林友俊 陳 娜 曾生林 葉 桐

無窮食品有限公司 廣東潮州 521000

1 烘爐(煙熏爐)設(shè)備的現(xiàn)狀

近年來，我國烘爐(煙熏爐)無論是從質(zhì)量上還是數(shù)量上都有了很大的發(fā)展，但是與國外先進(jìn)水平相比仍然具有相當(dāng)大的差距，為此我們更要加快干燥技術(shù)的研究。根據(jù)烘爐的參數(shù)進(jìn)行分類，可分為：普通型烘爐、節(jié)能型烘爐、水平型烘爐、側(cè)熱型烘爐和集熱型烘爐。

烘爐設(shè)備是伴隨著肉制品加工工藝的發(fā)展而同步發(fā)展的。烘爐設(shè)備也是肉制品加工工藝所用設(shè)備中使用頻次最大，品種規(guī)格繁多，性能要求較高，工作條件異?？量痰囊环N設(shè)備。烘干干燥是食品加工與貯藏的一種方法。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已逐漸淡化烘干干燥加工延長貯藏期的功能，而重點(diǎn)落在形成特殊獨(dú)有風(fēng)味和口感的功能上。近年來，休閑肉制品的快速發(fā)展促進(jìn)了烘爐設(shè)備的生產(chǎn)和研發(fā)。本文通過新型雙通道集中供熱式烘爐在鹽焗雞蛋和家禽肉制品中的應(yīng)用，利用熱分布測試、烘干產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)，研究產(chǎn)品烘干效果及其節(jié)能降耗。

2 新型烘爐(煙熏爐)主要功能和特點(diǎn)

RYXSJ雙通道集熱式烘爐是浙江瑞邦智能裝備股份有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的新一代煙熏設(shè)備，具有發(fā)紅、干燥、蒸煮、煙熏、烘烤等功能，適用于香腸、火腿，以及豬牛羊肉及家禽、水產(chǎn)品類等食品的加工。

RYXSJ雙通道集熱式烘爐有2個特制的采用獨(dú)立變頻控制的風(fēng)機(jī)形成雙通道風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)?？煞謩e控制左右出風(fēng)大小的狀態(tài)，例如左風(fēng)道出風(fēng)從0%～100%可獨(dú)立調(diào)節(jié)，右風(fēng)道出風(fēng)從0%～100%也可獨(dú)立調(diào)節(jié)，使左右風(fēng)向碰撞的交匯點(diǎn)從架車的上層到下層均勻分布[1]。

RYXSJ雙通道集熱式烘爐采用單個換熱器集中換熱，換熱面積大，熱效率高；底部圓角導(dǎo)流設(shè)計(jì)，可以提高氣流速度和消除氣流阻滯，并且方便清洗；兩側(cè)風(fēng)腔出風(fēng)咀增壓設(shè)計(jì)，風(fēng)道中間微調(diào)設(shè)計(jì)，保證各個出風(fēng)口出風(fēng)均勻分布；廢氣強(qiáng)排系統(tǒng)，確保熱濕空氣及時外排，干燥效率高；采用多路、分段的清洗方式，配備高效在線清洗系統(tǒng)；生熟區(qū)門互鎖，區(qū)域隔離，符合HACCP要求；全電腦控制，可直觀地顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便地進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定、修改、并自動記錄運(yùn)行狀況；采用世界知名品牌電氣、氣動及蒸汽控制元器件，性能穩(wěn)定、可靠；系統(tǒng)自帶故障診斷功能，對出現(xiàn)的故障問題均能在觸摸屏上反應(yīng)出來，便于設(shè)備日常維護(hù)；專門配置濕度控制閥，產(chǎn)品在煙熏、發(fā)紅時都能對產(chǎn)品進(jìn)行有效的濕度控制；控制系統(tǒng)在突然斷電，重啟時，仍保持原工作數(shù)據(jù)不變，繼續(xù)運(yùn)行，做到無間隙工作；采用倒吊桶式疏水閥，既有利于蒸汽凝結(jié)水的收集，又大大提高了蒸汽的利用率，使設(shè)備的蒸汽耗量大為下降；雙門配置可視觀察窗，配備濃淡煙可控制的發(fā)煙系統(tǒng)。

3 新型烘爐的熱分布測試及結(jié)果

此次烘爐熱分布測試實(shí)驗(yàn)是雙通道集熱式烘爐進(jìn)行的溫度熱分布測試，此烘爐型號為：RZGSJ-2/5-TD-Z；編碼為：20190338，浙江瑞邦智能裝備有限公司制造。

3.1 實(shí)驗(yàn)步驟

3.1.1 測試及說明

本次烘爐實(shí)驗(yàn)的測試設(shè)備采用中國臺灣TES多點(diǎn)溫度機(jī)，型號PROVA800，臺灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司。RZGSJ-2/5-TD-Z型烘爐共6臺車位，每臺車有12層篩盤。本次實(shí)驗(yàn)分別選取4臺車位上中下左右共8個測溫點(diǎn)，見圖1烘爐模型圖。

圖1 烘爐模型圖

對各點(diǎn)位各時間點(diǎn)的溫度收集記錄。熱分布點(diǎn)1至點(diǎn)8實(shí)際溫度記錄表，詳見表1。

表1 熱分布點(diǎn)1至點(diǎn)8實(shí)際溫度記錄表

3.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

(1)先將雙通道集熱式烘爐的空爐運(yùn)行一段時間，反復(fù)3次，確認(rèn)烘爐線路，爐溫正常，設(shè)備無異常。

(2)將烘干的臺車推進(jìn)烘爐，對8個點(diǎn)位分別進(jìn)行溫度熱分布測試實(shí)驗(yàn)，時間為60min。

3.2 烘爐工藝參數(shù)設(shè)置

設(shè)置雙通道集熱式烘爐的工藝參數(shù)：時間60min，溫度60℃，循環(huán)風(fēng)速1 000r/min，強(qiáng)排風(fēng)速1 000r/min。

3.3 熱分布實(shí)驗(yàn)

根據(jù)熱分布點(diǎn)1～點(diǎn)8實(shí)際溫度記錄表1畫出溫度分布折線圖，見圖2。

圖2 點(diǎn)1～點(diǎn)8溫度曲線分布圖

由圖2可知，通過熱分布實(shí)驗(yàn)雙通道集熱式烘爐各點(diǎn)測試溫度為：點(diǎn)1的溫度在56.8～64℃之間，點(diǎn)2的溫度在61.2～69.4℃之間，點(diǎn)3的溫度在60.5～70.7℃之間，點(diǎn)4的溫度在59.3～68℃之間，點(diǎn)5的溫度在58.1～66.6℃之間，點(diǎn)6的溫度在60.6～69.7℃之間，點(diǎn)7的溫度在55.5～62.7℃之間，點(diǎn)8的溫度在56.0～66.6℃之間。由此可見烘爐內(nèi)各點(diǎn)溫度都比較均勻，有利于產(chǎn)品的干燥，保持其工藝的均勻性。

4 產(chǎn)品烘干效果分析

4.1 實(shí)驗(yàn)原料

鹽焗雞蛋、雞翅根、雞翅尖、鴨翅根、鴨腿，均來源于無窮食品有限公司。

4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

(1)烘干實(shí)驗(yàn)設(shè)備是雙通道集熱式烘爐，型號RZGSJ-2/5-TD-Z，編碼20190338，浙江瑞邦智能裝備股份有限公司。

(2)對比設(shè)備是普通型側(cè)熱式烘爐，型號RPGJ-2/16-TD-Z，編碼20160508，浙江瑞邦智能裝備股份有限公司。

4.3 烘干工藝參數(shù)

設(shè)置烘干的工藝參數(shù)范圍：時間60～180min，溫度60～80℃，循環(huán)風(fēng)速800～1 200r/min，強(qiáng)排風(fēng)速600～1 000r/min。

4.4 烘干實(shí)驗(yàn)步驟

(1)先讓烘爐空爐運(yùn)行一段時間，爐溫正常，確認(rèn)設(shè)備無異常。

(2)分別將烘干載有相同原料的臺車推進(jìn)烘爐，設(shè)置相同的烘干工藝參數(shù)。

4.5 測試結(jié)果

4.5.1 鹽焗雞蛋烘干效果

蛋類品項(xiàng)的鹽焗雞蛋測試結(jié)果見圖3、圖4。

圖3 側(cè)熱式烘爐鹽焗雞蛋烘干效果圖

圖4 新型雙通道集中供熱式烘爐鹽焗雞蛋烘干效果圖

在相同工藝參數(shù)條件下，新型雙通道集中供熱式烘爐整體烘干效果比普通型側(cè)熱式烘爐烘干效果均勻性要好：側(cè)熱式烘爐鹽焗雞蛋產(chǎn)品失水率為18%～30%的范圍，新型雙通道集中供熱式烘爐鹽焗雞蛋產(chǎn)品的失水率為17%～24%，新型雙通道集中供熱式烘爐可適用于鹽焗雞蛋的烘干工序。

4.5.2 家禽類燒烤產(chǎn)品烘干效果

4.5.2.1 雞翅烘干效果

雞翅烘干效果測試結(jié)果見圖5、圖6、圖7。

圖5 新型雙通道集中供熱式烘爐雞翅尖烘干效果圖

圖6 雞翅根烘干效果圖

圖7 側(cè)熱式烘爐雞翅尖烘干效果圖

經(jīng)測試新型雙通道集中供熱式烘爐整體烘干效果極佳。(1)烘爐的設(shè)計(jì)原理是通過改變爐頂兩邊出風(fēng)口風(fēng)量的大小，使?fàn)t內(nèi)循環(huán)風(fēng)交匯位置不斷變化，達(dá)到整爐產(chǎn)品烘干均勻的效果；燒烤系列的產(chǎn)品烘干工序是使生制品變成熟制品，該原理使得循環(huán)風(fēng)速不會過于集中某部分的位置，從而使得產(chǎn)品表皮干燥更均勻，并將產(chǎn)品表面水分帶走。(2)調(diào)整新烘爐的出風(fēng)量，兩邊等同變大等情況下，烘爐整體出現(xiàn)上下部區(qū)域性差別會更小，下部整體偏濕減少，產(chǎn)品色澤泛白少，顯出肉的紅色。(3)側(cè)熱式烘爐主要是小翅批篩后較密實(shí)不透風(fēng)及底部有油盤，易將循環(huán)風(fēng)擋住，風(fēng)到不了烘爐底部；而新型雙通道集中供熱式烘爐可以使風(fēng)整爐的熱風(fēng)循環(huán)，到達(dá)爐內(nèi)各個位置，更適合于燒烤類產(chǎn)品的烘干。

4.5.2.2 雞爪烘干效果

雞爪烘干效果測試結(jié)果見圖8。

圖8 新型雙通道集中供熱式烘爐雞爪烘干效果圖

新型雙通道集中供熱式烘爐雞爪整體烘干效果均勻。新型烘烤爐不僅優(yōu)化了風(fēng)速，增強(qiáng)出風(fēng)量，爐的蒸煮功能效果伴隨新的循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)更加均勻；而普通型垂直式烘爐烘烤雞爪無法達(dá)到這樣的效果。新型烘烤爐的出風(fēng)為頂部出風(fēng)，避免了烘烤車油盤的影響，使得風(fēng)在爐內(nèi)循環(huán)受阻減少，烘爐產(chǎn)品整體的均勻性具有明顯優(yōu)勢；垂直式烘爐經(jīng)過改造，增加引風(fēng)管至烘爐底部，使得烘爐能實(shí)現(xiàn)上下同時出風(fēng)，也有同等效果。

4.5.2.3 醬鹵鴨的鴨翅根、鴨腿烘干效果

醬鹵鴨的鴨翅根、鴨腿烘干效果測試結(jié)果分別見圖9、圖10。

圖9 鴨翅根烘干效果

圖10 鴨腿烘干效果

醬鹵鴨的鴨翅根、鴨腿烘干效果測試結(jié)果表明，新型雙通道集中供熱式烘爐整體烘干效果優(yōu)于普通型垂直式烘爐烘干效果。醬鹵鴨翅根產(chǎn)品失水率標(biāo)準(zhǔn)范圍為20%～25%，而新型雙通道集中供熱式烘爐烘烤醬鹵鴨翅根產(chǎn)品的失水率為20%～24%，因此新型雙通道集中供熱式烘爐可適用于醬鹵鴨品項(xiàng)的烘干工序。在相同烘干時間、溫度一致的條件下，新型雙通道集中供熱式烘爐烘烤醬鹵鴨腿產(chǎn)品的失水率為20%，而醬鹵鴨腿產(chǎn)品的失水率標(biāo)準(zhǔn)為18%～20%，符合醬鹵鴨品項(xiàng)的烘干效果要求。

5 烘爐能耗對比分析

以6車位側(cè)熱式烘爐和6車位新型雙通道集中供熱式烘爐滿爐試驗(yàn)，收集能耗數(shù)據(jù)。不同烘爐產(chǎn)品用電量對應(yīng)表，見表2；不同烘爐產(chǎn)品蒸汽用量對應(yīng)表，分析見表3。

表2 不同烘爐產(chǎn)品用電量對應(yīng)表

側(cè)熱式烘爐單位用電能耗為10.12kwh/h，單位用氣能耗75.27m3/h。平均每1個批次雞蛋烘干需要用時2.06h，用電12.48kwh/h，用氣92.78m3/h。新型雙通道集中供熱式烘爐單位用電能耗為3.02kwh/h，單位用氣能耗26.96m3/h。平均每1個批次雞蛋烘干需要用時1.23h，用電6.20kwh/h，用氣55.24m3/h。通過數(shù)據(jù)分析得出，新型雙通道集中供熱式烘爐比側(cè)熱式烘爐，每烘干1批雞蛋節(jié)約烘干時間40.29%，而且用電能耗減少50.3%(用電僅為原來的一半)，用氣能耗減少40.46%。

表3 不同烘爐產(chǎn)品蒸汽用量對應(yīng)表

6 結(jié)論

隨著中國肉制品行業(yè)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了烘爐(煙熏爐)的性能及質(zhì)量不斷地提高。肉制品烘干干燥[2]加工技術(shù)不斷改進(jìn)，新型的雙通道集中供熱式烘爐設(shè)備效果顯著。

(1)烘爐設(shè)備具有多種功能，應(yīng)用廣泛，可用于香腸、火腿、雞翅、鴨翅、雞蛋、豬牛羊肉類等產(chǎn)品的加工，可滿足肉制品多品種的烘干干燥工序。

(2)烘爐設(shè)備熱分布溫度分布均勻，全電腦觸屏控制，可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測生產(chǎn)，具有節(jié)能降耗高效的特點(diǎn)；以鹽焗雞蛋為例，新型雙通道集中供熱式烘爐比側(cè)熱式烘爐，每烘干1批雞蛋節(jié)約烘干時間40.29%，用電量減少50.3%(用電僅為側(cè)熱式烘爐的一半)，蒸汽用量減少40.46%。

(3)烘爐設(shè)備的工藝流程設(shè)計(jì)具有工業(yè)化可行性和可操作性，作為工業(yè)化設(shè)備投入生產(chǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

中國肉類工業(yè)高速發(fā)展，離不開緊密相連的先進(jìn)機(jī)械裝備，烘爐(煙熏爐)設(shè)備的推廣和應(yīng)用，是現(xiàn)代肉類工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。筆者有幸參與論證新型雙通道集中供熱式烘爐設(shè)備項(xiàng)目工作，闡述了該新型烘爐整個實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵工序烘干產(chǎn)品所產(chǎn)生的影響，并將驗(yàn)證結(jié)果提供給行業(yè)同仁，以便選型烘干設(shè)備予以參考。