花生热风干燥工艺参数研究

摘要：为提高花生干燥的效率，采用单因素试验和正交试验，研究热风温度、热风风速和料层厚度对干燥效果的影响。通过试验确定的最佳工艺条件为：热风温度60 ℃、热风风速0.8 m/s、料层厚度1 cm。在此参数条件下，降水率达48.3%，RSD为0.51%。

关键词：热风干燥;工艺参数;试验;花生;降水率

中图分类号：S375;S565.2    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）02-0037-03

近年来，辽宁省的花生产业发展迅速，种植面积和加工规模不断扩大，对花生的收储品质要求也不断提高。刚收获的花生荚果含水率高达50%～60%，如果不及时进行干燥处理，很容易发生霉变，每年因此造成的损失高达总产量的10%～20%。当前，我国普遍应用简单的花生干燥机械来干燥花生，很难精准控制荚果的干燥速率和时间，影响花生干燥品质。为优化花生热风干燥的工艺参数，选择对干燥效果影响较大的温度、风速和料层厚度共3个因素进行单因素试验和正交试验，以期获得花生最佳干燥工艺参数，从而为提高花生干燥效率提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜带壳花生产自辽宁锦州。

1.2 仪器与设备

JK-KB1700型多参数可控原位精确干燥试验台：长春市神阳机电有限公司;电热鼓风干燥箱：上海苏进仪器设备厂;电子天平（精度0.000 1 g）：北京赛多利斯天平有限公司。

1.3 试验方法

挑选籽粒饱满、无损伤的花生，去除杂质后，置于冰箱冷藏保存。花生初始干基含水率为0.645 4  g/g。选取不同干燥温度、干燥风速和物料厚度进行干燥试验，每0.5 h测量一次样品质量，当干基含水率降至安全水分时停止干燥。

1.3.1 单因素试验 在干燥风速0.8 m/s、物料厚度2 cm的条件下，将干燥温度分别设为40，50，60，70 ℃，考察温度对干燥时间和降水速率的影响。在干燥温度60℃、料层厚度2 cm的条件下，将干燥风速分别设为0.4，0.6，0.8，1.0 m/s，考察风速对干燥时间和降水速率的影响。在干燥温度6 0℃、干燥风速0.8 m/s的条件下，将料层厚度分别设为1，2，3，4 cm，考察物料厚度对干燥时间和降水速率的影响。

1.3.2 正交试验 在单因素试验基础上进行正交试验设计，以干燥温度、干燥风速、料层厚度为影响因素进行L9（34）正交试验，以降水率为评价指标，每组试验重复3次，结果取平均值。

1.4 检测指标及依据

干燥时间（T）是指花生干燥至10%安全水分所需要的时间。花生含水率（M）参考国标GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》进行。花生降水速率的计算公式为：

v=×100%

式中：v为降水速率，%/min;M0为初始含水率，%;Mi为干燥时间为i时的含水率，%。

2 结果与分析

2.1 温度对花生干燥效果的影响

选取不同的干燥温度对花生进行热风干燥，结果见图1。

由图1可知：随着干燥温度的升高，花生降水率明显增大，且随着时间增加，降水率的增率逐渐减小;当温度超过60 ℃、干燥时间累计超过7 h时，花生出现糊香味，并且红衣开始破裂。由此可知，较高的干燥温度虽然会提高花生降水率，但会影响花生的加工品质。

2.2 风速对花生干燥效果的影响

花生壳周围的风速可以控制表面水分蒸发速度，从而影响花生热风干燥速率。在不同的干燥风速下对花生进行热风干燥，结果见图2。

由图2可知：隨着风速的增加，花生降水率逐渐增加，但随着时间延长，降水率的增率逐渐变小。风速增大会使试验能耗明显增大，因此在优化工艺时应找出合适的风速。综合考虑干燥效率和能源消耗，风速以0.6～0.8 m/s为宜。

2.3 料层厚度对花生干燥效果的影响

料层厚度影响花生与干燥介质的接触面积，其影响程度见图3。

由图3可知：随着料层厚度的增加，花生降水率逐渐减小，且随着时间增加，花生降水率速率逐渐减小。这是由于料层厚度的增大导致干燥阻力增加，减小了热风速度和单位时间内花生与干燥介质的接触面积，从而影响干燥效果。

2.4 最佳工艺参数的确定

通过单因素试验可知，干燥温度、干燥风速和料层厚度是影响花生干燥的重要因素。利用正交试验优化工艺参数，因素水平见表1，数据分析见表2。

由表2可知：各因素对花生降水率的影响程度依次是A干燥温度>B干燥风速>C料层厚度;优化后的最佳工艺为A3B3C1，即干燥温度60 ℃、干燥风速0.8 m/s、粮层厚度1.0 cm。按最佳干燥工艺进行3次重复试验，平均值为48.3%，RSD为0.51%，表明此干燥工艺参数可靠稳定。

3 结论

通过花生热风干燥单因素试验，分析干燥温度、干燥风速、料层厚度对花生降水率的影响，并采用正交试验优化工艺参数。结果表明，各因素对花生干燥的影响程度依次为热风温度、热风风速、料层厚度。对正交试验结果进行分析，得出花生干燥的最优工艺参数为：热风温度60 ℃，干燥风速0.8 m/s，料层厚度1.0 cm，在此条件下的花生降水率可达48.3%。

参考文献

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Study on Technological Parameters of Peanut Hot Air Drying

LIN Zimu

（Liaoning Food Science Institute， Shenyang 110032， China）

Abstract： In order to improve the efficiency of peanut drying， single factor test and orthogonal test were used to study the effect of hot air temperature， hot wind speed and layer thickness on drying effect. The optimum process conditions determined by the test are： Hot air temperature 60 ℃， hot air wind speed 0.8 m/s， material thickness 1 cm. Under these parameters， the precipitation rate is 48.3% and the RSD is 0.51%.

Key words： hot air drying; technological parameter; test; peanut; precipitation rate