全 文 ：江西食品工业
高膳食纤维藕粉的滚筒干燥
叶云花 ! 涂宗财 刘成梅 刘 伟 陈 钢
!#江西师范大学 #南昌大学食品科学教育部重点实验室，南昌 $$%%&’
摘要：本文介绍了高膳食纤维藕粉的滚筒干燥工艺，
对影响干燥速率的多因素进行了研究，结果显示了滚筒
干燥机的技术参数对干燥过程的控制具有很强的灵活
性。
关键词：膳食纤维 藕粉 滚筒干燥
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高膳食纤维藕粉是在加工过程中保留其大部分膳食
纤维，采用滚筒干燥和沸腾造粒技术所生产的一种颗粒
均匀，疏松多孔的圆球颗粒产品。粒径在 !%%UV%!+ 之
间，其溶解分解性、保存性和均一性均有别于传统藕粉。
传统藕粉主要是藕淀粉，是以莲藕磨浆之后将其“生”淀
粉沉淀出来，沥干后通过烘晒或气流法进行干燥W!X。而高
膳食纤维藕粉是在莲藕磨浆之前进行了热烫，其目的一
方面是钝化多酚氧化酶以防褐变WX，另一方面使藕淀粉部
分 化，淀粉分子间氢健部分断开，水分能快速大量进入
淀粉的微晶间隙中，从而改善藕粉的复水性，而热烫的莲
藕打浆后浆料黏度上升不再合适采用气流干燥法而采用
了滚筒干燥进行脱水。
滚筒干燥机是一种内加热传导型转动干燥设备。湿
物料在滚筒外壁上获得以导热方式传递的热量，脱除水
分，达到所要求的湿含量。其特点W$X是：#操作弹性大，适
应性广。在影响干燥的诸多因素如加热介质温度、物料
性质、进料浓度、料液流速、滚筒转速等因素中改变其中
任一参数都会对干燥速率产生直接影响，但诸多因素之
间却几乎没有关联性；$热效率高，可高达 Y%UZ%[；%
干燥速率大。由于湿物料在滚筒外壁上形成 %#VU!#V++
极薄的料膜，并且传热传质方向一致，因此汽化强度大；
&干燥时间短，其整个干燥周期仅需 !%U!V3 左右。因
此，滚筒干燥很适用于藕浆这一粘稠的热敏性浆状物
料。
由于藕浆干燥后有粉碎和造粒的后道工序，不希望
干燥产物湿含量太高造成粉碎后粉体粘结，也不希望其
湿含量太低造成颜色褐变，因此，在滚筒干燥过程中，控
制干燥产物的湿含量是整个藕粉生产的一个关键控制
点，实验表明：控制干燥产物湿含量在 \UY[之间具有较
好的效果（干燥产物在形态上表现为均匀薄片式的“布
料”）。
被誉为“第七营养素”的膳食纤维一方面既可改善产
品的营养品质，另一方面均匀存在于产品中可改善产品
本身的质构。另外重要的是膳食纤维在干燥和造粒等加
工过程中也起到积极影响，如在滚筒干燥过程中，在藕浆
料中均匀分布的膳食纤维能增大增多料膜的微孔空隙，
减少物料体系内部的扩散阻力，从而增大了湿分从内部
向表面迁移的速率，并且缓解了热对淀粉物料的色泽和
风味上的损害。
!#材料与方法
!#! 材料与仪器
材料：藕浆料 由本实验室以鲜藕为原料，经清洗去
皮、护色、热烫、磨浆、胶磨、均质而得。
仪器：(I型磨浆机、IEP,Y% 胶体磨、P>PV%,’% 均质
机、A%V%V 双辊筒干燥机、EDP,%% 型热电偶表面温度
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计、!型真空干燥器
#$% 滚筒干燥工艺
采用 &’(’(对滚双辊筒干燥机，将藕浆液置于距滚
筒一定高度的料斗中，液料连续溢流到两滚筒之间的 )
型空间，通过两滚筒间隙在其表面形成料膜。在干燥过程
中，控制蒸汽介质的压力（温度）、滚筒转速、料液流速等
因素，达到理想的干燥产物湿含量。干燥后的产品由置于
滚筒底部紧压于筒体表面的刮刀刮下，掉于收集斗中，最
后由螺旋输送器将干燥产品排出。工作期间，对料斗内的
藕浆须经常搅动，以防可溶性固形物析出或物料变稠、流
动性差而影响成膜。
#$* 料膜厚度的确定+*,
料膜厚度（!）可由下式物料衡算求得，即
!-! . /’01，其中 ! 为料液处理量（23 . 4）， 为藕浆的密
度（23 . 5*），0 为有效干燥面积（5%），1 为滚筒转数（6 .
571）。在本式中，实验所采用的双辊筒干燥机的有效干燥
面积为 ’$85%，料膜厚度由计算值和经验值相结合得出，
然后通过调节双滚筒之间的间隙加于控制。
#$9 平均干燥速率的测定
干燥速率是在单位时间内单位面积上的汽化湿分的
质量，单位是 :3 . 4·5%，平均干燥速率以下式公式求得
-（5#;5%）. ’$8<，其中 5#，5%分别为干燥前后的物料质量
（23），’$8为有效干燥面积（5%），<为处理时间（4）。
#$( 湿含量的测定
采用真空干燥法测定。
#$/ 筒体表面温度测定
采用 =>?;%’’型热电偶表面温度计测定。
%$结果与讨论
%$# 物料浓度对干燥速率和成品湿含量的影响
藕浆浓度太高，造成流动性差和布膜不均，并且太高
的浓度无法进行胶磨和均质；物料浓度太低，造成耗能过
高、得率低、湿含量高等问题。因此，藕浆浓度是影响滚筒
干燥的关键参数之一。在蒸汽介质 %$(@#’(A9@#’(BC，筒体
温度 #%’A#(’D，料液流速 8$/E . 571，转速 %A/6 . 571 范围
进行了不同藕浆浓度的干燥试验，当浓度低于 *’F时，在
最低转速最高温度条件下，物料无法干燥成片状，与刮刀
粘连成糊；同时藕浆浓度不能超出 (’F，否则无法保证胶
磨与均质顺利进行。实验表明：在 *’FA*8F范围内，随着
物料浓度的增加干燥速率随之增大，成品湿含量随之减
小；在 9%FA(’F范围内，随物料浓度增加干燥速率逐渐
下降，成品的湿含量下降至 *$(A9F不再有明显变化（如
图 #、图 %所示），物料浓度与成品产率的关系如图 * 所
示，平均干燥速率与成品湿含量的关系如图 9所示。
实验表明：*8A9%F这一范围的物料浓度在 &’(’( 双
辊筒干燥机具有较强的可操作性，通过灵活调节料液流
速和滚筒转速可获得稳定均匀、湿含量基本保持在 /A
G$(F范围内的产品，需要指出的是，干燥速率体现的是在
干燥过程中湿分质量传递的强度，并非代表设备的生产
能力，虽然本实验表现出干燥速率和成品产率均在 9(F
浓度后随之下降，但前者是由于蒸发的水分减少了，而后
者是因为成品中湿含量下降导致成品质量减小。
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!! 筒间隙和滚筒转速对料膜厚度的关系
料膜厚度是影响干燥速率和干燥产品湿含量的关键
参数，物料浓度、粘度、料液流速、滚筒间隙和滚筒转速对
料膜厚度均具有重要影响。实验之前，根据理论计算和经
验值调节一定距离的滚筒间隙，在藕浆浓度 #!$，粘度
%&’()·*，料液流速 +,- . /01，蒸汽介质 2’3%&’() 的条件
下进行实验，结果表明，料膜厚度（!）与滚筒间隙（4）呈正
相关系（如图 ’），与滚筒转速（1）呈负相关系（如图 ,），但
这种关系只是在较窄的范围内体现。
同时，我们也注意到当料液流速增加时，料膜厚度也
明显增加，但增加到一定程度不再增加，料液在双滚筒的
5 型空间累积过多严重影响成膜的均匀性，另外，随着物
料浓度和粘度下降，成膜的均匀性增加，但粘度低于某一
临界值后也严重影响其均匀性和料膜厚度。
!2 料膜厚度与筒体转速对干燥速率和成品湿含量
的影响
筒体转速一方面影响物料成膜厚度；另一方面也决
定了物料的干燥时间。在各参数相同的条件下，筒体转速
愈快，其料膜厚度越小，愈有利于干燥速率，但同时物料
在筒体表面上停留受热时间就愈短，干燥效果受影响，因
此，筒体转速和料膜厚度对干燥速率存在某种非线性关
系，申国其等6#76’7认为最大干燥速度（反映的是干燥产品的
质量数）是由物料的最小膜厚来限定，尽管本文建立的干
燥速率公式反映的是蒸发水分的质量数，但在成品湿含
量一致的情况下本质上是一样的，本实验在蒸汽介质
2’3%&’()，筒温 %2&8，转速 29 . /01，物料浓度 #!$，筒体
间隙 &2’//，料液流速 +,- . /01 的条件下，作出料膜厚
度与干燥速率关系（如图 :）；料膜厚度与滚筒转速对成品
湿含量的关系（如图 +）
干燥速率是滚筒干燥过程中传热与传质速度的体
现，与藕浆料的物性、浓度、比热容、表面张力、膜厚、加热
介质温度，滚筒转速、热传导性等诸多因素有关，同时，环
境空气气流速度、料膜表面的蒸汽压和环境中湿分蒸汽
压也是影响干燥速率的近乎难于忽略的影响因素，因此，
干燥实践中各个参数调节更多需要采用实验的方法来确
定，而滚筒干燥机各参数关联性较弱，这一优势为通过调
节各参数以达到理想的干燥产品提供了极大的灵活性。
2结论
2% 藕浆浓度是滚筒干燥过程的重要参数，一般控
制在 2+$;#!$之间具有较强的可操作性，干燥产品的湿
含量一般在 ,$;+$之间可为后道工序提供有利条件。
2! 通过调节滚筒间隙、滚筒转速、料液流速、料膜
厚度、筒体表面温度等各参数可灵活地实现所要求的产
品湿含量与产率。
22 滚筒转速通过影响料膜厚度和干燥时间来影响
干燥效果，但干燥速率主要是由料膜厚度限制，而干燥速
率并非代表干燥产率，产率还与产品的湿含量有关。
参考文献
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