谷亞文 ，肉孜…阿木提 ，史 勇 ，王鵬飛 ，向 羽

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)工程裝備創(chuàng)新設(shè)計重點實驗室）

馕是新疆各族人民所喜愛的主要食品之一。在新疆以及中亞地區(qū)，馕坑作為烤馕裝置已有3 000多年的歷史[1]。馕坑的大小與各家各戶的人口有關(guān)，其尺寸一般分為大、中、小三種。

1 國內(nèi)現(xiàn)有烤馕裝置的發(fā)展現(xiàn)狀與問題

1.1 傳統(tǒng)馕坑

傳統(tǒng)馕坑結(jié)構(gòu)如圖1所示，按其材料不同可分為3種：黏土馕坑，其內(nèi)部一般為“小口肚大”的容積，外部用磚塊和土泥砌成方形操作臺，在其內(nèi)部刷一層硝土，并通過烘烤使硝土在內(nèi)壁凝結(jié)，馕坑底部還設(shè)有通風(fēng)口。陶瓷馕坑，其內(nèi)部容積是由一個倒扣的無底的陶瓷水缸改造而成，并且水缸外部通常會纏上鋼絲。外部砌成方形操作臺。鋼板馕坑，其內(nèi)壁由一個100 mm的鋼板焊接而成[2]。

這3種傳統(tǒng)馕坑優(yōu)缺點明顯，黏土馕坑成本低廉、制造簡單，但是缺少足夠的強度，不能長期使用；陶瓷馕坑因為用陶瓷水缸改造，極大的縮短了制造時間，并且陶瓷具有熱效應(yīng)好，相比黏土有足夠的強度，但使用時間長了仍然會出現(xiàn)裂縫；鋼板馕坑彌補了以上兩種馕坑不能長時間使用的缺點，但這三種馕坑都需要人頻繁地在高溫馕坑中添加木柴、煤炭等燃料，熱利用率極低。在馕坑內(nèi)壁貼馕、取馕，工作人員極易因為操作失誤而燙傷，并且在工作過程中還會吸入大量CO等有毒氣體[3]。在今后的馕坑設(shè)計中這兩個缺點都是必須要考慮的因素。

圖1 傳統(tǒng)馕坑結(jié)構(gòu)形式

1.2 燃氣加熱烤馕裝置

燃氣加熱烤馕裝置主要是通過天然氣、沼氣等的燃燒產(chǎn)生的熱能對馕坯進行加熱。由于新疆天然氣資源豐富，所以有很多烤馕裝置會采用這種加熱方式。

肉孜…阿木提、李世龍發(fā)明了一種滾筒式燃氣烤馕裝置[4]，結(jié)構(gòu)如圖2所示，這種烤馕裝置用燃氣替代了傳統(tǒng)的木柴、燃煤，并有一套結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、并能方便控溫的燃氣加熱元件。其中包括在滾筒上方和下方各安放的一個GR-2402型瓦斯紅外線燃燒器，GJ-322系列點火器2套，2W025-08型電磁閥2個，可調(diào)三通閥1個，并用若干氣管連接各個元件。這種加熱方式具有燃燒充分，發(fā)熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便等優(yōu)點。但仍然存在一些缺點：由于是利用燃氣燃燒進行加熱，烤出的馕的口味與傳統(tǒng)馕坑烤出的馕還是有些許差異，所以該烤馕裝置并不能滿足客戶的需求。

圖2 滾筒連續(xù)式燃氣烤馕裝置

1.3 電加熱烤馕裝置

電加熱烤馕裝置是將電能通過電阻絲、紅外線加熱管等加熱元件轉(zhuǎn)換為熱能，對馕進行加熱的烤馕裝置[5]。其典型裝置有熱合曼江…阿吾提發(fā)明的一種電加熱烤馕裝置、呂仲明和肉孜…阿木提發(fā)明的一種升降式家用烤馕機[6]。這也是目前市面上能夠在烤馕過程中不會造成環(huán)境污染的最佳加熱方式。

圖3 電加熱烤馕裝置

熱合曼江…阿吾提發(fā)明了一種電加熱烤馕裝置[7]，其加熱方式如圖2所示。該烤馕裝置分成上中下三層，每層的上、下部均設(shè)置一個電加熱裝置，這種電加熱烤馕裝置可以采用電熱絲或電熱管，不會產(chǎn)生有害氣體，而且烤炙速度快，適合大批量生產(chǎn)。但是這種裝置的缺點是：不適合人口基數(shù)少的普通家庭使用，因為相比于傳統(tǒng)馕坑，這種馕坑的使用成本較高。

1.4 烤箱式烤馕裝置

烤箱式烤馕裝置其結(jié)構(gòu)一般與目前市場上的家用烤箱相似，其抽屜內(nèi)部會設(shè)置有托盤用于放馕坯，并在其上或其下安放加熱元件用以加熱馕坯[8]。阿布得熱合曼…托合提發(fā)明的一種抽屜式陶瓷烤馕裝置就采用了這一機構(gòu)形式[9]，其結(jié)構(gòu)如圖4。這種烤馕裝置的結(jié)構(gòu)主要由箱體、抽屜以及1套電加熱系統(tǒng)組成。箱體正面的上端和下端個設(shè)置了1個標頭，箱體側(cè)面有1個側(cè)蓋板，兩個抽屜設(shè)置在正前方，抽屜的上方和下方均設(shè)置有電加熱管，并在兩個抽屜上各安裝了1個拉手。操作面板設(shè)置在箱體兩側(cè)的立柱上，箱體的4個角各設(shè)置了1個腳輪，以便于操作人員對設(shè)備的移動。箱體內(nèi)壁的保溫層選用的是環(huán)保陶瓷，其余主要材料選用的是不銹鋼。

這種抽屜式烤馕裝置，對空間的利用率大，操作便捷，不銹鋼的面板使其具有堅固的結(jié)構(gòu)并且潔凈衛(wèi)生，內(nèi)部的陶瓷能使其烤出的馕保留傳統(tǒng)馕坑的風(fēng)味，并具有良好的保溫性能，縮短了烘烤時間，電加熱管及自動控溫系統(tǒng)能保證烤出的馕熟而不糊。

圖4 抽屜式陶瓷烤馕機

1.5 隧道式烤馕裝置

隧道式烤馕裝置的烘烤箱是一個隧道，隧道內(nèi)的傳動件帶著馕在其內(nèi)作循環(huán)運動，同時對馕進行烘烤。由肉孜…阿木提和李世龍發(fā)明的實用新型專利一種托盤循環(huán)式紅外線烤馕裝置[10]，其結(jié)構(gòu)如圖5。該烤馕裝置的總體結(jié)構(gòu)是由機架以及機架上方的環(huán)形隧道組成。并且這個環(huán)形隧道首尾相通，隧道的底部是一個環(huán)形通槽，通槽是支撐桿支撐著托盤在隧道窯中進行循環(huán)運動的槽。與該通槽配對的還有一個環(huán)形軌道，設(shè)置在隧道下方的機架上，用以支撐導(dǎo)輪，引導(dǎo)支撐桿及托盤在隧道中的運動。其運動的動力來源于機架下方的電動機，經(jīng)過減速器減速后通過主動鏈輪帶動輸送鏈條，將動力傳送到環(huán)形軌道4個轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)的傳動立軸上的從動鏈輪，支撐桿隨著輸送鏈條沿著環(huán)形導(dǎo)軌支撐著托盤在隧道窯內(nèi)進行循環(huán)運動。

該烤馕裝置隧道內(nèi)安裝26個直徑為330 mm的托盤，托盤在隧道運動1周需要10 min，在托盤上方和下方在電加熱管的烘烤下，1 h時可以烤熟130個馕。隧道內(nèi)上方的電加熱管功率可調(diào)，能有效控制烘烤的溫度，同時節(jié)約能源。因此，這種馕坑與其他電加熱馕坑同樣具有干凈衛(wèi)生的優(yōu)點。這種隧道式的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)。該裝置的耐火材料層選用的是傳統(tǒng)馕坑所使用的硝土，硝土除了是一種耐火材料，其保溫性能也特別好[11]，烘烤出的馕還保留了傳統(tǒng)馕坑的美味。缺點是采用380 V的三相交流電源電壓在普通居民家中無法實現(xiàn)，由于機體體積較大，移動也不方便，且對空間的占用較大。

圖5 一種托盤循環(huán)式紅外線烤馕裝置

2 存在問題

目前，國內(nèi)烤馕裝置還是以傳統(tǒng)的馕坑烤馕為主。木柴、煤炭烤馕所帶來的環(huán)境污染、食用安全、工作環(huán)境差、工作強度大等問題依然存在。市場上雖然出現(xiàn)了一些燃氣加熱的烤馕裝置，但是在烤馕過程中依然會排出些許有毒氣體，對人體呼吸道造成損傷。國內(nèi)的電加熱烤馕裝置雖然解決了有毒氣體排放的問題，但是由于其使用條件苛刻，即需要的電源電壓、電功率要求高，并且升溫較慢，能量密度低，所以無法滿足普通家庭的使用條件。

國內(nèi)的烤馕裝置大多還是保留了傳統(tǒng)的馕坑結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的馕坑在烤馕時工作人員的勞動強度大，容易對手造成損傷；目前研究出來的烤箱依然存在烤馕效率低，不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)的問題，隧道式烤馕裝置雖然烤馕效率高，但是其自動化程度不夠高，依然需要人工制馕坯，導(dǎo)致人員的勞動強度依然很大。

3 烤馕裝置的發(fā)展趨勢

根據(jù)現(xiàn)有的各種烤馕裝置的優(yōu)缺點，總結(jié)提出以下幾點烤馕裝置的發(fā)展趨勢：

（1）節(jié)能、環(huán)保是新型馕坑首先也是必須要解決的問題。未來的馕坑設(shè)計中應(yīng)該以電加熱的方式作為主要的馕坑加熱方式。

（2）新型的馕坑應(yīng)該具有良好的機動性，為各種工作情況提供可能性。

（3）溫度對馕的口感以及能源的利用率起著至關(guān)重要的影響[12]，所以新型的馕坑應(yīng)該能夠?qū)囟茸詣涌刂埔蕴岣哜蔚目诟?，提高加熱效率?/p>

（4）目前的烤馕裝置的馕坯的制作依然由人工完成，所以新型的馕坑應(yīng)該將馕的整個加工工藝都實現(xiàn)機械化和智能化，以徹底解放人的雙手。

[1] 阿布都艾則孜…阿布來提，艾力…如蘇力，博爾汗…沙來，阿不都熱蘇力.維吾爾族馕坑幾何結(jié)構(gòu)及新能源馕坑的設(shè)計[J].食品科技，2012，37（11）：79～82.

[2] 阿布都艾則孜…阿布來提，買買提熱夏提…買買提，艾力…如蘇力，凱賽爾江…阿不都熱依木.馕的加工工藝與烤馕機的工作原理[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（18）：286～288.

[3] 史勇，肉孜…阿木提，呂仲明，李世龍，張振，郭曉龍.新疆烤馕裝置的研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2015（5）：48～51.

[4] 李世龍，肉孜…阿木提，卡迪爾…艾薩，李峰.滾筒式燃氣烤馕裝置的設(shè)計與試驗[J].糧油加工（電子版），2014（6）：63～66+70.

[5] 阿布拉…買提托乎提.電加熱環(huán)保馕坑[P].新疆：CN202078175U，2011-12-21.

[6] 呂仲明，肉孜…阿木提，史勇.一種升降式家用烤馕機的設(shè)計與試驗[J].包裝與食品機械，2016，34（2）：17～21.

[7] 熱合曼江…阿吾提.電加熱烤馕裝置[P].新疆：CN201199882，2009-03-04.

[8] 艾合買提…艾比布拉.抽屜形馕坑[P].新疆：CN201767802U，2011-03-23.

[9] 阿布得熱合曼…托合提.一種抽屜式陶瓷烤馕機[P].新疆：CN203263108U，2013-11-06.

[10] 肉孜…阿木提，李世龍.一種托盤循環(huán)式紅外線烤馕裝置[P].新疆：CN103444811A，2013-12-18.

[11] 卡迪爾…艾薩，肉孜…阿木提，李峰，李世龍.穩(wěn)態(tài)法測定馕坑硝土導(dǎo)熱系數(shù)的研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，37（1）：78～81.

[12] C.M Rosell,J.A Rojas,C Benedito de Barber.Influence of hydrocolloids on dough rheology and bread quality[J].Food Hydrocolloids,2001,15(1).