全 文 ：泡核桃坚果烘烤过程水分变化规律的初步研究
——基于FQS500H型燃煤气化式核桃烘烤设备
董诗凡，杨晏平，吴建花，黄佳聪，蒋 华
（云南省保山市林业技术推广总站，云南保山 678000）
摘 要：为探索不同泡核桃品种在烘烤过程中水分变化规律，采用FQS500H型燃煤气化式核桃烘烤设备
烘烤云南‘大泡’核桃和‘细香’核桃，统计各烘烤时段与各失水高峰期坚果失水率，绘制水分变化折线
图，分析烘烤全过程坚果失水规律。结果表明：‘细香’核桃高失水率持续时间短、波动小；‘大泡’核桃高
失水率持续时间长、起伏大。烤箱近热源端高失水率维持在0~26 h，波动较大，失水主峰出现晚(8~22 h)；
烤箱中部高失水率集中于0~16 h，波动较小，失水主峰出现早(0~4 h)；烤箱远热源端高失水率维持在0~
26 h间，但失水主峰出现(0~4 h)后，无明显的失水率波峰。采用智能化设备烘烤云南泡核桃，其坚果水
分散失速率、失水高峰期出现的时间以及失水率波动情况差异较大，并与烘烤时间、核桃品种及烤槽部
位有关。
关键词：铁核桃；水分；干燥；散失率；规律
中图分类号：S609+2 文献标志码：A 论文编号：2013-3128
Study on Moisture Dissipation Law of Juglans sigillata During Toasting
——Based on FQS500H Coal Gasification Walnut Roasting Equipment
Dong Shifan, Yang Yanping, Wu Jianhua, Huang Jiacong, Jiang Hua
(Forestry Extension Station of Baoshan City, Baoshan Yunnan 678000)
Abstract: The study focused on the moisture dissipation law of different species of Juglans sigillata. We
adapted FQS500H coal gasification equipment for‘Dapao’and‘Xixiang’walnuts toasting and recorded the
moisture dissipation law of walnut at different toasting stages. Based on these data, we then mapped out water
changes with line graph to analyze the moisture dissipation law in walnut toasting. The result indicated the
duration of high water loss rate for‘Xixiang’walnut was short with small fluctuation, and the duration of high
water loss rate for‘Dapao’walnut was long with big fluctuation. At the front side of toaster close to the heat
source, the duration of high water loss rate ranged from 0-26 hours with huge fluctuation, and main peak of
water loss occurred late (8-22 hour). At the central part of toaster, the duration of high water loss rate ranged
from 0-16 hours with small fluctuation, and main peak of water loss occurred early (0-4 hour). At the backside
of toaster away from the heat source, the duration of high water loss rate ranged from 0-26 hours with small
fluctuation and without obvious peak of wave loss after the main peak occurring around 0 to 4 hours. When
adapting smart walnut toasting equipment, there were huge variations on the rate and speed of moisture
dissipation, occurrence time of water loss peak and the fluctuation of water loss rate. All these factors were
closely connected with toasting time, walnut species and the location of toasting inside walnut toaster.
Key words: Juglans sigillata Dode；moisture, drying；loss percentage of dry matters；law
基金项目：云南省保山市科技局“核桃智能化无烟烘烤技术研究与推广”。
第一作者简介：董诗凡，男，1963年出生，云南腾冲人，农学学士，高级工程师，从事果树引种及资源调查、丰产栽培技术研究及推广26年。
通信地址：678000云南省保山市隆阳区永昌镇仁寿门小区太保北路10号（保山市林业局大院内），E-mail：dsf.ly@qq.com。
收稿日期：2013-11-28，修回日期：2014-01-22。
中国农学通报 2014,30(18):297-302
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
0 引言
核桃干燥处理是核桃采收后处理的三大重要环节
之一[1]，核桃坚果通过干燥处理，使其核内含水量降低
到一定比值时，才有利于贮藏、运输[2]。云南核桃的干
燥方法经历了晒干法、烟熏烘烤、土窑房烘烤和机械热
风烘烤等传统的干燥方式，烘烤成本高、质量得不到保
证[3]。近年来在相关部门的推动下，云南大力推广云
南昆明康立信公司研制生产的燃煤气化式智能核桃烘
烤设备[4]，实现了云南泡核桃烘烤控温、节能、环保、降
低成本的智能化烘烤，核桃产品质量及经济效益都得
到了较大提升[5]。由于云南核桃人工栽培历史悠久，在
漫长的发展历史中，形成了极其丰富的类型、品种及单
系[6]，核壳厚薄及紧密度差与较大。生产者在实际烘烤
时，多个品种混烤的现象普遍，致使烘烤产品干燥程度
参差不齐。目前针对云南泡核桃烘烤过程中水分变化
规律的研究少见报道，云南保山在进行核桃烘烤过程
中核果水分变化规律的研究时品种仅涉及‘细香’核桃
单一品种[7]。为了进一步探索不同泡核桃品种（类型）
在烘烤过程中的水分散失规律，开展了FQS500H型燃
煤气化式智能核桃烘烤设备对保山核桃主栽品种‘细
香’核桃和‘大泡’核桃在烘烤过程中水分变化规律的
研究，以期探索基于FQS500H型燃煤气化式智能核桃
烘烤设备的云南泡核桃烘烤技术，以便指导核桃烘烤
生产，并为核桃设备研发、改进提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
烘烤试验于2013年9月在云南省昌宁县达丙镇董
元和核桃加工厂内进行。
1.2 烘烤设备
1.2.1 烘烤主机 云南昆明康立信电子机械有限公司研
发的FQS500H型燃煤气化式智能核桃烘烤设备（专利
号 ZL 2008 2 0080879.5），规格（设备使用空间）
1150 mm×930 mm×2030mm，占地面积2 m×7.5 m。
1.2.2 烘烤槽 烘烤加工户自备实心红砖、水泥及沙料，
在厂家技术员指导下建造，规格为槽深1400 mm、槽长
（内空）5500 mm、槽宽（内空）2000 mm。烤槽底用碎
石、红砖铺垫、抹平，从供热设备一方往前呈 30º扬
坡。槽墙采用 12实心砖砌，烤槽砌 700 mm高度时等
距离安装12根长2400 mm的木楞（烤槽两端的2根紧
贴墙体），其上紧密安装同等粗细、长5500 mm的石竹
做烤床。在竹床上于装卸方便的墙体一边留 2个宽
450 mm的装卸口，继续加高墙体 70 mm，墙体内外用
不低于 80号水泥浆抹平。每台烤床每次可烘烤核桃
新鲜坚果2~4 t（图1）。
图1 烤槽剖面图
1.2.3 燃料 昌宁本地产煤、木柴。
1.3 试验材料
供试产品为云南泡核桃(Juglans sigillata)优良品
系之‘细香’核桃和‘大泡’核桃（也称‘漾濞’泡核桃）。
1.4 试验方法
1.4.1 烘烤试验 烘烤试验与生产者规模烘烤同时进
行，规模烘烤品种以‘大泡’核桃为主。试验观测样品
分别放置于烤箱内中线上 3个位置（试验观测点），即
烤箱内近烤炉点（距烤箱墙内壁50 cm）、中间点、远离
烤炉点（距烤箱墙内壁 50 cm）。每个点同时放入‘细
香’、‘大泡’2个样品（塑料网兜包装），每个样品100个
脱皮的鲜坚果。每个样品编号（位置、品种）、鲜核称重
后按所设点埋置于烤箱内规模烘烤产品的中间层，样
品周围皆有烘烤产品包围。称重工具为上海沪粤明科
学仪器有限公司生产的 JY3001电子秤。
1.4.2 烘烤温度 前期 (0~12 h)35℃，中期 (12~28 h)
··298
45℃，后期(28~42 h)35℃。人工添加燃料。
1.4.3 数据观测与分析方法 从开始烘烤计时，每2 h称
重、记录1次。统计每次称重时供试样品重量，计算其
水分散失量占鲜坚果重的百分比；每次称重时失水率
达到或超过 1.95%即统计入失水高峰期，根据失水率
波动情况，按烘烤位置、品种及烘烤时段，划分失水高
峰期；绘制水分变化折线图，分析烘烤全过程坚果失水
规律。
2 结果与分析
2.1 同一烘烤位置不同品种的水分变化规律
2.1.1 近热源端 烤箱近热源端，整个烘烤过程中‘细香’
核桃突出2个失水高峰期，主峰出现于第2个失水高峰
期(8~22 h)，其失水量占整个烘烤过程失水量（占鲜果
重的42.5%）的61.72%，此后失水速率迅速下降；‘大泡’
核桃失水呈现多个高峰期，其中，第3个(12~16 h)、第4
个(18~20 h)高峰期失水量较大，高峰期之后高失水率
维持时间较长。相似之处是2个品种几乎在同一时段
(0~4 h)出现第1个失水高峰期（表1、图2）。
2.1.2 烤箱中部 在烤箱中部各品种有规律地呈现3个
失水高峰期（表 2、图 3），且主峰均在 0~2 h出现，但此
后‘细香’核桃的失水高峰期都较‘大泡’核桃提前结
束。其中，‘细香’核桃在第1高峰期(0~2 h)后，虽然出
表1 不同品种在烘烤槽近热源端不同的失水高峰期
失水高峰期
1
2
3
4
细香
总失水率/%
42.50
时段/h
0~2
8~22
—
—
失水率/%
4.17
26.23
—
—
占总失水率/%
9.81
61.72
—
—
大泡
总失水率/%
39.70
时段/h
0~2
8~10
12~16
18~20
失水率/%
2.65
4.03
5.66
5.49
占总失水率/%
6.68
10.15
14.26
13.83
现 2个失水波峰，但在 4~14 h内坚果均以较快的速率
散失水分，呈现了一个持续时间较长的失水高峰期，其
水分散失量达到总失水量（占鲜果重的 42.92%）的
72.81%。而‘大泡’核桃在第1个失水高峰期（主峰）过
后，出现了2个明显的失水高峰期，且以第3个高峰期
持续时间(10~26 h)较长、失水最多，其水分散失量达到
总失水量（占鲜果重的41.28%）的41.62%。
2.1.3 远热源端 在烤箱远热源端不同品种的水分散失
特点是在烘烤初期的 0~4 h同时出现明显的失水主
峰，此后失水速率明显降低，且波动幅度不大（表3、图
4）。其中，‘细香’核桃在主峰(0~2 h)后的4~16 h间，失
水速率虽有微小波动，但一直保持较快的失水速率，呈
现了1个持续16 h(0~16 h)的失水高峰期，其阶段失水
量达到总失水量（占鲜果重的42.64%）的67.57%，此后
失水率迅速降低；‘大泡’核桃也在第 1个失水高峰期
（主峰）过后维持着长达18 h(8~26 h)的较高失水速率，
但波动较‘细香’明显。
2.2 同一品种在不同烘烤位置的水分变化规律
2.2.1‘细香’核桃‘细香’核桃在烤箱中部和远热源端
失水主峰均出现在第 1个失水波峰，持续 4 h(0~4 h)，
并以中部最为突出，主峰后失水速率均维持较高水平，
各自形成 1个连续的失水高峰期；近热源端的失水主
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5
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烘烤时间/h
坚
果
失
水
量
占
鲜
核
重
百
分
率
/% 细香 大泡
图2 烤箱近热源端坚果水分变化折线图
表2 不同品种在烘烤槽中部不同的失水高峰期
失水高峰期
1
2
3
细香
总失水率/%
42.92
时段/h
0~2
2~14
—
失水率/%
11.11
31.25
—
占总失水率/%
25.89
72.81
—
大泡
总失水率/%
41.28
时段/h
0~2
4~8
10~26
失水率/%
5.98
6.53
17.18
占总失水率/%
14.49
15.82
41.62
董诗凡等：泡核桃坚果烘烤过程水分变化规律的初步研究 ··299
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峰较前二者推迟约 4 h，出现于第 2个失水高峰期，但
维持时间相对较长达14 h(8~22 h)（表4、图5）。
2.2.2‘大泡’核桃‘大泡’核桃在烤箱中部和远热源端
失水主峰均出现在烘烤初期的 0~4 h，且波动峰值相
似。主峰后远热源端长时间维持较高失水速率，但波
动不大；烤箱中部在主峰后短时间内出现 1个较大波
动，此后失水速率较平稳。近热源端呈现 4个波动明
显失水高峰期，但主峰较前二者推迟近18 h(18~22 h)，
波动较大（表5、图6）。
3 结论
（1）不同泡核桃品种在烘烤过程中水分散失速度
差异较大，且大泡核桃失水率波动较‘细香’核桃明
显。‘细香’核桃主要失水过程集中在烘烤前期的 20 h图3 烤箱中部坚果水分变化折线图
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烘烤时间/h
坚
果
失
水
量
占
鲜
核
重
百
分
率
/% 细香 大泡
失水高峰期
1
2
3
细香
总失水率/%
42.64
时段/h
0~16
—
—
失水率/%
28.81
—
—
占总失水率/%
67.57
—
—
大泡
总失水率/%
41.76
时段/h
0~2
8~18
20~26
失水率/%
6.56
11.32
7.26
占总失水率/%
15.71
27.11
17.39
表3 不同品种在烘烤槽远热源端不同的失水高峰期
图4 烤箱远热源端坚果水分变化折线图
表4‘细香’核桃在不同烘烤位置的失水高峰期
失水
高峰期
1
2
近
总失水率/
%
42.50
失水率/
%
4.17
26.23
占总失水率/
%
9.81
61.72
时段/
h
0~2
8~22
中
总失水率/
%
42.92
失水率/
%
31.25
—
占总失水率/
%
72.82
—
时段/
h
0~14
—
远
总失水率/
%
42.64
失水率/
%
28.81
—
占总失水率/
%
67.57
—
时段/
h
0~16
—
0
5
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烘烤时间/h
坚
果
失
水
量
占
鲜
果
重
百
分
率
/%
细香 大泡
图5‘细香’核桃在烤箱不同部位坚果水分变化折线图
0
5
10
15
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烘烤时间/h
坚
果
失
水
量
占
鲜
核
重
百
分
率
/% 近 中 远
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内（即0~20 h），波动较少；‘大泡’核桃失水过程相对较
长，失水高峰期持续在烘烤过程的0~40 h，并出现多次
波动。说明核桃坚果大小、核壳厚薄不同，水分散失速
率不同。
（2）烤箱中不同位置坚果水分变化规律不同。烤
箱中部在烘烤前期的0~14 h内水分散失速度较快（尤
其烘烤初期的 0~4 h内），此后波动不大；近热源端在
烘烤后的 8~24 h间失水较快、波动较大；远热源端在
烘烤初期的0~4 h内出现了一个十分明显的失水高峰
期，此后持续约20 h的较快失水期，但波动不大。说明
在烘烤过程中，烤箱中部和远热源端热量集中快、受热
均匀；近热源端因为受供热设备热风的冲击，热量集中
相对滞后，且热量不稳定，烘烤产品散热慢、失水速率
波动较大。
（3）FQS500H型燃煤气化式智能核桃烘烤设备实
现了焰热的再次利用、节能环保、智能控温，在烘烤鲜
坚果量为4 t的情况下较传统烘烤设备（烘烤时间72 h
左右）缩短烘烤时间约30 h，大大降低劳动强度和生产
成本。
4 讨论
（1）核桃坚果的干燥方法分为晒干法、烤房烘烤法
和热风烘烤法[8]。国内外核桃干燥研究以干燥设备、
干燥温度、烘烤产品堆集厚度及设备研究报道较多。
从全球干燥研究的历史看，无论美洲、北欧、亚太，在干
燥技术领域里研究较多的是干燥器，并热衷于企业设
备的生产成本和效益[9]。国内烤房及烘烤技术研究以
烟草行业为主[10]，云南大姚县推广的人为控制火力的
砖木核桃烤房，研究重点是各烘烤阶段的温度控制[11]；
张仲欣[12]在开展核桃干燥工艺研究时，对核桃干燥过
程中各阶段温度、干燥速率及核果含水率变化进行了
研究，但研究结果仅适用于开口核桃（熟食品）的加
工。杨源等 [13]在小型户用烘烤设备烘烤核桃的研究
中，重点研究了各种小型烘烤设备的燃料利用率、烘烤
时间及出干果率，并提出核桃烘烤适宜温度42℃左右、
烘烤厚度 40 cm为宜；鲁定伟等[14]只对昌宁‘细香’核
桃各烘烤时段的温度进行量化；曹尚银[15]认为无论哪
种干燥方式，以核仁含水量不超过6%作为核桃坚果的
水分含量指标。笔者从核桃商品烘烤角度出发，重点
研究云南昆明康立信公司研发、推广的新型智能化核
桃烘烤设备对不同品种（或类型）的云南泡核桃在烘烤
过程中坚果水分变化规律，未进行烘烤产品含水量的
测定以及不同烘烤厚度与水分散失速度的研究。
表5‘大泡’核桃在不同烘烤位置的失水高峰期
失水
高峰期
1
2
3
4
近
总失水率/
%
39.73
失水率/
%
2.66
11.19
5.49
2.04
占总失水率/
%
6.69
28.16
13.82
5.13
时段/
h
0~2
8~16
8~20
24~26
中
总失水率/
%
41.28
失水率/
%
5.98
6.53
17.18
—
占总失水率/
%
14.49
15.82
41.62
—
时段/
h
0~2
4~8
10~26
—
远
总失水率/
%
41.76
失水率/
%
6.56
11.32
7.26
—
占总失水率/
%
15.71
27.11
17.38
—
时段/
h
0~2
8~18
20~26
—
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烘烤时间/h
坚
果
失
水
量
占
鲜
核
重
百
分
率
/% 近 中 远
图6‘大泡’核桃在烤箱不同部位坚果水分变化折线图
董诗凡等：泡核桃坚果烘烤过程水分变化规律的初步研究 ··301
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（2）目前各地推广的核桃烘烤设备类型多样，烘烤
方法各异。笔者仅就FQS500H型燃煤气化式智能核
桃烘烤设备对云南‘大泡’核桃和‘细香’核桃在烘烤过
程中变化规律进行研究，但对云南泡核桃的产业化烘
烤及烘烤设备的改良仍然具有参考价值。
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