电加热在核桃烘干中的应用

环境下能长期储存和销售，其市场需求大，售价高，经济效益好。然而，目前我国在核桃采收以及采收后处理技术手段落后，随着核桃产量的迅速增加和农村劳动力的减少，核桃产业对机械化的需求将越来越迫切。如果机械化程度不能跟上核桃产量增长的步伐，势必会成为核桃产业发展的一块绊脚石。因此，研制适应核桃产业大发展的相关机械是当务之急，必须加快核桃采收处理机械的研制与推广，以满足核桃大面积盛产时对采收处理机械的大量需求，保证核桃产业又好又快发展。

核桃脱青皮后，除少量可以在市场销售外，大量的核桃要晾干贮存。核桃产业主要集中在山区，而且在收获期间正值我省阴雨季节，传统的“自然晾晒法”，受场地限制及天气影响，使得核桃不能得到及时干燥，影响核桃品质，甚至还会发霉变质。

二、我省气候环境影响

我省陕南主要核桃种植地区主产地商洛市气候属暖温带，南部气候属亚 热带。由于受到冬夏季风和青藏高原环流的影响，加上秦岭整个山脉对南方暖湿气流的阻挡作用，所以商洛的气候属于暖温带半湿润季风气候，呈现出四季分明，雨热同季，冬干夏湿，干湿分明的气候特征，干旱、连阴雨、暴雨、冰雹、霜冻等灾害性天气时有发生。

陕南核桃主产区商南、丹凤、洛南等地核桃成熟期8～9月份晴好天气不超过10天，阴雨天平均在18天左右，陕南核桃主产区核桃收获脱青皮后主要依靠自然晾晒，核桃成熟时期又正逢雨季，常常造成核桃不能及时晾晒，导致霉变。并且经调研我省核桃逐步由粗放式经营转向集约化经营，这就使得核桃晾晒量急剧增加，因此急需相应的核桃烘干设备，以避免丰产不丰收的局面发生。

三、设计内容及实验方法

1.设计内容

设计制造一小型烘干试验装置（图1），收集全省主要核桃品种，进行热风干燥试验，通过3因素3水平的试验，分析热风温度、湿度及风速与干燥过程单位时间干燥速率、单位质量干燥能耗以及干后物料品质指标综合分值的关系。

采用密封烘房结构，推车式多层筛网放置核桃，通过风机将加热空气送到烘房各个筛网；智能控制器按烘干工艺设定烘干温度、湿度、时间等烘干曲线，检测烘房干球温度和湿球温度，自动控制加热起停、风量大小、排湿门开闭。

2.实验方法

烘干房主要技术参数：

电压：（220±10%）V；温度范围：-55～125℃；温度精度：±0.5℃（在-10～85℃范围内）；相对湿度范围：0～100%RH：相对湿度精度：±0.5%RH。

干燥是核桃初加工过程中的一个重要环节。剥离青皮后的核桃含水率为30%～45%，必须尽快进行干燥，使含水率降低到8%以下，才能保证核桃的内在品质和贮藏期。目前，国外主要采用低温热风干燥方法对核桃进行干燥。热风干燥核桃速度比自然干燥快6 倍，一般在24h 内就可以将核桃干燥到安全水分。热风干燥是将核桃置于图1 中所示的干燥箱中。干燥箱底部有一倾角，以便于装卸核桃；加热空气通过风机从干燥箱底部穿过物料层，将热量传递给物料的同时将物料蒸发的水分带走；热空气最后从干燥箱顶部排出。

实验选用三径较小、皮厚、成熟均匀饱满的核桃，阴干去除表面明显残留水分后（约17小时，室温21℃），阶段烘干共计15小时，起始温度38℃烘干5小时，中段逐步升温至48℃，末尾38℃烘干5小时（图2）。核桃基本烘干。有较少数目的核桃开裂。实验数据显示，实验用初始核桃含水率为37%～42%，15小时烘干实验后并静置到室温检测核桃含水率为10%～12%，在烘干过程中每小时均耗能2.4625 kW·h。

四、结语

目前，整套核桃烘干设备已经在商洛、丹凤、汉中等地进行试用，设备运转情况良好，易于被当地果农接受。该设备的推广不仅在人力上解决了现在农村劳动力不足的问题，也可以使得核桃在成熟季节解决了极端天气下则造成核桃大量霉变的情况，经用户反映，使用该设备与传统煤炭烘干相比不仅节约能源，还减轻了人力劳作和环境的污染。

作者简介：杨震（1988-），男，陕西西安人，就职于陕西省农业机械研究所，助理工程师，研究方向：设施农业设备、林果设备研发。