專利名稱：雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)范圍，特別涉及提高干燥農(nóng)產(chǎn)品與食品品質(zhì)的一種雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法及裝置。
背景技術(shù)：
用熱空氣快速干燥水果、蔬菜、薯類等淀粉、糖分含量較高的農(nóng)產(chǎn)品，快速失水后的產(chǎn)品表面會(huì)生成一層硬化膜，抑制內(nèi)部的水分向外移動(dòng)，影響干燥的順利進(jìn)行。有時(shí)通風(fēng)強(qiáng)度越大，溫度越高，反而會(huì)使干燥時(shí)間越長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變色甚至內(nèi)部腐敗。
圖4所示為常用的隧道式(箱型)通風(fēng)干燥裝置。在干燥庫(kù)19兩端各設(shè)置門18，緊靠門18分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)均分板20和排風(fēng)調(diào)節(jié)板22，在送風(fēng)室21內(nèi)還安裝熱交換器17，送風(fēng)室21的進(jìn)風(fēng)側(cè)面連接單向通風(fēng)隧道式干燥裝置通風(fēng)部16和進(jìn)風(fēng)口23。圖5和圖6是這種干燥裝置內(nèi)的溫度分布和變化情況，可以看出干燥庫(kù)內(nèi)的溫度差是很大的，不同位置的風(fēng)速有很大差別。在干燥蒸煮制品時(shí)，進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)速差別很大，熱風(fēng)也存在偏流現(xiàn)象，因此必須在夜里進(jìn)行產(chǎn)品倒換作業(yè)，改變產(chǎn)品的位置。同時(shí)也必須暫時(shí)停止干燥通風(fēng)，提高濕度進(jìn)行濕潤(rùn)化操作。在倒換產(chǎn)品過(guò)程中，需要大量勞動(dòng)力，勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。通風(fēng)干燥也不是連續(xù)進(jìn)行，每隔一段時(shí)間就要終止通風(fēng)，以從原料中蒸發(fā)出的水分來(lái)濕潤(rùn)空氣提高原料的濕度，防止表面硬化膜的形成，這些操作完成之后，需要再次輸送干燥的熱空氣。這種方法顯得十分繁瑣，并且很難生產(chǎn)出品質(zhì)均一的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高干燥農(nóng)產(chǎn)品與食品品質(zhì)的一種雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法及裝置。其特征在于，使用箱型干燥機(jī)，在干燥機(jī)的庫(kù)內(nèi)模擬良好天氣條件下的日光干燥方式，安裝風(fēng)量均分裝置，產(chǎn)生雙向均分氣流，產(chǎn)生從低濕度到高濕度再到低濕度連續(xù)變化的低溫空氣，所述雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置是在干燥庫(kù)1的一端安裝有送風(fēng)機(jī)6、風(fēng)量均分裝置4及電熱裝置5；另一端安裝均勻熱風(fēng)送風(fēng)裝置10、送風(fēng)機(jī)6和風(fēng)量均分裝置4；在干燥裝置庫(kù)1的兩個(gè)風(fēng)量均分裝置4中，排列貨車2，在每個(gè)貨車2內(nèi)設(shè)置干燥架3；在干燥裝置庫(kù)1的兩端設(shè)置利用太陽(yáng)能加熱的溫風(fēng)通風(fēng)口8，出風(fēng)口7和風(fēng)門9；并由風(fēng)門9的開(kāi)合來(lái)控制風(fēng)量，使空氣高效地雙向流動(dòng)。
所述通風(fēng)均分裝置中，根據(jù)庫(kù)的長(zhǎng)寬比用框14分隔為3×3、3×4、4×4、4×5的分區(qū)15，每個(gè)分區(qū)里面是由金屬網(wǎng)11組成的過(guò)濾網(wǎng)12，用金屬網(wǎng)13固定。
所述雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法是在日光干燥法生產(chǎn)優(yōu)良品質(zhì)干燥食品的工藝的基礎(chǔ)上，在干燥裝置內(nèi)模擬平均分散的自然風(fēng)，同時(shí)每隔一定時(shí)間改變風(fēng)向，對(duì)于被干燥物連續(xù)反復(fù)進(jìn)行低濕干燥和調(diào)濕干燥，具體作法如下在6～10m長(zhǎng)的干燥庫(kù)中，在干燥機(jī)庫(kù)內(nèi)設(shè)置了風(fēng)量均分裝置，形成均勻平行流動(dòng)的風(fēng)束，調(diào)整各分區(qū)的過(guò)濾網(wǎng)的金屬網(wǎng)的數(shù)量，將風(fēng)速調(diào)節(jié)到1～3m/s，實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)雙向送風(fēng)的均分；用10～90℃的低溫干燥風(fēng)，間隔5～50分鐘改變一次風(fēng)向，得到良好的干燥條件。
所述均勻平行流動(dòng)的風(fēng)束的風(fēng)速，在50℃的庫(kù)中央的風(fēng)速為1.2m/s；干燥庫(kù)長(zhǎng)方向中央的9個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速為1.25m/s。
本發(fā)明的有益效果是使用箱型干燥機(jī)，在干燥機(jī)的庫(kù)內(nèi)產(chǎn)生均分氣流，模擬良好天氣條件下的日光干燥方式；安裝有風(fēng)機(jī)，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，每隔一定時(shí)間來(lái)改變除濕冷風(fēng)、溫風(fēng)或者熱風(fēng)的風(fēng)向，對(duì)被干燥物反復(fù)進(jìn)行低濕干燥和調(diào)濕干燥，抑制了食品的表面硬化。該裝置產(chǎn)生從低濕度到高濕度再到低濕度連續(xù)變化的低溫空氣，既不受天氣影響，也省去了普通隧道熱風(fēng)干燥方式下的貨架和產(chǎn)品貨物倒換、間歇式送風(fēng)等繁雜的操作。省力、省能源、且能保證產(chǎn)品品質(zhì)均勻良好。


圖1為雙向風(fēng)調(diào)濕干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1送風(fēng)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為通風(fēng)均分裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為為常用隧道式(箱型)通風(fēng)干燥裝置。
圖5和圖6是這種干燥裝置內(nèi)的溫度分布和變化情況。
圖7為設(shè)置在雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置的兩端的風(fēng)速均分裝置的各區(qū)的調(diào)節(jié)前后的風(fēng)速分布示意圖。
圖8為雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置縱向9個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速分布示意圖。
圖9為雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置干燥蒸紅薯時(shí)，干燥庫(kù)兩側(cè)附近的熱風(fēng)溫度和濕度的變化示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種提高干燥農(nóng)產(chǎn)品與食品品質(zhì)的雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法及裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的技術(shù)方案是使用雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置，在干燥裝置的干燥庫(kù)內(nèi)模擬良好天氣條件下的日光干燥方式，安裝風(fēng)量均分裝置，產(chǎn)生雙向均分氣流，該均分氣流是從低濕度到高濕度再到低濕度連續(xù)變化的低溫空氣，以圖1所示的雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖1中，在箱型干燥裝置庫(kù)1的一端安裝有送風(fēng)機(jī)6、風(fēng)量均分裝置4及電熱裝置5；另一端安裝均勻熱風(fēng)送風(fēng)裝置10、送風(fēng)機(jī)6和風(fēng)量均分裝置4；在干燥裝置庫(kù)1的兩個(gè)風(fēng)量均分裝置4中，排列貨車2，在每個(gè)貨車2內(nèi)設(shè)置干燥架3；在干燥裝置庫(kù)1的兩端還設(shè)置利用太陽(yáng)能加熱的溫風(fēng)通風(fēng)口8，出風(fēng)口7和風(fēng)門9；并由風(fēng)門9的開(kāi)合來(lái)控制風(fēng)量(如圖2所示)，使空氣高效地雙向流動(dòng)。在通風(fēng)均分裝置4中，根據(jù)庫(kù)1的長(zhǎng)寬比，用框14分隔為3×3、3×4、4×4、4×5的分區(qū)15，每個(gè)分區(qū)里面是由金屬網(wǎng)11組成的過(guò)濾網(wǎng)12，并用金屬網(wǎng)13固定(如圖3所示)。因此通風(fēng)均分裝置4便將雙向流動(dòng)的風(fēng)模擬成為平均分散的自然風(fēng)，再用10～90℃的低溫干燥風(fēng)，間隔5～50分鐘改變一次風(fēng)向，對(duì)于被干燥物的低濕干燥和調(diào)濕干燥連續(xù)反復(fù)進(jìn)行，得到良好的干燥條件。下面例舉實(shí)施例予以說(shuō)明。
實(shí)施例在6～10m長(zhǎng)的干燥庫(kù)1內(nèi)設(shè)置了風(fēng)量均分裝置4，形成均勻平行流動(dòng)的風(fēng)束，調(diào)整各分區(qū)15的過(guò)濾網(wǎng)12的金屬網(wǎng)11的數(shù)量，將風(fēng)速調(diào)節(jié)到1～3m/s，實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)雙向送風(fēng)的均分，風(fēng)速大體為3.0m/s，其結(jié)果如圖7所示。在50℃的庫(kù)中央的風(fēng)速變?yōu)?.2m/s時(shí)，干燥庫(kù)長(zhǎng)方向中央的9點(diǎn)的風(fēng)速也基本為1.25m/s(如圖8所示)。
在以蒸紅薯為原料的情況下，促進(jìn)淀粉充分糊化和酶分解，防止紅薯顏色變化，將蒸紅薯剝皮，切成厚8cm的片狀或12cm的條狀，放入網(wǎng)狀的干燥架3中(如圖1所示)，將干燥架3放入貨車2內(nèi)，運(yùn)入通風(fēng)隧道。關(guān)上門以后開(kāi)始通風(fēng)。風(fēng)速由變速器調(diào)節(jié)，風(fēng)向及加熱方式的更替由電熱裝置5、送風(fēng)機(jī)6和均勻熱風(fēng)送風(fēng)裝置10的設(shè)定時(shí)間的繼電器來(lái)控制。進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)及中間位置的溫濕度，兩端和中央的被干燥物的中心溫度由傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)，如圖9所示，雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置干燥蒸紅薯時(shí)，可以利用干燥庫(kù)兩側(cè)附近的熱風(fēng)溫度和濕度的變化示意圖，判定干燥的進(jìn)展情況和終止干燥。
表1是太陽(yáng)干燥法、單向隧道型通風(fēng)(箱型)干燥法、雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥法等3種干燥方法的比較。雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥法在產(chǎn)品的生產(chǎn)性方面，不受天氣影響，不受冬天氣候條件制約，大大提高了可利用的干燥時(shí)間。另外可操作性也有大幅提高。
表1不同方法進(jìn)行小紅薯干燥的比較

在雙向風(fēng)調(diào)濕干燥裝置的試驗(yàn)中，考慮到品質(zhì)安全和干燥效率，原料的水分減少到45％時(shí)，采用降低干燥溫度的分步干燥方式。干燥開(kāi)始5個(gè)半小時(shí)后，降低溫度到40℃。此種狀態(tài)下，兩側(cè)的氣體溫度基本上沒(méi)有差別，被干燥物不受在干燥室內(nèi)所處位置的影響。
含有較多糊化淀粉、麥芽糖等糖分，干燥時(shí)表面容易產(chǎn)生硬化膜，被認(rèn)為是干燥困難的蒸紅薯，使用本裝置能得到高品質(zhì)產(chǎn)品。另外，香蕉、芒果、木瓜、棗椰子等熱帶果實(shí)的干燥過(guò)程中，也不產(chǎn)生干燥膜，并且保持了原料表面良好的色澤，能很好的進(jìn)行干燥。在糧食和種子干燥過(guò)程中，能提高品質(zhì)，防止破碎，確保發(fā)芽率。
表1所示為蒸紅薯干燥時(shí)，在水分含量高的干燥初期，使用55℃的熱風(fēng)，干燥之后品質(zhì)容易發(fā)生變化。而用40℃的溫風(fēng)，間隔5～55分鐘改變送風(fēng)方向的條件下，能夠得到品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。
表1所示的蒸煮后的馬鈴薯的干燥中，表面色與干燥溫度的變化情況。馬鈴薯的明度L和a/b值(表示紅色的a和表示黃色的b的比率)在水分減少的干燥過(guò)程中發(fā)生了很大的變化，溫度越高變化越大。可以看出蒸馬鈴薯的表面色以水分含量40％為分界點(diǎn)產(chǎn)生很大的變化。從干燥效率方面來(lái)看，水分含量在40％以上時(shí)適合采用55℃干燥，水分含量在40％以下時(shí)，適合將溫度降到35℃以下干燥，能很好地防止變色。紅薯的干燥品一直以咀嚼起來(lái)的柔軟感覺(jué)為評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)，以水分含量為23％的產(chǎn)品為例來(lái)，一般的熱風(fēng)干燥產(chǎn)品比日光干燥產(chǎn)品咀嚼起來(lái)硬，以雙向風(fēng)調(diào)濕干燥裝置生產(chǎn)的干燥紅薯制品，比日光干燥產(chǎn)品的硬度低大約20％，得到了口感更佳的產(chǎn)品。
本發(fā)明充分利用日光干燥的原理，因?yàn)樽匀伙L(fēng)是平均分散的，因此在干燥裝置內(nèi)模擬了均勻的干燥風(fēng)束，同時(shí)每隔一定時(shí)間改變風(fēng)向，開(kāi)發(fā)了對(duì)于被干燥物的低濕干燥和調(diào)濕干燥連續(xù)反復(fù)進(jìn)行的雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥法。因此，即使是糊化淀粉和糖含量高的食品，也能夠不產(chǎn)生表面硬化膜而順利干燥。
權(quán)利要求
1.一種雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置，其特征在于，使用箱型干燥機(jī)，在干燥機(jī)的庫(kù)內(nèi)模擬良好天氣條件下的日光干燥方式，安裝風(fēng)量均分裝置，產(chǎn)生雙向均分氣流，產(chǎn)生從低濕度到高濕度再到低濕度連續(xù)變化的低溫空氣，所述雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置是在干燥庫(kù)1的一端安裝有送風(fēng)機(jī)6、風(fēng)量均分裝置4及電熱裝置5；另一端安裝均勻熱風(fēng)送風(fēng)裝置10、送風(fēng)機(jī)6和風(fēng)量均分裝置4；在干燥裝置庫(kù)1的兩個(gè)風(fēng)量均分裝置4中，排列貨車2，在每個(gè)貨車2內(nèi)設(shè)置干燥架3；在干燥裝置庫(kù)1的兩端設(shè)置利用太陽(yáng)能加熱的溫風(fēng)通風(fēng)口8，出風(fēng)口7和風(fēng)門9；并由風(fēng)門9的開(kāi)合來(lái)控制風(fēng)量，使空氣高效地雙向流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥裝置，其特征在于，所述通風(fēng)均分裝置中，根據(jù)庫(kù)的長(zhǎng)寬比用框14分隔為3×3、3×4、4×4、4×5的分區(qū)15，每個(gè)分區(qū)里面是由金屬網(wǎng)11組成的過(guò)濾網(wǎng)12，用金屬網(wǎng)13固定。
3.一種使用權(quán)利要求1所述雙向通風(fēng)調(diào)濕裝置的干燥方法，其特征在于，所述雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法是在日光干燥法生產(chǎn)優(yōu)良品質(zhì)干燥食品的工藝的基礎(chǔ)上，在干燥裝置內(nèi)模擬平均分散的自然風(fēng)，同時(shí)每隔一定時(shí)間改變風(fēng)向，對(duì)于被干燥物的低濕干燥和調(diào)濕干燥連續(xù)反復(fù)進(jìn)行，具體作法如下在6～10m長(zhǎng)的干燥庫(kù)中，在干燥庫(kù)內(nèi)設(shè)置了風(fēng)量均分裝置，形成均勻平行流動(dòng)的風(fēng)束，調(diào)整各分區(qū)的過(guò)濾網(wǎng)的金屬網(wǎng)的數(shù)量，將風(fēng)速調(diào)節(jié)到1～3m/s，實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)雙向送風(fēng)的均分；用10～90℃的低溫干燥風(fēng)，間隔5～50分鐘改變一次風(fēng)向，獲得到良好的干燥條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥方法，其特征在于，所述均勻平行流動(dòng)的風(fēng)束的風(fēng)速，在干燥庫(kù)內(nèi)溫度為50℃時(shí)，其庫(kù)中央的風(fēng)速為1.2m/s；在干燥庫(kù)長(zhǎng)方向中央的9個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速為1.25m/s。
全文摘要
本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)范圍的一種雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥方法及裝置。該干燥裝置是在干燥庫(kù)的一端安裝有送風(fēng)機(jī)、風(fēng)量均分裝置及電熱裝置；另一端安裝均勻熱風(fēng)送風(fēng)裝置、送風(fēng)機(jī)；利用太陽(yáng)能加熱的溫風(fēng)通風(fēng)口，出風(fēng)口和風(fēng)門，并由風(fēng)門的開(kāi)合來(lái)控制風(fēng)量，本發(fā)明方法充分利用日光干燥的原理，在干燥裝置內(nèi)模擬平均分散的自然風(fēng)，同時(shí)每隔一定時(shí)間改變風(fēng)向，對(duì)于被干燥物的低濕干燥和調(diào)濕干燥連續(xù)反復(fù)進(jìn)行的雙向通風(fēng)調(diào)濕干燥法。該裝置抑制了食品的表面硬化；既不受天氣影響，也省去了普通隧道熱風(fēng)干燥方式下的貨架和產(chǎn)品貨物倒換、間歇式送風(fēng)等繁雜的操作。省力、省能源、且能保證產(chǎn)品品質(zhì)均勻良好。
文檔編號(hào)F26B3/02GK1776336SQ20051013457
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者李再貴, 石谷孝佑, 殷麗君 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)