果蔬是营养丰富的食品,将新鲜果蔬加工成脱水果蔬,利于保藏和运输,因此,果蔬干燥是一种具有重大应用价值的加工技术。吸附式低温干燥是一种新型非热力干燥方法,具有环保、能耗低、复水性好和营养成分保持率高等优点,尤其对于不能使用热风干燥的热敏性物料,采用吸附式低温干燥比冷冻干燥能耗低,更易于大规模工业化。 目前研究的吸附式低温干燥技术通常是指采用固体吸附剂除去空气中的水分,得到有着一定温度的干空气,再用压缩制冷等方法对该干空气进行降温,从而获得低温低湿的干空气用于果蔬的干燥。这样的干燥过程能耗虽低于冷冻干燥,但相对于热风干燥能耗还是偏高。如果能够使用其他非压缩制冷方法或能够使用低品位能量的制冷过程冷却干空气,将会进一步降低吸附式低温干燥过程的能耗,为此,本课题组提出开发“吸附干燥与吸附除湿制冷耦合的吸附式低温干燥技术”,并研制有关样机。为了获得设计样机的基本参数,本文以马铃薯和胡萝卜为研究对象,采用吸附式低温干燥方式对其进行了干燥理论和实验研究。测定干燥特性、复水性能、营养成分与吸附干燥过程条件的关系;建立了相应的马铃薯和胡萝卜干燥模型;采用光学显微镜和扫描电镜等表征手段对不同干燥方法的试样表面及内部形貌进行了分析;并设计了果蔬吸附式低温干燥测试平台方案的干燥器部分。主要研究内容及结果如下: 1.建立了果蔬吸附式低温干燥模拟实验装置及有关检测方法,用于果蔬干燥(脱水)实验,测定其吸附式低温干燥特性数据。 2.实验比较了吸附式低温干燥、热风干燥和冷冻干燥对马铃薯、胡萝卜的粗蛋白、还原糖、总糖、维生素C等营养成分的影响,结果表明:经吸附式低温干燥的试样维生素C损失率低于其它干燥方法,且基本不破坏其它营养成分。 3.对比吸附式低温干燥、热风干燥、冷冻干燥前后马铃薯外观、内部和表面附近的组织形貌变化表明:冷冻干燥品质最好,吸附式低温干燥次之,且马铃薯色泽鲜艳,无褐变,外观优于热风干燥。 4.进行了吸附式低温干燥马铃薯、胡萝卜工艺条件的实验研究。测定了干燥介质温度、相对湿度、流速和物料粒度对马铃薯、胡萝卜干燥特性的影响。对马铃薯、胡萝卜的干燥曲线进行模型拟合,得到了Page模型的数学表达式;通过对多组干