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滑菇干燥方式的选择

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-04-30 17:32【
滑菇又名滑子菇、滑子蘑,具有较高的营养价值,属于我国传统出口产品,产量较大,需要进行干燥加工才能满足NY/T749-2012的产品标准。滑菇的干燥方式可分为传统干燥加工和新型干燥加工两种方式,传统干燥方式包括自然干燥和煤房干燥,其使用较为广泛,对劳动力依赖程度较高; 新型干燥方式主要包括电热鼓风干燥、冻干干燥、热风-冻干联合干燥、太阳能-热泵联合干燥、微波真空联合干燥等,其可提高制品质量及自动化控制水平,节省大量人力。
 
1 传统干燥方式
1. 1 自然干燥
自然干燥是利用太阳辐射和空气流通来去除滑菇内部的水分,干燥原理是滑菇吸收太阳辐射的热能后,表层水分蒸发到空气中,内部水分迁移到表层。自然干燥加工时间长,占用劳动力多,由于长时间放置,物料中酶的活性不能被快速抑制,呼吸作用持续时间较长,容易发生褐变。另外,此干燥方式受天气因素制约,干燥成品的产量和质量不稳定。
 
2 新型干燥方式
2. 1 电热鼓风干燥
电热鼓风干燥又称热风干燥,其干燥原理是依据热传导效应,将热量从干燥介质传递给物料,物料吸收热量后产生两个扩散,即水分由物料表面到干燥介质中的外扩散及物料内部水分到物料表面的内扩散,两种扩散持续进行,直至物料中水分下降到一定程度后完成干燥。热风干燥在高温有氧条件下进行,干燥过程中会发生多种化学变化,如酚类物质会在氧化酶的催化下发生氧化,维生素在高温下易被破坏,氨基酸和糖类在高温下发生美拉德反应等。

2. 2 真空冷冻干燥
真空冷冻干燥又称冷冻干燥,是真空技术与冷冻技术相结合的干燥方式。根据热力学相平衡原理,水的三相点温度为0.0098℃,三相点压力为609Pa。在水的相变过程中,当环境压力低于水的三相点压力时,固态冰可以直接转化为气态,此现象称为升华,真空冷冻干燥利用的就是这一原理。首先将物料进行深冻,物料中的水在低温下冻结成冰晶体,然后使其处于高真空度条件下,此时物料内的水分压力处于正常三相点压力之下,所以冰晶体直接升华为水蒸气逸出,使物料得以干燥。真空冷冻干燥时,滑菇内部的水分冻结成冰晶体后可以直接转化为水蒸气抽出,热敏性、易氧化成分的保存率较高。物料在深冻时内部的水将形成冰晶,使得溶于水的成分析出而滞留在物料内部,当冰晶升华时不会影响其状态,避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面移动而将无机盐和其他可溶性物质携带到物料表面造成的营养损失。另外,真空冷冻干燥后的物料呈多孔、疏松结构,具有更好的复水性,便于后序加工处理。

2. 3 热风-冻干联合干燥
热风-冻干联合干燥可分为3个阶段,第一阶段是热风干燥,除去菌类表层水分( 表层水分占食用菌所含水分的大部分) ; 第二阶段是迁移干燥,除去食用菌深层水分,排出剩余水分的绝大部分,这一阶段通过保持热风温度来实现; 第三阶段为解析干燥,在不过分破坏菌类结构的前提下,主要由真空冻干干燥去除热风干燥无法继续去除的水分。

2. 4 太阳能-热泵联合干燥
太阳能-热泵联合干燥是将太阳能集热系统与热泵干燥系统通过空气-水换热器相连,太阳能作为热泵辅助热源的干燥方式。该干燥方式解决了太阳能加热器昼夜温差较大及阴雨天无法供热等问题,可实现单独和联合运行。辅助电加热装置主要用于扩大温度的调节范围,循环风箱可将通过介质加热的热风循环利用,减少热量散失。太阳能-热泵联合干燥集合了太阳能干燥和热泵干燥的优点,克服了太阳能干燥温度低、温度可调范围小和热泵电加热装置耗电量大的缺点,热风循环箱减少了能量的散失,该干燥方式具有供热高效且节能的特点。

2. 5 微波真空干燥
微波真空干燥又称微波干燥,微波干燥能使滑菇整体加热,干燥速度快,滑菇的温升和蒸发同时进行,内部水分汽化而产生的蒸汽形成由内向外的压力梯度和温度梯度,产生泵效应,驱使水分流向表面,克服了热风干燥中因物料外层首先干燥而形成硬壳板结阻碍内部水分继续外移的缺点,也解决了真空干燥低压环境对流方式热传递速度慢导致热量传递困难的问题,故微波干燥的干燥速度远高于常规干燥的速度,干燥时间仅为常规干燥方式的几分之一或几十分之一,可极大地提高干燥效率。微波干燥易于控制,断电则加热立即停止,没有余热,便于连续生产和自动化控制,操作方便且具有杀菌功能。

3 小结
经过数据对比可以看出冻干干燥和热风-冻干联合干燥消耗电能50kWh以上,加工成本过高,不适合价格较低的滑菇的干燥加工;热风干燥相对于冻干干燥和热风-冻干联合干燥,在干燥品质上略低于后二者,但可以大大降低加工时间和能耗;太阳能-热泵干燥在能耗方面表现最为出色;微波真空干燥在加工时间方面表现出色,但目前还没有大型的真空微波干燥成套设备和建设方案。综合比较,最适合滑菇加工的干燥方式是太阳能-热泵干燥方式,该方式能耗低,设备的组建容易实施,对环境要求较低,而且在干燥时间上也比较理想。