基于熱泵干燥技術的筍干工藝研究

沈曉飛 劉政 蔡靜

摘要 針對筍干干燥這一關鍵工序，利用新型熱泵干燥技術對新鮮毛竹筍進行工藝改進，通過不斷優化干燥參數，設定不同監測點、干燥溫度以及干燥時間對烘房內部的溫濕度變化及筍干重量變化進行實時數據監測與分析，最終得到品質好、口感佳、營養價值高的筍干。通過與湖州長興4月份氣候條件下傳統筍干加工品質的對比發現，經過熱泵加工技術工藝改進的筍干色澤和口感等均優于傳統加工筍干。

關鍵詞 熱泵;干燥;筍干;監測

Abstract Aiming at the key drying process of dried bamboo shoot，the new heat pump drying technology was used to improve the process of fresh bamboo shoot.By continuously optimizing the drying parameters，setting different monitoring sites，different drying temperature and drying time，the real-time data monitoring and analysis was made on the changes of temperature and humidity in the drying room and the weight changes of dried bamboo shoots.Finally，the dried bamboo shoots with high quality，good taste and high nutritional value were obtained.By comparing the processing quality of traditional dried bamboo shoots under the climate conditions of Changxing，Huzhou in April，it was found that the color and taste of dried bamboo shoots improved by heat pump processing technology were better than those of dried bamboo shoots by traditional processing methods.

Key words Heat pump;Drying;Bamboo shoots;Monitoring

我國素來有將竹筍稱為“蔬菜第一品”的說法[1]，筍類品種繁多，四季都可以竹筍入菜品，但竹筍的常溫保存時間很短，超過24 h就容易老化、變色以及變質，即使是在冷庫里的保存時間也不超過7 d的時間[2]。目前竹筍的保存技術大多采用真空冷凍、腌制、保鮮劑、加工成筍干等，其中筍干加工是目前保存竹筍時間最長的技術手段。

傳統竹筍烘干技術是將竹筍經過剝殼、蒸煮、漂洗、壓榨，最后通過無煙的木炭火或者煤球火對竹筍進行烘烤，烘烤過程中需要控制好火候和烘烤時間，并且需要經常翻動竹筍，容易因受熱不均勻造成筍干發黑的問題[3]。林啟訓等[4]利用小型氣調干燥機設備進行了氣調與熱風干燥對比試驗，結果表明干燥介質對毛竹筍的干燥速度和品質有重要影響。Satya等[5]研究發現采用熱泵烘干技術對竹筍加工品質和貯存時間起到重要作用。許多學者對熱泵干燥技術進行了深入研究，對其在農產品加工應用提供了有利條件[6-9]。熱泵控制系統設計能夠更加高效地服務于筍干加工工藝，通過新型控制系統可以實現干燥系統運行穩定、自動化程度高、高效節能、一體化控制等優點[10-13]。筆者以新型熱泵干燥技術為基礎，結合傳統筍干加工工藝，研發了一款基于物聯網平臺的筍干加工實時數據監測系統，可以實時同步監測和存儲烘房內部筍干加工的時間、溫度、濕度、重量等數據。

1 筍干工藝

1.1 傳統工藝流程

傳統筍干加工工藝基本流程是將采收好的新鮮竹筍，在24 h內進行加工，否則鮮筍容易木質化，直接影響筍干口感和品質。將新鮮竹筍去皮清洗，在鍋內進行蒸煮2～3 h，待筍的顏色變為玉色時迅速撈起，將蒸煮后的竹筍迅速用流動的清水進行漂洗，再將漂洗后的竹筍在壓榨機上進行壓榨，最后對壓榨后的竹筍放在篾墊上曬干。

1.2 熱泵烘干原理

采用熱泵技術烘干抽濕系統的形式較多，根據烘干介質循環情況可分為開路式、部分乏氣循環式和閉路式3種，目前大多采用閉路式熱泵烘干抽濕系統，筍干加工基本原理如圖1所示，該烘干方式性能整體穩定，在節約能源的情形下保證筍干質量，同時可以保護周邊生產環境，防止造成環境污染問題。

熱泵烘干抽濕系統有內外2個工作循環，即制冷劑在熱泵系統內的循環和干燥介質的干燥循環。制冷劑在蒸發器中吸收由烘干抽濕系統排出的廢氣中的熱量后，使液體蒸發為蒸汽;經壓縮機壓縮后，送到冷凝器中;在高壓下，熱泵工質冷凝液化，放出的高溫冷凝熱去加熱來自蒸發器的降溫除濕的低溫干空氣，將低溫干空氣加熱到要求的溫度后，排入干燥室作為干燥介質循環使用;液化后的熱泵工質經膨脹閥再次返回到蒸發器內，如此循環往復;同時，廢氣中的大部分水蒸汽在蒸發器中被冷凝下來直接排掉。

2 熱泵干燥試驗

2.1 試驗方法

2.1.1 試驗材料。選取浙江省湖州地區4月份出土的新鮮毛竹筍作為試驗材料，毛竹筍最大筍徑約200 mm，去皮后筍徑約150 mm，鮮筍最高約300 mm，由于筍徑較大，故需將其從中間對切成4份，便于蒸煮和烘干加工。

2.1.2 試驗儀器與設備。熱泵烘干設備由江蘇某公司生產，型號為OML-240FT，具體參數如表1所示。