全 文 ：第 28卷第 6期 　　　西　南　农　业　大　学　学　报 (自然科学版 ) V o.l 28, No. 6
2006年 12月 Jou rna l o f Southw estAg ricultu ra lUniversity (N atural Science) Dec. 2006
文章编号:1000 - 2642(2006)06 -0941 - 04
仿自然干制的青花椒产地烘干试验与工艺研究*
邱青苗 1 ,王春叶 2
(1.西南大学 工程技术学院 ,重庆　400716;2. 西南大学 食品科学学院 ,重庆　400716)
摘要:就自然条件下晾晒干制优质花椒的工艺过程进行了研究 , 确定最优晾晒条件 ,制定其干燥曲线;在此基础上
进行烘干试验 , 确定工艺参数。其中第一阶段的烘房温度为 47℃ 、热风风速为 0. 6 ～ 1. 0 m /s和混合风相对湿度为
50% ～ 60%;第二阶段烘房温度应该控制在 68℃左右。
关　键　词:仿自然;花椒;烘干试验
中图分类号:S 226. 6　　　　　　　　　　　文献标识码:A
THE TECHNOLOGY FOR THE DRY ING OF ZANTHOXYLUM SCHIN IFOLIUM
SIMULATING ITS NATURAL DRYING
QIU Q ing -m iao1 , WANG Chun - ye2
(1. Co llege o f Enginee ring and Techno logy, SouthwestUniversity, Chongqing 400716, China;2. Co llege of Food Science, Sou thw est U-
niversity, Chongqing 400716, Ch ina)
Abstrac t:Based on the results of a p repa ra to ry expe rim en t in w hich a curve of the optimum air - drying conditions fo r the fresh Ch inese
prickly ash (Zanthoxy lum achin ifolium) w as ob ta ined, the optim um dry ing cond itions in the dry ing house we re estab lished:in the first
stage, the temperature in the dry ing house is 47oC, the velocity o f the ho tw ind is 0. 6 - 1. 0 m /s and the re lative hum idity o f the ho tw ind
is 50 - 60%;in the second stage, the tem pe ra ture in the d rying house is raised to 68oC.
K ey words:natura l dry sim ula tion;Chinese prickly ash (Zanthoxy lum achinifolium);dry ing expe rim en t
　　花椒是芸香科 (Ru taceae)花椒属 (Zanthoxy lum
L. )植物花椒 (Zan thoxy lum bungeanum M ax im)或青
椒 (Zan thoxylum sch in ifolium Sieb. e t Zucc)的成熟干
燥果皮 。与其他物料干燥要求不同:花椒果皮上分布
着细小的油苞 ,干制过程中如果温度较高或在前期干
制过程中进行翻晒 ,油苞极易产生破裂 ,油苞中油的
渗出将严重影响干制品的质量并对其后的进一步干
燥不利 。
花椒的干制一般采用自然条件下晾晒。但其成
熟期在 6月至 7月 ,而重庆地区大多为霉雨天气 ,需
要进行人工干制以确保丰产丰收 。自然条件下干制
优质花椒的工艺一般是:在本地 7月中上旬的连续晴
朗天气无挂露条件下 7 ～ 10时实施采摘:采摘及运输
过程中 ,特别避免翻动以减少油苞破裂;在准备好的
水泥地面或凉席上进行晾晒 ,晾晒中花椒开口前不得
翻动;下午 14 ～ 15时待花椒开口后 ,方可进行翻晒;
下午 17时后进行后续加工。
1　人工干制花椒试验
1. 1　实验材料
鲜花椒:由重庆巴南区二圣镇九彩公司花椒基地
和重庆北碚灯塔花椒基地提供 。要求材料在连续晴
朗天气无挂露条件下实施采摘;并在无较大翻动条件
下 ,及时送达 。
1. 2　实验仪器与设备
* 收稿日期:2006 -10 - 27
作者简介:邱青苗(1962 - ),男 ,四川巴中人 ,西南大学副教授 ,从事农业机械及农产品加工研究。
DOI牶牨牥牣牨牫牱牨牳牤j牣cnki牣xdzk牣牪牥牥牰牣牥牰牣牥牨牪
表 1　实验仪器与设备
Tab le 1　 Inst rum en ts and equ ipm en ts of the experim en t
仪器或设备名称 型　号 数　量 生产厂家或产地
电热鼓风干燥箱 CS 101-1A型 1 重庆实验设备厂制造
电热鼓风干燥箱 WK 891型 2 宁波自动化仪表研究所
温度计 Tes to 106 3 德国德图集团公司
湿度计 Tes to 605-H 1 3 德国德图集团公司
风速计 Tes to 405-v1 3 德国德图集团公司
电子天平 YP 2001 N 1 上海天普分析仪器有限公司
1. 3　实验参数的选择
1. 3. 1　烘干温度
花椒干燥过程中 ,花椒表面温度超过某一温度
时 ,花椒就会板结 ,阻碍了内部水分的蒸发和扩散 ,同
时还会引起油渗 ,影响产品品质 。在自然条件下晾晒
花椒是从早上 6点开始到下午 16点左右 ,其中温度
不超过 50℃。
图 1　自然条件下晾晒花椒的地面温度与 1 d时间关系图
Fig 1　Change of the ground temperature in a day under natural con-
d ition
1. 3. 2　混合风的相对湿度
降低热风的相对湿度 ,以提高水分蒸发速度。在
整个实验中确定花椒干燥的合适的混合风的湿度 。
自然条件下晾晒花椒空气相对湿度保持在 50% ～
60%之间。
图 2　自然条件下晾晒花椒的空气相对湿度与 1 d时间关系
Fig 2　C hange of re lative hum idity in a day under natu ral condit ion
1. 3. 3　热风风速
随着花椒表皮水分的蒸发 ,如果没有气流带走 ,
则在花椒周围空间将造成一个蒸汽雾层 ,抑制了花椒
水分的继续蒸发 ,也会造成花椒的熟化 ,影响花椒的
干燥和产品品质 ,所以必须采用风扇强制增加空气的
流动和通风 ,带走花椒表面的蒸发水分 ,但是热风风
速也不能太大 ,否则会使花椒香气散失 ,要确定出适
合的热风风速 。
图 3　自然条件下晾晒花椒的风速与时间关系
Fig 3　Change ofw ind speed in a day under natu ral condi tion
1. 3. 4　烘干时间
花椒干燥度是指产品花椒的含水率。根据产品
的贮藏要求 ,花椒含水率控制在 10%左右。花椒的
干燥过程分为升温—高温保持 —缓慢降温—出货 4
个阶段 ,花椒的水分大量蒸发是在升温 、高温保持阶
段 ,缓慢降温阶段基本上不耗用外能 ,在实验中要确
定花椒达到最佳品质的烘干时间 。
1. 4　试验设计
试验在花椒干燥过程中 ,油苞不致破裂的最高温
度;以求在尽短时间内完成干燥 。
由于花椒干燥过程中 ,在花椒开口前温度过高会
产生油苞破裂引起油渗 ,影响产品品质 ,开口后温度
较低会降低烘干速度 ,故在开口前后设计为两段式干
燥 。通过试验分别找出一 、二阶段的最高干燥温度。
根据自然条件下晾晒干制优质花椒的工艺过程
制定干燥曲线 ,实验采取统计方法中的三因素三水平
的正交实验设计即 L9 (34),通过正交分析得出最优
化的试验设计 ,并且进一步分析对花椒烘干效果影响
最大的因素。其中 3个因素为烘房温度 、热风风速和
混合风的相对湿度 。
1. 5　试验感官评定方法
在整个试验过程中都要对每次试验结果进行综
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合感官评价 ,采用 5点类别尺度法评价每次试验花椒
的色泽 、干缩程度 、开口比例 ,在西南大学食品科学学
院感官评定室进行 。
表 2　第一阶段烘干最高温度试验结果
Tab le 2　Resu lts of the highest temperature in the first stage
序　号 烘房温度
/℃
全部开口历
时时间 /m in 试验结果
1 70 120 1 h后花椒开始变色,大部分花椒的颜色变黑或者变黄;一部分花椒出现油包渗漏现象。
2 60 170
1. 5 h后花椒开始变色 , 淡绿或绿色的花椒占总量的 60% ～ 70%, 黄色和黑色的花椒占
30% ～ 40%;个别花椒出现油包渗漏现象。
3 50 180 烘盘边上的花椒变黄;无花椒油包渗漏现象。
4 47 180 淡绿或绿色的花椒占 90%以上。
2　结果与分析
2. 1　第一阶段烘干最高温度实验结果及分析
试验表明:第一阶段最高温度不得大于 50℃。
开口 90%以上的时间为 180 m in。
2. 2　第二阶段烘干最高温度实验结果及分析
表 3　第二阶段烘干最高温度试验结果
Table 3　Resu lts of th e h ighest temperatu re in the second s tage
序　号 烘房温度
/℃
达到≤ 10%
含水率历时
时间 /m in
试验结果
1 80 60 花椒颜色全部变黑。
2 75 60 大部分花椒颜色变黑或者变黄。
3 70 60 盘子边缘的花椒变色。
4 68 60 淡绿或者绿色的花椒占 90%以上。
　　试验表明:第二阶段最高温度不得大于 70℃。
达到≤10%含水率的时间为 60m in。
2. 3　三因素三水平的正交实验结果及分析
表 4　花椒烘干试验第一阶段的因素水平表
Table 4　The factors and leve ls of Ch inese Prick ly Ash d rying experi-
m en t in the f irst stage
水　平 因　　素烘房温度 /℃ 热风风速 /(m s-1)混合风湿度 /%
1 43 0. 1～ 0. 6 70 ～ 80
2 47 0. 6～ 1. 0 60 ～ 70
3 50 1. 0～ 1. 2 50 ～ 60
　　根据极差分析可知 , A , B因素为主要因素 ,其极
差为 1. 6和 1. 0比空列的极差大 。而 C因素的极差
为 0. 6,各水平间差异不大 。因素主次为 A﹥ B﹥
C。实验的最优组合为第 5组即烘房温度为 47℃ 、
热风风速为 0. 6 ～ 1. 0 m /s和混合风湿度为 50% ～
60%。
表 5　花椒烘干试验第一阶段的筛选试验结果
Tab le 5　Com parative tes t of the Ch inese P rick ly Ash drying experi-
ment in th e first stage
试验号 A烘房温度
B
热风风速
C
混合风相对湿度
D
空列
试验感
官评分
1 1 1 1 1 2
2 1 2 2 2 3
3 1 3 3 3 2
4 2 1 2 3 4
5 2 2 3 1 5
6 2 3 1 2 4
7 3 1 1 2 1
8 3 2 2 3 3
9 3 3 3 1 3
K 1 8 7 10 9 T=27
K 2 13 11 8 10
K 3 7 9 9 8
k
1 2. 7 2. 3 3. 3 3
k2 4. 3 3. 7 2. 7 3. 3
k3 2. 3 3 3 2. 7
R 2. 0 1. 4 0. 6 0. 6
图 4　花椒烘干实验中烘干房的温度变化
F ig 4　Change of th e drying-house temperatu re in Ch inese P rick ly
Ash drying-experim en t
943第 28卷第 6期　　　　　　邱青苗等　仿自然干制的青花椒产地烘干试验与工艺研究
图 5　烘干房中相对湿度的变化
Fig 5　Change of relat ive hum id ity in d ry ing-hou se
注:①实验中所测得温度为烘房内的平均温度;在试验开始 30
m in后 P2 , P3 风机开启一直到实验结束时关闭;试验开始 2 h后开启
排风机 P1一直到试验进行了 4 h后关闭。
②花椒第一阶段加热温度控制在 47～ 50℃之间;在 310 m in时花
椒开始第二节阶段加热 ,温度控制在 60℃左右。
Note:① The exp erim en ts the m ed ium to m easure temperatu re for dry
the m ean temperature in the bu ild ing,W h ile experim en ting to s tart th e 30
m ins alw aysing open to the experim en t to end after the P3 b reezem ach ine of
P2、 close、A fter alw ays ing open to lin e up the breeze m ach ine P1 to experi-
m en ted to carry on the 4 h after experim en ting to start th e 2 h close.
The ② w ild p epper first stage heats the temperature contro l at 47～ 50
of th e℃ s, A t 310 m in sw ild pepper section 2 stage starts heat, tem perature
the con trol is or so in 60℃ s.
2. 4　烘干工艺的确定
分析试验结果得出烘干花椒实验中 ,第一阶段的
最适应控制条件为烘房温度 47℃ 、热风风速为 0. 6
～ 1. 0m /s和混合风湿度为 50 ～ 60%;第二阶段烘房
温度应该控制在 68℃左右 ,烘干的花椒的质量最好 。
2. 5　烘干房烘干实验及结果分析
根据试验设计了青花椒产地烘干房 ,并进行了试
验 。经试验得到如下结果:
2. 5. 1　花椒烘干中试实验中的烘房温度和湿度与时
间的关系图
2. 5. 2　烘房花椒干燥试验结果
3　讨　论
由上述试验结果分析可知 ,温度是花椒烘干实验
中重要的决定因素 ,仿自然干制的青花椒产地烘干试
验的最佳参数设置为温度 47℃,风速 0. 6 ～ 1. 0m /s,
湿度 50% ～ 60%;根据这些实验参数设计出烘干花
椒的烘干房而且其中试实验效果也很好。制定了如
下花椒烘干的烘干工艺 。
表 6　烘房花椒干燥试验结果
Tab le 6　Resu lt of the Ch inese P rick ly A sh drying experiment
花椒干燥的
时间 /m in 花椒颜色的变化 花椒开口程度的变化
130 无变化 ,保持绿色 大部分花椒开始收缩
165 无变化 ,保持绿色 出风口附近的花椒开始开口
210
风机 P 2, P 3正吹的花椒因温度较高颜色有些变黄;其
他烘盘四周的花椒颜色正常
风机 P 2, P 3正吹的花椒开口 50%左右;其他烘盘四周
的花椒开始开口;出风口附近的花椒开口 70%左右
310 颜色没有变化 风机 P 2, P 3正吹的和出风口附近的花椒开口 95%以上;其他盘的花椒开口 50%左右;总开口量在 70%～ 80%
450 颜色无变化 空一层装的 2车花椒被烘好推去烘房
600
出风口和风机 P 2, P 3直吹的花椒有些变黄 ,其他地方的花
椒颜色显淡绿或绿色;淡绿或绿色的花椒占总量的 90% 开口率 100%,干度较好达到业主要求 ,可直接打子进仓
　　1)在本地 7月中上旬的连续晴朗天气无挂露条
件下 7 ～ 10时实施采摘 ,采摘及运输过程中 ,特别注
意翻动以减少油苞破裂。在运输过程中要注意选用
通风的容器来盛装花椒 ,比如竹筐等 。
2)到达加工地点时 ,将花椒盛装在专门用于烘
干花椒的铁盘里 ,厚度大概是 3 ～ 5 mm ,放入烘干箱
内进行第一阶段的烘干。此时 ,烘房里的温度应控制
在 47±1℃ ,湿度为 50% ～ 60%,风速 0. 6 ～ 1. 0 m /
s。在大概 3 h以后花椒 90%开口 。
3)进行第二次加热 ,温度控制在 68℃左右 ,最好
不超过 70℃, 1 h以后花椒会达到≤10%含水率 。将
花椒拿出后缓慢降温 ,并将花椒籽分离出来。
4)根据花椒的质量标准将其分级后按级别包装。
参考文献:
[ 1] 　郑国生. 颗粒物料气流干燥的数学模型 [ J] . 北京农业
工程大学学报 , 1994, 14(2):35 -43.
[ 2] 　 ZAMAN M A , BALA B K. Thin Laye r So la r D ry ing o f
Rough R ice[ J] . So la r Ene rgy, 1989, 42(2):75 - 80.
[ 3] 　陈厚荣 , 阚建全.蒸气加热式花椒烘干房设计 [ J] . 西南
农业大学学报 , 2004, 26(2):233 - 235.
责任编辑:汤振金
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