本文上海博讯医疗生物仪器股份有限公司为了探讨甜叶菊红外-热风干燥特性,以江西甜叶菊为实验材料,在开展了热风温度,排湿功率和辐射距离条件下的单因素和正交实验。甜叶菊干燥是甜菊糖生产的重要环节,含水量降低至10%时可延长保质期。国内甜叶菊干燥主要采用阳光晾晒和烘干房干燥2种方式,南方以阳光晾晒为主,受7月~9月雨季影响,晾晒时间长,易氧化变质;北方以烘干房干燥为主,因烘干不均匀易导致甜叶菊氧化变黑,且干燥效率较低。因此,亟需开展甜叶菊的干燥特性的研究,以获取其高效干燥的工艺方法。
红外辐射干燥主要是依靠介于可见光与微波之间的电磁波辐射传递能量的干燥技术,波长为0.76~1000μm。红外加热辐射能穿透物料表层,直接加热内部,具有高效、节能、环保、干燥品质优等特点,广泛应用于烘干、烧烤和干燥食品原料。已有研究结果表明,红外与热风联合干燥具有良好的协同性。本文上海博讯医疗生物仪器股份有限公司在研制的甜叶菊红外-热风联合干燥装置基础上,提出将红外-热风联合干燥应用于甜叶菊干燥,采用单因素试验研究热风温度、辐射距离、排湿速率对甜叶菊干燥特性的影响;根据单因素试验结果,设计正交试验,以干燥时长和能耗为试验指标,对工艺条件进行优化,为研发甜叶菊干燥方法和技术装备提供参考。
试验仪器
主要有自研红外-热风联合干燥装置、MS-100 型卤素灯水分测定仪、JYC-412 型人工气候箱、AntarisII 傅里叶近红外光谱分析仪、WT20002 型方特电子天平和 AW550 型手持式红外测温仪、KWD-T10 型电力监测仪。
在恒定条件下,上海博讯医疗生物仪器股份有限公司通过对甜叶菊不同热风温度、排湿功率和辐射距离的试验研究,建立了含水率、干燥速率与时间关系的曲线,并研究不同水平下甜叶菊干燥时长和能耗的变化规律,获取了甜叶菊红外-热风联合干燥特性曲线及试验条件下最佳工艺参数。发现提高热风温度与减小辐射距离,能有效的缩短干燥时长,合理的排湿功率有利于干燥过程进行;甜叶菊干燥过程包括预热加速干燥阶段和降速干燥阶段;甜叶菊红外-热风联合干燥最佳工艺参数,即热风温度120℃,排湿功率240W、辐射距离140mm时,甜叶菊干燥时长为6.57min,能耗为1.25kW·h;影响因素顺序为:热风温度>辐射距离>排湿功率。红外-热风联合干燥对甜叶菊干燥效果明显,具有能耗低、效率高、成本低等特点。但本文暂未开展风速、载料量、红外辐射强度等变化对干燥效果的影响研究,后续需进一步优化甜叶菊红外-热风联合干燥工艺。
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