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摘要 为充分利用太阳能和农村生物质资源制干枸杞技术,进行了太阳能生物质能一体机制干枸杞试验。结果表明,新型制干装置热效率高,可以满足枸杞制干质量的要求,自动控制制干室内的温湿度误差较小,效果好;枸杞制干受热均匀,设备制干周期短,能耗少。
关键词 太阳能生物质能一体机;枸杞;制干
中图分类号 S567.19 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)03-0217-01
充分利用太阳能和农村生物质资源制干枸杞技术,试验设备为圣火源研制制造的小型户用枸杞快速制干装置,该装置是由光热空气加热器、生物质空气快速加热器和制干室组成,并利用光热空气加热器和生物质空气快速加热器并联互补把常温空气加热到45~70 ℃。采用自动的温湿控制系统、循环风机,使热风在果盘间流过,实现枸杞鲜果快速脱水制干的效果。现将太阳能生物质能一体机制干枸杞试验介绍如下。
1 材料与方法
1.1 试验设备
小型户用枸杞快速制干装置3台,每台制干室容积为4.4 m3,装15层果盘,果盘面积为0.8 m×1.6 m,每盘装鲜果15 kg,整机满负荷制干225 kg鲜果。每台配备太阳能空气加热器面积5 m2,专用生物质空气快速加热器1台,可调250 W风机2台及电子自动温、湿控制系统[1-4]。
1.2 枸杞的选取与采摘
1.2.1 选果。选宁杞1号为试验用果,宁杞1号是宁夏农林科学院1973年从中宁原农家品种大麻叶的丰产茨园中采用单株选优方法选育的,经无性扩繁形成的无性系。果实性状:鲜果橙红色,果表光亮,平均单果质量0.586 g,最大单果质量1.42 g。鲜果果型指数为2.2,鲜果平均纵径1.68 cm,横径0.97 cm,果肉厚0.114 cm,果实鲜干比4.37∶1.00,鲜果千粒重586.3 g。种果占鲜果重的5.08%。夏季晴天食用碱处理后3 d可以制干,果实鲜干比为4.4∶1.0,干果色泽红润,果表有光泽,含总糖54%、枸杞多糖3.34%、类胡萝卜素1.29 g/kg、甜菜碱0.93 g/100 g。耐挤压,果筐内适宜承载深度35~40 cm[5-6]。
1.2.2 采摘。
(1)不摘生果或过熟果。枸杞落花后,逐渐发育成绿色幼果,继而果实发育并变成橙色果,这时果肉尚硬。然后果实逐渐变成鲜红色,果蒂疏松,果肉稍软,这时是枸杞果采摘的最佳期。如采摘过早,摘了橙色果,枸杞烘干后即变成黄皮果,影响枸杞果的质量和等级;采摘过迟,鲜果熟透,果实色泽不鲜艳,还会出现油果(紫红色于果)和贼果(很难制干的果实)。
(2)连柄采摘果。枸杞果要连柄采摘,如取掉果柄,容易感染病菌霉烂;采摘的果实,要轻摘轻放,盛装枸杞果的器皿,要用盆、桶、篮、筐等,不宜用塑料袋等,以防搬运时挤压或碰撞。因撞伤、挤伤、压伤、摔伤、刺伤等,烘干后会变成黑色(俗称“油枸杞”)。
(3)不能久放鲜果。采摘下的枸杞果,要及时晾晒或烘干,不能久放。因采摘的枸杞果呼吸性较强,容易发热,放置过久,烘干后的枸杞果色暗淡不鲜。
(4)不能湿摘果。枸杞果不宜在早晨有露水时或雨后果粒未干时采摘。如采摘了湿果,果面会长期不干,容易被细菌污染,烘干后的干果果色黑暗。采摘果最佳时间是在早上露水干后或傍晚太阳落山后用手采摘。
1.3 枸杞鲜果烘干前处理
把鲜枸杞果摊在果盘上,拣去杂物和烂果,用加压喷雾法清洗果表污物,在阳光下晒干果表水分。把清洗过的枸杞鲜果用浓度为1%的食用碱水进行喷雾清洗,在阳光下晒干果表水分,果表会出现白霜,放置3 h后再用清水清洗干净晾干后装入制干室。
1.4 枸杞鲜果制干
枸杞鲜果皮薄,鲜果含水量高达82%左右。要使其尽快制干,应具备2个条件:一是增加温度使鲜果内水分蒸发到空气中;二是使蒸发的水分尽快脱离果体表面。探索既保证枸杞质量,又能快速制干的适宜温度及制干条件。
1.5 试验设计
制干试验分3组,每3个样盘1组,每个样盘鲜果重150 g,第1阶段制干温度分别为45~50、50~55、60 ℃,时间为15 h;第2阶段制干温度分别为50~55、55~60、60~65 ℃,时间为15 h;第3阶段制干温度分别为60~70、65~70、65~70 ℃,时间为12 h。
1.6 试验方法
试验时间为2011年7月28日13:00至7月30日9:00,经44 h连续制干试验,每天从17:00至翌日9:00采用生物质空气快速加热器加热,共燃烧玉米芯杂草等生物质燃料150 kg。
1.7 计算方法
每个制干阶段按15、15、12 h取样、称重、测定水分,计算出失水量。
失水量Y=样重G-制干小时样重B
制干率W(%)=失水量Y÷样重G×100
2 结果与分析
第1组第1阶段失水量为16.5%,第2阶段失水量28%,第3阶段失水量39.5%,全干果实为暗红色,烘干质量比较好;第2组第1阶段失水量为25.2%,第2阶段失水量40.7%,第3阶段失水量19.1%,全干果实为暗红色,烘干质量比较好;第3组第1阶段失水量为29.4%,第2阶段失水量49.7%,第3阶段失水量5.3%,全干果实为暗红色,制干质量好。
3 结论与讨论
根据3组制干试验的对比分析,综合3个阶段的温度、时间、失水量以及干果色泽,为了保证果实质量,控制温度最为关键。以达到以下要求为宜:第1阶段,温度不得低于50 ℃,不得高于60 ℃。温度过低,制干时间长,果体内水分得不到及时散出,影响色泽和质量;温度过高,鲜果脱水快,果内营养成分已丢失,影响果实品质。制干最后阶段,最高温度不得超过70 ℃,否则会出现果体焦糊现象,严重影响果品质量。
经过试验研究证明,新型制干装置热效率高,可以满足枸杞制干质量的要求,自动控制制干室内的温湿度误差较小,效果好;枸杞制干受热均匀,设备制干周期短,能耗少。
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