物料在烘干过程中霉变而导致不良品出现,影响整批物料的良品率。热泵烘干,通过科学合理的风道设计,可以保证烘干房内各个部位的温度和风量基本一致,从而确保物料干燥的均匀度。
广东某地的热泵木材烘干
木材用热泵干燥,可以减少变形和破裂,利用率达97%,而采用传统燃煤豁然头烘干法干燥木材,有效利用率仅有70%左右,自然晾晒的方式受外界环境影响,在风吹雨淋的情况下,利用率更低。
各类种子,比如水稻、小麦、菜籽、树种、草籽等,用热泵干燥后,起发芽率都会明显提高,据相关测试数据表明,采用热泵烘干的种子和日晒比较,平均提篼5个百分点以上。
脱水蔬菜一般都在复水后才食用,其复水后恢复原来状态的程度是衡量脱水蔬菜制品品质的一个重要指标。脱水制品复水性下降,虽然有细胞和毛细管萎缩、变形的原因,更是食品失水后盐分增浓使蛋白质部分变性,失去再吸水的能力,还会破坏细胞膜的渗透件。
传统的干燥方式,由于温度高且不好把控,淀粉和果胶在热力的影响下发生变化,以至亲水性下降。而采用热泵干燥的脱水蔬菜,中低温环境下干燥,且可以调控,因此对蔬菜本身的物理或化学属性造成的变化会更少,干燥后的复水性相对会好很多。
在很多经销商眼中,烟叶烘干的难度很大,面临的风险也很大,传统的干燥方式是燃煤干燥,但是温度很难把握,需要经验丰富的“老师傅”看守才能保证烘干的效果,而采用热泵干燥烟叶,在烘烤过程中,烤房内的温度波动范围很小,烟叶受外界的影响较小,有利于先进烘烤工艺的准确应用,从根本上避免烤青和挂灰现象。
表1:热泵干燥和传统干燥方式烤后烟叶外观质量分析
分类 |
空气能密集烤房 |
所占比例(%) |
传统能源密集烤房 |
所占比例(%) |
桔黄烟 |
393 |
89.3 |
359 |
79.4 |
柠檬黄烟 |
21 |
4.8 |
54 |
11.9 |
杂色烟 |
26 |
5.9 |
39 |
8.7 |
合计 |
440 |
100 |
452 |
100 |
表2:热泵干燥和传统干燥方式烤后烟叶的化学成分对比
设备 |
还原糖(%) |
烟碱(%) |
总氮(%) |
蛋白质(%) |
空气能 |
18.2 |
2.45 |
1.58 |
7.12 |
传统能源 |
17.8 |
2.52 |
1.61 |
7.35 |
同时,由于密封性好,烟叶烘烤过程中呼吸作用释放的二氧化碳,增加了烤烟室内的二氧化碳含量,有利于烟叶变黄和致香物质的形成与积累,且室内温湿度均衡,通风顺畅,烟叶变黄更充分后再转入定色,显著提高了烟叶品质。放表1此外,相关研究表明,热泵干燥的烟叶还原糖稍有增加,烟碱、总氮及蛋白质含量明显下降,对于改善烤烟的香味,减少刺激性和杂气都十分有利。放表2
温度可控,营养流失少
传统烘干方式中最重要的是温度,因此大多传统烘干设备只注重能升多高的温度而忽略了烘干中更为重要的相对湿度及烘干表面积等问题,而过高的温度往往会导致物料中的有益、有用成分蒸发出去,导致营养成分流失。
水果、蔬菜此类物料含有丰富的维生素、芳香类物质,热敏感型较强,采用传统的干燥方法,高温将使其芳香类物质、叶绿素、水果红等色素丧失殆尽,产品黯然失色。而热泵干燥最接近自然干燥温度,物料表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度接近,更多地保留了物料本身的维生素,营养价值更高。
5-1 热泵干燥的佛手柑保持了其原来的色泽和大部分的营养成分
5-2 传统干燥方式干燥的佛手柑变色严重,营养成分大量流失
据相关研究人员经过研究实验发现使用热泵干燥系统烘干生姜,比起传统干燥方式来说,能得到更好的风味,留存更多的姜辣素。有的物料的活性成分、营养成分耐热温度较低,比如蘑菇、药材、木耳、扇贝、鲜蚝、茶叶、麦芽等,采用传统的干燥方式,在高温的干燥环境下,很容易流失,降低干品的价值,因此采用热泵干燥的话,不仅可以保证物料色泽鲜艳气味芳香,还可以保持大部分的营养成分。
6-1 热泵干燥的柿饼外观鲜艳,品相好
6-2 自然晾晒的柿饼色泽暗淡,品相差
7-1 热泵烘干的竹笋色泽艳丽,呈金黄色
7-2 自然晾晒的竹笋色泽暗淡
热泵干燥技术能带来更高的干燥品质,一方面,由于热泵系统能提供更温和的干燥环境;另一方面,更高的可控性和配套的控制系统能针对物料采取最合适的干燥策略。干燥过程中物料不容易变形、开裂、变色、变质、氧化等,干燥彻底,干燥后复水性好,营养成分损失少,比传统干燥设备更有效地保护干燥物的色、香、味、个体形态和有效成分。
版权:首发于《热泵市场》杂志9月刊。感谢贵州贵阳毛发平、四川绵阳王华、福建永安陈火炎、山东蓬莱栾辰、广东梅州肖博等几位有着丰富热泵干燥经验的商家接受采访。头图来自百度公开搜索,版权可能为广州小蜜蜂科技公司。大部分产品图有本微群友提供。