新型太阳能热风真空组合干燥设备及工艺研究

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随着我国经济的飞速发展和工业化进程的加快,食品干燥行业在国民经济中的比例也逐年递增。目前我国大部分食品干燥企业采用的热风干燥技术,不仅耗能巨大,而且能量利用率低。特别是在干燥脱水过程中,产品自身温度较高,其中的营养成分受到了破坏,干燥后的物料品质较差,难以满足市场的要求。与此同时,真空冷冻干燥技术作为我国干燥深加工中的高端技术,优势在于保证了产品原有的颜色、香气、味道、形态等,而且能最大限度地保存产品的原有属性,但其干燥时间长、能耗高、设备昂贵、成本较高,同类产品的成本约为热风干燥产品的六倍以上。因此,如何降低能耗、提高干燥效率和保存其营养成分是果蔬干燥深加工中必须克服的三大难点。  为了克服在果蔬干燥深加工过程中的难点,在本课题中,我们将太阳能利用技术、热风真空组合干燥技术、热能回收、自动控制技术综合运用于干燥过程中并对其进行尝试:设计了一种新型的节能干燥设备。同时,研究适合多种果蔬脱水干燥的方法和工艺路线,并以大枣为实验对象进行工艺试验。  本文研究的主要内容如下:  1.设备方面:进行方案设计和设备选型。通过分析及计算,设计出一套新型的太阳能热风真空组合干燥系统。这种干燥系统将热风和真空干燥进行组合,完成设备的选型和配置。根据太阳能加热系统的原理,采用槽式太阳能和常规热源作为正辅助热源。设计适合的自动控制系统,对整个工作流程实现监测和有效地控制。完成试验阶段的虚拟样机设计,与厂家联系,逐步确定关键部件:新型干燥箱、太阳能加热系统、控制系统,并购买安装。  2.方法与工艺的研究:核心技术是干燥技术的组合。由于水果蔬菜的类型和结构各有特点,并不是某一种方法就能适合所有的水果蔬菜。因此,我们把重点放在了关于特定物料的干燥方法及条件组合方面,从而实现“优质低耗”的干燥要求。热风温度,风速,转换含水率,真空度这些因素是进行干燥时重要的参数。因此,选择具体对象,配合设计的设备,进一步改进生产工艺内容,通过实验得到最佳工艺参数。  3.实验论证:选择大枣为研究对象,对组合干燥系统进行验证,通过单因素试验、正交试验、含湿率、感官质量评估等综合指标确定最佳工艺参数。与传统干燥的产品进行一系列的对比,包括产品的质量、干燥时间、成本等方面,从而为企业的大规模生产提供必要数据。  该课题设计的设备节能环保、干燥效率高、清洁卫生、操作方便,产品品质好,不仅能保持原有的色、香、味、形,而且能最大限度的保存果蔬中各种生理活性营养成分。这对节约能源,避免环境污染,提高产品质量,改变落后的生产加工方式等都将起到积极的作用。
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