人工乾燥法

人工乾燥就是在人工控制的條件下對食品進行乾燥的方法。相對於自然乾燥，人工乾燥的最大優點是不受氣候限制，乾燥時間短，產品清潔、衛生、質量好。人工乾燥利用一定的乾燥設備，對食品進行乾燥，本法的優點是不受氣候影響，比自然乾燥衛生，能縮短乾燥時間，降低勞動強度，提高生產效率、近年來，乾燥設備正在不斷推廣和完善。

基本介紹

• 中文名：人工乾燥法
• 外文名：artificial drying
• 定義：乾燥設備在人工控制條件乾燥物料
• 套用學科：水產學

定義

人工乾燥法，林學名詞。 指用人工熱源產生的灼熱空氣對食品進行乾燥的方法。人工乾燥關鍵是要控制好溫度和濕度，人工乾燥的溫度，除另有規定外，一般以不超過80℃為宜，含芳香揮發性成分的藥材以不超過50℃為準。以飲片為例，已乾燥的飲片需放涼後貯存，否則餘熱會使飲片回潮，易發生霉變。乾燥後的飲片含水量應控制在7%～13%。種子乾燥的適宜溫度因樹種而異，就我國杉木、柳木、落葉松、雲杉而言，以40－50攝氏度為好，不要超過50攝氏度。由於球果乾燥時水分不斷散失，必然導致空氣濕度增加而損害種子生命力，因此要注意及時排除濕空氣。

研究歷史

在我國民間很早就採用烘、烤、焙等加熱乾制方法來乾制食品、藥材等。適宜大批量生產的乾制方法1875年才出現，最早是將片狀蔬菜堆放在室內用40℃左右的熱空氣進行乾燥，這就是早期的熱空氣乾燥方法。食品的脫水乾制要求將食品的水分降低至耐藏的水分極限，同時保持食品中的營養成分在於制過程中不被破壞、不發生不良變化、不產生有毒有害的化學成分以保證食品的質量。上述兩個方面在技術上很難兼顧，這對矛盾推動著乾燥技術的發展進步，人們可以在常壓或減壓的環境中以傳導、對流和輻射傳熱方式或在高頻電場內加熱的人工控制工藝條件下乾制食品。

乾燥設備

乾燥機的選擇取決於許多因素，包括被乾燥食品的特性(液體、固體、顆粒等)、特定乾燥機的投資成本、運轉費用等。乾燥機的種類很多，根據供熱方式的不同對乾燥機進行分類可以分為：直接加熱式乾燥、間接加熱式乾燥、紅外或高頻乾燥。在每種類型中，乾燥機都能在常壓下操作或在真空的條件下操作。事實上在某些理想的情況下，可以利用組合傳熱方式，例如對流和傳導，對流和輻射等，這樣可以減少對增加氣流量的需求，因為氣流量提高會大大降低熱效率。這種組合雖然增加了最初的投資成本，與降低能耗、提高產品質量相比，還是值得的，但必需進行嚴格的試驗和經濟評價。另外，供熱過程可以是穩定(連續)的，也可以隨時間而變化。而且，針對各個套用情況，不同的供熱方式可同時或順序使用。

以乾燥飲片為例，常見乾燥設備如下：

翻板式乾燥機

翻板式乾燥機南送料帶、十燥室及熱源等幾部分組成．它的工作原理是將切制好的飲片經上料輸送帶送入乾燥室內窄內為若十翻板構成的簾式輸送帶往復傳送十燥。乾燥後的飲片沿山料口經振動輸送帶入立式送料器，將藥物裝袋即可。

熱風式乾燥機

熱風式乾燥機的組成為燃燒室和乾燥室、乾燥窒排列有熱風管、鼓風機等。工作原理：燃燒室內以煤為熱源，熱風從熱風管輸入事內 由於鼓風機的作用，使熱風對流，達到溫度均勻。餘熱和濕氣從熱風管口排f蟣操作時，待十燥的藥物以篩、匾盛裝，分層置於鐵架中，由軌道送入。飲片十燥後．停止鼓風，敞開鐵門，將鐵架拉出，收集乾燥飲片即可。

此種乾燥設備，結構簡單，易於安裝，適宜大量生產。

廂式乾燥器

廂式乾燥器是一種套用歷史悠久的乾燥設備。其外形像一個廂櫃，廂櫃內框架上可逐層排放裝物料的料盤。由吸氣口吸人的空氣經循環風機出風口至加熱器，空氣被加熱，順著廂內流道吹過各層料盤，風機產生的循環流動熱風，吹到潮濕物料的表面達到乾燥的目的。最後濕空氣匯集到一側排氣道從排氣口排出。

設備特點：①一般用盤架盛放物料，故容易裝卸，物料損失少，料盤易清洗。因此，對於需要經常更換產品，貴重的小批量中草藥飲片較為適用；②結構簡單，價格便宜；③物料得不到分散，乾燥時間長，物料量大時，設備體積大，工人勞動強度大；④廂內溫度不夠均勻，產品烘乾質量不夠穩定，熱效率較低。

臥式烘乾箱

由臥式烘乾箱體、熱源換熱器及控制台組成操作時，待烘乾飲片均勻鋪在烘箱篩網上，打開總電源開關，把風機、引煙機、燃燒器開關置於工作位置，設定溫控儀烘乾溫度，當溫度濕示達到指定烘乾溫度後，剛時問繼電器設定烘乾時問(0～99分鐘)，接著按下啟動按鈕，烘乾過程可以自動完成。

設備特點：①結構簡單實用，配用不同的篩網可適用於根、莖、時、果實類中藥材的原料、半成品、飲片的烘乾作業；②適用於烘十帶濕潤水的物料，不適合烘乾含有結合水的物料；③烘乾機的熱源除燃油外也可州燃氣或用蒸汽換熱，該機熱利用率較低，但連續烘乾作業有助於熱利用率的改善。

風筒式乾燥機

風筒式乾燥機整機熱風烘乾筒、熱風爐換熱器以及機架傳動系統組成。操作方法：先打開總電源，用數顯溫控儀設定熱風溫度，用變頻器調節烘筒轉速，打開風機、引煙機、燃燒器開關，待烘筒被加熱至預定溫度時，即可從進料-L投放待十燥物料，經一定時問被烘。二F物料到達出口處。

設備特點：①物料在烘筒內被不斷翻炒，筒內大螺旋角的導料葉片及低轉速使物料烘乾路線長，烘乾時間有一定保障；②可以連續作業，自動化程度高，烘乾過程中不漏料。

網帶武乾燥機

料斗中的物料均勻地鋪在網帶上，網帶採用12～60目的不鏽鋼網，由傳動裝置拖動，在乾燥機內循環移動。

該機的特點是分配器與循環風機使熱風流過飲片，乾燥效果好，但物料乾燥層數少，不如翻板式層數多一。

振動流化型乾燥機

流化床是20世紀60年代發展起來的一種乾燥技術，已在化工、輕丁、醫藥、食品以及建材工業獲得廣泛套用。

1．水平槽型振動流化乾燥機

物料由上部的振動給料機供料，空氣經空氣過濾器再經送風機及加熱器送至振動乾燥機料層下部，熱風穿過料層經集塵器和引風機排人大氣中，冷空氣經空氣過濾器和送風機送至已經十好的振動乾燥機料層下部，使物料冷卻，受熱後的冷卻風與排出的濕氣匯集在一起排人空氣，乾後的物料裝袋。

2．水平圓運動振動流化乾燥機

物料由上部加料口投入，在環狀孔板上做等角速水平跳躍運動．物料每旋轉一周經孔板缺口跌落於下層，依次經過層孔板的旋轉跳躍運動，乾燥後物料由下部出料口排出。熱風從上部中間位置進入振動體，風南下而上依次穿透層孔板上的小孔，與濕物料進行傳熱傳質交換。

介電乾燥器

1．微波乾燥器

微波加熱乾燥是近年來迅速發展起來的一項技術。微波乾燥系指由微波能轉變為熱能使物料乾燥的方法。其原理為：巾藥及炮製品中的極性水分子和脂肪能不同程度地吸收微波能量，在交流電場中，因電場時間的變化，使極性分子發生旋轉振動，致使分子間互相摩擦而生熱．從而達到乾燥滅菌的目的。其特點是乾燥速度快，時間短，加熱均勻，產品質量好，熱效率高等。微波乾燥既不受燃料廢氣污染的影響，又能殺滅微生物，具有消毒作用，可以防止發霉和生蟲，適用於中藥材、中藥飲片等的乾燥滅菌。微波能深入物料的內部，乾燥時間是常規熱空氣加熱的1/100～1/10，對中藥中所含的揮發性物質及芳香性成分損失較少。微波滅菌與被滅菌物質的性質及含水量有密切關係，因水能強烈地I吸收微波，所以含水量越大，滅菌效果越好。隧道式微波滅菌乾燥機主要用於製藥行業。

2．紅外線輻射裝置設備

遠紅外線輻射物料使分子運動加劇而內部發熱、溫度升高。內部水分的熱擴散和濕擴散梯度方向一致，都是由內向外，與表面水蒸氣共同處在向外擴散的最佳狀態，加速了乾燥過程，縮短了乾燥時間，其特點是十燥速度快，藥物質量好，具有較高的殺菌、殺蟲及滅卵能力，節約能源，成本低，便於自動化生產，勞動強度低。近年來遠紅外乾燥在原料、飲片等脫水乾燥及消毒中都有廣泛套用。此設備還可用於中藥粉末及芳香性藥物的乾燥滅菌，能較好地保留中藥揮髮油。

其它乾燥技術

太陽能集熱器乾燥技術是利用太陽輻射的熱能，將濕物料中的水分蒸發除去的乾燥方法。太陽能是一種巨大、清潔的低密度能源，適用於低溫烘乾。還有一種採用真空加熱進行乾燥的方法，即將飲片置於真空罐內，在減壓加熱條件下，使藥材組織非結合水排出。此外，還有吸濕乾燥法、冷凍乾燥法等。

影響因素

1、物料的組成和大小：多孔性和組織疏鬆的物料容易乾燥。物料切分越小，受熱蒸發麵積越大，乾燥速度越快。

2、料盤裝載量：裝載量小，乾燥時間短，乾燥程度均勻，但處理量小；裝載量大則效果相反。

3、熱風的溫度和相對濕度：熱風溫度越高，乾燥濕度越低，乾燥速度越快，反之則乾燥速度越慢；若熱風溫度過高，穿過安全溫度則導致物料變質，熱風溫度較低，使乾燥時間過長，對產品品質亦不利。熱風的安全溫度由物料的種類、初始水分、乾燥時間和產品要求確定。從乾燥過程來看，一般再恆速乾燥段，宜採用較高的風溫，儘可能發揮最大效率的乾燥作用，物料的溫度為其周圍氣流的濕球溫度，不致受到過熱損害但不宜過高，否則使可溶性物質流失，糖分焦化或結殼。再減速乾燥段，質傳遞逐漸減少，乾燥所需熱量亦減少，故需降低風濕。至乾燥末段，物料去水很慢，宜進一步調低風濕。

4、熱風的流速：通過物料周圍的熱風流速大，能以迅速傳熱並帶走水分，提高幹燥速度。但流速增大到一定程度，不能相應增加乾燥強度，且增大動力消耗。

發展趨勢

1、乾燥設備向系列化、大型化發展

2、用新技術改進和完善現有設備，強化乾燥過程。

3、降低熱能消耗

4、改善乾燥工藝。

5、採用聯合乾燥工藝。

6、消除對環境的污染。粉塵回收、降低噪聲等。

7、提高自動化程度，改善勞動強度。

自然乾燥與人工乾燥的區別

自然乾燥是在大氣中進行的乾燥方法。借太陽的輻射熱或自然界的風力，使物料中的水分氣化而達到除去水分的目的。不需人工加熱和排出乾燥介質。但乾燥的時間較長，其過程和乾燥程度都較難控制。自然乾燥主要包括曬乾及風乾，曬乾是指利用太陽光的輻射能進行乾燥的過程。風乾是指利用濕物料的平衡水蒸氣壓與空氣中的水蒸氣壓差進行脫水乾燥的過程。曬乾過程常包含風乾的作用，是常見的自然乾燥乾燥方法。

曬乾、風乾 方法可用於固態食品物料（如果、蔬、魚、肉等）的乾燥，尤其適於以濕潤水分為主的物料（如糧穀類等）乾燥，炎熱乾燥和通風良好的氣候環境條件最適宜於曬乾。

自然乾燥方法簡單，不需設備投資，費用低廉，不受場地局限，乾燥過程中管理較粗放，能在產地和山區就地進行，還能促進尚未完全成熟的原料進一步成熟。因此，自然乾燥仍是世界上許多地方常用的乾燥方法。由於這種乾製品長時間在自然狀態下受到乾燥和其他各種因素的作用，物理化學性質發生了變化，以致生成了具有特殊風味的製品。但自然乾燥的乾燥過程緩慢，時間長；乾燥過程不能人為控制，產品質量較差；製品容易變色；對維生素類破壞較大；受氣候條件限制，如遇陰雨天，微生物易於繁殖；易被灰塵、蠅、鼠等污染，難以大規模生產。

相對於自然乾燥，人工乾燥的最大優點是不受氣候限制，乾燥時間短，產品清潔、衛生、質量好。人工乾燥利用一定的乾燥設備，對食品進行乾燥，本法的優點是不受氣候影響，比自然乾燥衛生，能縮短乾燥時間，降低勞動強度，提高生產效率、近年來，乾燥設備正在不斷推廣和完善。