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我国谷物和食品干燥机械的现状及发展方向 杨宏志 1，2 毛志怀1 （1 中国农业大学工学院, 北京 100083， 50 号信箱; 2. 黑龙江八一农垦大学食品学院, 大庆 163319） 摘要： 本文介绍了我国谷物干燥机械和食品干燥机械的现状； 分析了我国干燥机械的亮 点和优势以及存在的弊端，加入 WTO 给我国干燥机械带来的机遇和挑战；指出我国干燥机 械与国外的差距是规模小，不能形成大的批量生产，技术含量偏低，成熟机型不多；在干燥 工艺、 生产能力、 能源种类及控制技术等方面也比较落后。 提出了我国干燥机械的发展方向。 关键词：谷物和食品干燥机械 优势和弊端 发展方向 Title: The actuality and developing orientation of corn the highlights & advantages and disadvantages, as well as the opportunities and challenges brought to the drying machinery in China after the WTO entry were analyzed. Miniature, small-scale production, low technical content and less mature machine models were the disparities of drying machinery between China and foreign countries. Additionally, the technology, capacity, energetic variety and control ability were also lagged behind the developed countries. Meanwhile, the developing orientation of drying machinery was suggested. Key words: corn & food drying machinery, advantages and disadvantages, developing orientation Key words: corn & food drying machinery, advantages and disadvantages, developing orientation 0 前言 我国是世界上人口最多的国家， 粮食和食品问题一直是首要问题。 过去在谷 物和食品干燥方面， 我国主要依靠人工自然晾晒干燥法。 由于规模小和生产效率 低，再加上劳动强度大和干燥效果差，满足不了干燥生产实际的需要，造成了巨 大的浪费。就谷物干燥而言，在一般年份，全国每年因霉变而损失的粮食达 25 亿 kg，严重时高达 100 亿 kg；而食品的干燥也因干燥机械的规模小、技术含量 低等原因而导致食品营养成分损失，并破坏了食品原有的口感。进入 90 年代以 后，我国在干燥工业加大了投资力度，并引进了国外先进的干燥设备和技术，加 之我国科技人员的开拓创新， 相继出现了许多形式的干燥机械和设备。 但多数机 械设备在结构先进性、 性能优良性、 高效节能性和造价等方面有待于进一步改进。 1 我国干燥机械的现状 1.1 谷物干燥机械的现状 90 年代以来，随着粮食问题的突出以及农业生产由粗放型向效益型转变， 在我国北方地区掀起了干燥技术应用热潮。因北方地区粮食生产规模相对较大， 所以大中型干燥设备发展较快，仅东北地区的生产厂家就有 20 多家，由此也带 动了南方地区干燥机生产的发展， 以烘干水稻为主的干燥机相继出现， 水稻干燥 技术的研究也提到了议事日程上来。 目前全国谷物干燥机生产厂家已达 50 多家。 但是， 由于我国谷物干燥机的研制起步较晚， 因此还存在着以下几个方面的 问题： _ 规模小 在诸多的生产厂家中，能形成规模的不到一半，而且生产批量都不大。 技术含量偏低，成熟的机型不多 由于谷物干燥机涉及谷物种类、干燥工艺、生产能力、能源种类及控制技术 等多方面的因素，所以，同国外谷物干燥设备相比，技术还比较落后，大中型干 燥设备应用先进控制技术的还不多见。我国现有干燥设备使用的主要是煤和柴 油，而对微波和太阳能的利用还在实验开发阶段。 种类少 大型机和小型机都不多。我国目前生产的大型机生产能力均不超过 15T/h。 另一方面，我国的个体农户是粮食生产的主力军，但适合农户的移动方便、操作 简单、投资少的小型机很少。我国南方地区水稻干燥问题突出，但目前适合于水 稻干燥的机型很少，产品也不成熟。因此，如何因地制宜地研制出大、中、小型 结构先进、性能优良、高效节能和造价适宜的谷物干燥设备还需进一步努力。 1.2 食品干燥机械的现状 进入 80 年代以后，随着农村经济体制改革的深入和乡镇企业的发展我国食 品工业得到了长足进展， 同时也促进了食品干燥机械的发展。 但食品干燥机械的 生产基本是小规模，不能形成大的批量生产，技术含量偏低，成熟机型不多。在 干燥工艺、生产能力、能源种类及控制技术等方面都比较落后，且主要是以传统 的加热方式对食品进行干燥， 即依靠热力通过传导、 热对流和辐射等途径对物料 加热。 这种由表及里的加热方式延长了食品的加热时间， 导致食品的营养成分被 破坏。 进入 90 年代后，我国在食品工业的投资力度不断加大，我国的科技工作者 不断开发和创新， 加之国外的先进技术和设备不断的被引进到国内， 相继出现了 许多形式的食品干燥机械， 如空气对流干燥设备、 滚筒干燥设备、 真空干燥设备、 加压式干燥设备和电磁辐射干燥设备等。 此外， 还有利用远红外的方法对食品干 燥。这种方法设备简单，节约能源，干燥速度快，尤其适于果蔬的干燥。目前食 品干燥中最先进的冷冻升华干燥也开始在我国用于食品干燥，但成熟机型不多， 同国外相比还存在一定的差距。 国际干燥会议创始人、 新加坡国立大学教授 MUJUMDAR 和波兰专家STRUMILLO 于不久前在北京召开的第十三届国际干燥大会上指出：近 20 年前，中国的干燥 技术， 特别是干燥技术的研究还出于一个起步阶段， 但中国学者对干燥技术的研 究有者强烈的愿望和兴趣。 现在， 中国无论在基础理论方面还是在干燥技术应用 方面都取得了可喜的成就。 在某些领域已经走在了世界的前列。 但由于试验手段 相对滞后，在一定程度上制约了干燥技术的应用与推广。 我国著名干燥专家、 中国农业大学教授曹崇文和其他一些专家指出： 中国是 一个干燥设备的制造和应用大国，但不是一个强国。目前，中国有大约 400 多个 干燥设备制造厂家，约占世界干燥设备制造厂家总数的一半，从这个意义上讲， 中国确实是一个干燥设备的制造大国， 但是中国的厂家普遍存在以下问题： 一是 企业规模小。据统计，企业年销售收入 500 万元以下的占国内企业 60%以上，年 销售收入过千万元的仅占 5%-8%；二是产品档次较低，企业产品雷同，多在通用 设备这个层面上竞争徘徊， 高新技术的应用能力和创新能力不足； 三是企业的创 造能力较低，特别表现在大型干燥设备的制造上。比如粮食干燥，美国、德国生 产的干燥设备每小时可达 50-60 吨的烘干能力，而我们是远远不及的。 2 我国干燥机械的亮点 中国科技论文在线_ 目前，我国干燥设备在国内市场上的占有率以达 80%以上。预计“十五”其 间， 国产干燥设备在国内市场占有率将达 90%以上， 竞争的焦点主要集中在产品 质量、技术水平、销售服务和价格方面。 据中国通用机械干燥设备行业协会透露， 今后几年， 我国干燥设备在粮食烘 干领域的年需求量将达 3000 台 （套） 左右； 轻工用烘干设备年需求量将达到 2000 台（套）左右。 在干燥设备类型上， 将以热风加热常压干燥设备和真空干燥设备为主， 其它 诸如远红外线干燥设备、微波干燥设备等特殊领域的用户也将逐步扩大应用数 量。 在食品和药品干燥方面， 对真空冷冻干燥设备中较大规格设备的需求量将会 增加； 具有功能组合的设备需求量也会增加； 高自动化干燥设备在一些应用领域 将受到欢迎。另外，干燥设备的外观质量将越来越受到重视，腐蚀性物料烘干设 备的耐腐蚀能力和可靠的使用寿命将会受到用户的特别关心。 我国加入 WTO 一年来的事实证明，国内干燥设备行业发展正如专家所料， 是机遇与挑战并存。 就国内市场而言， 由于我国干燥设备行业已经开始进入较成 熟的发展阶段，已能够比较好地满足各个领域，尤其是粮食和食品领域的需要， 而且价格上只有国外相同产品的 1/3，这使我国干燥设备在市场竞争中比进口设 备有明显的价格优势；另一方面，由于干燥设备体积较大，大多数还涉及到现场 安装、调试和售后服务等工作，因此，对国内用户而言，选用国产设备比选用进 口设备更方便。就国际市场而言，我国加入 WTO 后，更有利于干燥设备扩大出 口。目前，我国干燥设备主要出口产品是真空干燥设备、振动干燥设备、中小型 粮食食品干燥设备及农林土特产品干燥设备， 每年出口量超过百台。 出口的主要 地区是东南亚和其它发展中国家，并已经打开欧美市场的大门。现在，我国干燥 设备出口产品占国产干燥设备总量不到 5%，专家预计“十五”其间出口产品在 国产干燥设备总量中所占比例将达到 10%以上。 在国际竞争中，我国干燥设备生产厂家的主要竞争对手丹麦、瑞士、英国、 德国、美国以及日本等。与竞争对手相比，我国干燥设备的优势是价格低廉，不 足之处主要在产品在于产品的自动化控制程度、 外观质量、 成套性和功能组合性 等方面有待于进一步提高。 因此，国内干燥设备生产企业应该充分利用中国加入 WTO 的机遇，加强与 国外的技术交流， 汲取国外干燥设备之长， 加快提高我国干燥设备自动化控制程 度、外观质量、成套性和功能组合性，缩小与国外产品的差距，提高我国产品在 用户中的信任度， 使我国干燥设备不仅在国内市场， 而且在国外市场也占主导地 位。 我国现在以生产的干燥设备品种日益增加，产品水平及质量正在迅速提高， 市场竞争能力不断增强。 特别是我国政府出台了支持产品出口的相关政策， 为国 内干燥设备生产企业创造了极好的外部条件， 这表明我国干燥设备具有良好的发 展前景。 3 我国干燥机械的发展方向 3.1 谷物干燥机械的发展方向 谷物干燥机械的生产能力向大型化发展，今后需要研制处理量在每小时 20- 30T 的设备。 设计一次将高水分谷物降到安全水分的机械，要求降幅 10%以上。为此，有 两条途径： 一是采用联合干燥法， 即两种以上的干燥法的干燥机组合成一种新的 干燥工艺， 如先用高温快速流化干燥机去湿预热再用滚筒干燥机以较低温度进行 中国科技论文在线_ 烘干。从当前世界各国谷物干燥技术发展状况来看，这是一种趋势；二是设计高 效能谷物干燥机。 应用先进测控技术，实现干燥过程向自动化或半自动化方向发展。 能高温快速处理大批量高水分谷物。 研究以燃煤为能源，间接式高效节能干燥机仍是主要的方向，同时还应当探 索新能源干燥机，如微波能、太阳能等。 农村谷物干燥机应向小型、多功能方向发展，要求移动方便、操作简单、投 资少并能保证谷物干燥质量。 3.2 食品干燥机械的发展方向 提高干燥设备生产能力，向系列化、大型化发展。我国现有的食品干燥设备 多以中小型为主，应逐步向系列化、大型化发展。因大型干燥设备具有热能消耗 低和运行费用低等特点，因此，应着重研制处理量在 50T/h 以上的干燥设备，以 提高生产能力。 改进和完善现有干燥设备和干燥工艺，强化干燥过程。在大型化的基础上向 自动化发展，包括自动控制、自动调节、自动分析及自动报警等方面，且应提高 其可靠性。 如隧道式和带式干燥中物料与热风的流向由平流式改为穿流式， 可显 著缩短干燥时间，提高干燥均匀性；带式干燥机的热风参数（温度、流量和相对 湿度）由单温区改为多温区，以符合物料的特性和要求，提高产品的质量和干燥 效率。 各种干燥机组合使用。如气流干燥与沸腾干燥组合，喷雾干燥与沸腾干燥组 合， 微波干燥与沸腾干燥组合等。 根据不同物料的特点， 对食品物料分阶段干燥， 如水分含量高的物料可先用沸腾床干燥后再用微波干燥，以提高其干燥效率。 干燥设备应具有热风回收功能，以降低热能消耗。配置热能回收装置，提高 热能的利用率。 采取环保措施，提高环保功能，防止污染和消除噪音。 参考文献 1 廖庆喜等，我国食品干燥机械发展现状及趋势，现代化农业，2002 年， （1） 2 朱新华，我国谷物干燥设备的现状和发展方向，农机与食品机械，980004 3 初江等，谷物干燥机的研究与发展，农机化研究成果 2000 年， （4） 4 干燥机械如何求发展，中国食品装备新闻中心行业报道 5 干燥设备的亮点在哪里，中国食品装备新闻中心行业报道 6 C. E. Walker. Air- impingement Drying and Toasting of Ready- to- Eat Cereal. CEREAL FOODS WORLD, 1991,36(10):871877 7 Yamato.Y., A Novel Rotary Dryer with through Air Combination, Drying 96, Processings of the 10th International Dying symposium (IDS96) Krakow, Poland 8 J.J.Bimbe