休宁:菊花烘干机械化技术对比试验的启示

作者:农机科技推广 本站发布时间:2016年12月14日

  菊花烘干是安徽省山区农机化发展的亮点之一。菊花烘干传统的工艺都采用木材、煤炭为燃料,由此产生大量的烟雾及废气,给生态环境和周边群众带来了一定的影响。为解决这一问题,该省山区农机推广部门近年着重推广新能源机具来烘制菊花,其中空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机就是最为常见的菊花烘干机具。为了验证这两种机具在菊花烘干中的“三性”特征(先进性、适用性和安全性)是否明显,安徽省农机推广总站于2016年在休宁县实施了《菊花烘制新技术推广试验》项目,将这两种菊花烘干机具与传统的木材、煤炭土灶进行试验对比,设置菊花干燥性能、感官、成本等试验要素分析,认为空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机是比较符合休宁县,乃至黄山地区菊花烘干的机具。
  
  一、试验分析
  
  (一)试验基本情况
  
  本试验选择休宁县的贡菊作为研究样本,分别设置:木材土灶、煤炭土灶、空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机为对照组1,对照组2,试验组1,试验组2。选择烘干性能指标、感官、成本作为实验参考数据。使用的方法有:对比试验,就贡菊烘干参数进行数据收集;邀请专家对四组贡菊烘制观感进行评价打分;走访合作社,就烘干成本进行调查。
  
  (二)试验数据设计
  
  干燥性能指标:MER为单位时间除湿量,MER=m/t;SPC为除湿能耗比,SPC=Wh/m;SMER为单位能耗除湿量,SMER=m/W。
  
  感官指标:为了评价贡菊干燥品的等级,休宁县2006年制定地方标准《有机黄山菊花》(DB341022/T006-2006),该标准中设计了黄山贡菊的感官指标,但是由于其感官指标只有特级、一级、二级,三个等级,难以有效区分本研究涉及的四种热源介质烘制条件下的菊花品种,因此,省总站与当地县站进行进一步细化,将其指标分成0-10分,四个档次,这样可以更加方便的进行黄山贡菊烘干品质的评价,具体分值分布为:>9分,花瓣保存完整,色泽金黄且无黑点,干燥均匀,有韧性,清香气味浓;7-9分,花瓣基本保存完整,颜色有金黄色变为橘黄色,干燥均匀,气味清香;5-7分,花瓣基本保存完整,有少量发黑,变色明显,干燥不彻底;<5分,外形损失比例大,色泽发黑,花序褶皱严重,易脆裂,清香气味极淡。
  
  干燥成本:贡菊烘干成本所需要考虑的主要考虑因素有热源成本、用电成本、采菊、烘制的人工成本等。
  
  (三)试验结果
  
  根据上述试验设计,得出下表1的试验数据。
  
  表1:四个试验组的菊花干燥性能指标、感官评价、干燥成本的对比

    第一,干燥性能指标结果
  
  MER越大,该热源介质的干燥速度越快。从数据上看,空气能烘干机的干燥速度最快,其次是生物质颗粒燃烧机。SPC、SMER两个参数是衡量热源干燥系统除湿性能的重要指标。SPC越大,SMER越小,这一介质的除湿性能越好,反之亦然。从数据上看,空气能烘干机的除湿性能最好,其次是生物质颗粒燃烧机。
  
  第二,感官评价结果
  
  在四种烘干方式中,菊花品质也是存在不同。经过邀请当地专家对四种烘干方式生产出的菊花进行感官评价,品质最好的是空气能烘干机,其次是生物质颗粒燃烧机。
  
  第三,干燥成本分析结果
  
  干燥成本是分析一种技术是否产生经济效益最为关键的因素。因此,本研究还设计了相关的干燥成本分析,对四种烘干方式的成本进行分析,以100公斤为计算单位,最少还是空气能烘干机,其次是生物质颗粒燃烧机。
  
  二、讨论
  
  (一)空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机推广的意义
  
  第一,社会效益显著
  
  原有烧柴高耗能、高污染干燥设备的使用受到严格限制。以空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机具有以下社会效益:首先,改善传统烘房密封性能差的问题,被烘培对象不存在外界因素改变品质和被污染,使被烘制的产品更为天然、绿色环保。其次,改善传统烘房所采用的煤炭、木材作为燃料,产生的大量的烟雾及废气给周边环境带来危害,给人们的身体健康带来伤害。最后,减少了乱砍乱伐现象的发生,保护青山绿水和水土资源,获得生态效益。通过这样的一个干燥性能、菊花品质、烘制成本等多方面对比试验,本研究发现,空气能在上述三个方面的因素中都是有着明显优势,其次就是秸秆颗粒,较差的就是煤炭和木材介质。因此,空气能、秸秆颗粒是当地菊花烘制最值得推广的热源介质。
  
  第二,烘干效率较高
  
  从上述试验发现,空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机在MER、SPC、SMER等干燥性能指标上明显优于木材、煤炭等土灶,因此这两种机具的烘干效率较高,可以有效提升菊花烘干数量。人们对生活品质追求不断提高,菊花制品的需求量也在逐年增加,菊花种植规模将进一步扩大。同时,据本研究调查发现,休宁当地菊花收购的合作社也在规模上,数量上不断增加。他们的崛起将使得烘干效率提升的需求不断增加。另外,空气能烘干机在节省劳动力方面有着更大的意义。由于这种机具在进行菊花烘干的时候,只要提前设置好参数,后期不需要人工再进行菊花烘干层次的调整,然而在一般土灶进行菊花烘干过程中,这一工序是不可少的,因此大大节省了劳动力。
  
  第三,烘干的品质提升
  
  根据对比试验,本研究邀请了当地菊花烘干方面的专家对其四种烘干技术进行菊花品质评价,由于空气能、生物质颗粒在提供热源的时候,菊花受热均匀,没有其他异味进入烘箱,机具的时间可以根据菊花水分量进行自动调节,得出的结论是空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机相当较好,可以达到7分以上;然而土灶烘干的菊花由于外形损失比例大,花序褶皱严重,易脆裂,伴有煤炭等异味,影响菊花烘干品质。因此,空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机可以有效提升菊花品质。
  
  第四,烘干成本下降
  
  本研究将空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机菊花烘干的成本与木材、煤炭土灶进行对比。根据计算发现,每一个公斤菊花将节省100-200元,该县一年生产菊花4200吨,如果都采用这两种新型机具进行菊花烘干,那么每年将提高当地农户收入2.4-8.4亿元。
  
  (二)空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机推广困难的原因分析
  
  上述对比试验数据显示,空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机在菊花烘干作业环节有着多个方面的优势,但是当地农机部门在推广这些新技术的过程中存在一定困境,笔者与当地农机部门及菊农进行座谈交流发现有以下几个方面的原因:
  
  第一,投资存在风险
  
  菊花种植给菊农带来了丰厚的回报,如遇市场价格好,亩平均毛利润超几千元,但是由于气候、市场价格、成本的投入等诸多原因,菊农每年的收益会受到不同程度的影响,存在一定的风险。一台空气能烘干机及其配套设备投资少者十几万,多者几十万,这种设备对于一般的农户来说存在一定的投资风险。
  
  第二,作坊式烘干偏多
  
  由于当地菊农在进行菊花烘干的过程中,基本上采用的是作坊式烘干,他们种植菊花的规模不是很大,一般也就几亩地,他们一般都在自己家后设计一个土灶进行菊花烘干作业,他们对大型的空气能、生物质颗粒燃烧机的需求不是很强烈。农户对其接受意识不是很强。菊花烘制规模不是很大是大型机械难以投入作业的重要原因。
  
  第三,农户对菊花品质要求不高
  
  休宁地区的菊花烘干虽然已经有了几十年的经验,但是由于烘干设备一直停留在上世纪,烘干的菊花一般都是用于泡脚、药用等方面,不能买上一个好的价钱。设备落后造成菊花品质不高,菊花品质不高使得当地的菊农收入一直低位徘徊。这种收入长期不高使得菊农没有信心和实力进行新设备的引入,他们也就对自己烘干菊花品质要求降低,没有高要求的意识,只要买出去就可以了。这样他们对空气能、生物质颗粒燃烧机等新机具的需求欲望不高。
  
  (三)空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机推广新设想
  
  农机技术推广的主要手段就是试验示范、现场演示、专题培训、技术宣传等。空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机作为菊花烘干的农机具,本研究设计的对比试验进一步验证了它们具备的“三性”特征,是符合当地菊农需求的新型农机具。在此基础上,作为农机推广部门需要拓展推广手段的实效性,引入现代推广的新理念,使得农户逐渐接受这些新技术、新机具。
  
  第一,现场演示融入数据对比的理念
  
  现场会是进行空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机等新机具推广的有效手段。技术人员需要对这些新机具的基本性能、价格进行重点介绍,这样菊农将对机具有一个全面的了解和认识,从而转变对新机具的印象,使得他们逐渐接受这些新机具。在这种常规的现场演示中,组织现场会的推广部门人员需要给菊农展示相应的对比数据。例如,本研究对比试验中干燥性能、感官、成本等数据信息都可以在现场演示会上展示或者说明。让菊农对新机具有一个具体的认识。
  
  第二,“理论+操作”的专题培训
  
  当菊农对空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机等新机具有了一个全面的认识之后,他们对新机具的操作有着更加具体的要求。这时候,农机部门需要开展专题的技术培训工作,针对空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机具体的使用、维护等进行实际讲解,这一讲解可以邀请相关企业的专业技术人员进行机具的实际讲解,同时也可以将菊农邀请到当地有这些机具的大户家中进行实际讲解,这样可以更加形象的进行实际操作培训。
  
  第三,技术宣传插上信息化的翅膀
  
  休宁县属于山区地形,菊农居住较为松散。在对空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机等新机具、新技术进行宣传的时候,推广部门需要运用多元化的信息手段,现在的手机微信,互联网等都是可以有效运用的宣传手段。推广部门需要掌握当地菊农的手机信息,运用安徽省农机局统一设置的农机手机APP进行相关信息推送,同时将空气能烘干机、生物质颗粒燃烧机新机具、新技术的视频上传农机化网站上,使得菊农可以自主进行机具相关信息学习。
  
  三、结语
  
  菊花是安徽省重点山特产品之一,菊花机械化烘干属于山区机械化的重要组成部分,破解菊花生产全程机械化还有很多瓶颈,例如,标准化菊园、机械化采摘等环节。因此,菊花烘干机具选择只是诸多问题之一,菊花生产全程机械化发展还任重道远。(摘选之《农机科技推广》杂志2016年第11期,作者任珺王磊曹秋霞)

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