干燥技术范文

干燥技术范文（精选12篇）

干燥技术 第1篇

这惊人的数据揭示的是我国农产品加工设施简陋、方法原始、工艺落后。

对于目前粮食产后损失惊人的情况, 广东省农业厅非常重视。2012年7月16-17日, 由广东省农业厅主办, 广东省农业机械学会、广东省农业机械研究所、广东省农业机械鉴定站承办, 罗定市农业局、罗定市稻香园农业发展有限公司支持的“稻谷热泵干燥节能减排新技术新装备现场推广演示会”在罗定市召开。广东省农业厅、省科技厅农村处、省经信委装备工业处、省农业机械学会、省农业机械研究所、省农业机械推广站、省农机鉴定站, 云浮市政府、市农业局, 罗定市政府有关领导, 40个粮食生产大县和15个农机化示范县的主要负责同志, 以及各地种粮大户和农机合作社代表约150人参加会议。云浮、罗定市两级政府给这次的演示会给予了大力支持!

与会代表观看了稻谷热泵干燥节能减排新技术新装备的现场演示, 专家对我国的粮食加工和稻谷热泵干燥节能减排新技术新装备作了很好的介绍, 部分用户就使用情况进行了交流互动, 增进了对稻谷热泵干燥技术及设备的了解。

会上, 广东省农业厅林果先巡视员充分肯定了该项节能减排新技术新设备。他强调要以广东省十一次党代会精神为统领, 努力突破水稻生产中的育插秧和稻谷干燥机械化两个薄弱环节, 开创全省水稻生产全程机械化发展新局面;要正确把握形势, 进一步深化对加快突破稻谷干燥机械化薄弱环节重要性和紧迫性的认识;要明确目标, 通过扶持研发先进适用的技术装备、加大推广力度、逐步建立稻谷干燥机械化示范基地等方面措施, 加快全省稻谷干燥机械化发展, 力争2012年起全省每年新增稻谷机械化干燥能力20万吨, 至“十二五”末, 全省稻谷机械化干燥达到100多万吨, 水稻干燥机械化水平达到10%, 促进全省水稻全程机械化的发展。

此次演示的稻谷热泵干燥机亮点之一是“节能”。据测算, 稻谷热泵干燥机与目前燃油干燥机相比, 干燥能耗费用降低60%, 干燥效率提高10%, 大大节约了能源, 顺应了当前节能减排的迫切要求。在燃油价格高企的现实情形下, 稻谷热泵干燥机的优势将更加凸显。

稻谷热泵干燥机的另一个亮点是“一机多用”。据广东省农业机械研究所张进疆副所长介绍, 稻谷热泵干燥机配装一个保鲜库体, 即可实现稻谷干燥和多种农产品的贮藏保鲜, 做到一机多用。干燥功能和贮藏保鲜功能分别通过两个蒸发器间的切换使用, 可同时作业, 也可单独作业。在稻谷干燥季节, 干燥过程中大量除湿富余的冷量供给冷库使用, 实现免费贮藏保鲜, 带来可观的经济效益。设备可以一年四季工作, 使用率大大提高。

据悉, 热泵干燥技术在腊味食品、水产和药材干燥等方面得到广泛应用, 现将此技术用于稻谷干燥, 则填补了空白。对此, 应邀参会的农业部规划设计研究院研究员沈瑾对稻谷热泵干燥机给予高度评价, 她认为, “热泵干燥技术用于稻谷是重大突破, 将干燥和贮藏相结合是重要飞跃。”

目前, 广东省农业机械研究所研发的稻谷热泵干燥机有6吨/批和10吨/批两种机型, 已列入国家农机补贴目录, 已有产品在罗定、从化、英德、紫金的四家稻谷加工企业中应用, 效益显著。“我们从广东省农业机械研究所购置了5台稻谷热泵干燥机及配套的稻谷前处理系统和集中进、出粮系统。日干燥加工稻谷量46吨, 按每亩产量800斤计算, 相当于120亩/天。经过四年的稻谷干燥生产, 每担干燥成本仅为3.5~4.5元, 给我们带来了很好的经济效益。”罗定市稻香园农业发展有限公司总经理陈炳佳说。

真空冷冻干燥技术的应用 第2篇

关键词：真空冷冻干燥;食品工业;医药工业;生物材料;新材料

真空冷冻干燥技术是将真空、冷冻和干燥相结合的综合性技术，涉及多学科领域，如真空、传热传质、流体力学、制冷、自动控制、生物工程等。

真空冷冻干燥是干燥领域中设备最复杂，能耗最大，干燥成本最高的一种方法，与传统热风干燥后的物料相比技术特点如下[1，2] ：(1)由于物料是在低于水的三相点压力(610.5 Pa)以下干燥，相应的相平衡温度低，且处于高度缺氧状态。

因此适用于干燥极为热敏和极易氧化的物料，可保留新鲜物料中的大部分营养物质和有效成分;(2)物料在冻结时形成稳定的固体骨架，水分升华后固体骨架基本保持原有形状，且多孔结构的制品具有极好的速溶性、复水性和复水率;(3)真空冷冻干燥可以除去物料中95%以上的水分，使产品能在室温或较高的温度下长期保存，且质量轻、易运输。

真空冷冻干燥的方法自20世纪创立以来现已有了很大的完善和发展，其应用范围逐渐扩大，从最初仅用于医药和食品行业，发展到宇航、石油、海洋及新材料的研制等领域。

1在医药工业中的应用

药品冷冻干燥包括西药和中药两部分。

西药冷冻干燥技术已日趋成熟并实现了大规模工业化生产，中药冷冻干燥目前则还局限于人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量药材，尚未实现规模化生产。

药品冷冻干燥的目的是药品不变质且尽量减少有效成分的损失，适于长期贮存、准确定量、复水再生以及大批量无菌化生产。

1.1生物制药

生物药品主要包括蛋白质类、多肽类、酶类、多糖类等药品以及血清、疫苗、抗毒素等生物制品。

冷冻干燥技术在生物药品领域的应用很重要。

文献报道，约14%的抗生素类药品，92%的大分子生物药品，52%的其他生物制剂需要冻干。

李保国等[3]探讨了生物药品冷冻干燥过程中存在的问题，关键工艺参数的控制以及冻干保护剂对生物药品冷冻干燥的影响，分析了蛋白质类药品冻干过程的变性与预防措施，认为药品中蛋白质的变性程度与预冻过程中形成的冰晶与蛋白质分子接触的总面积有关。

接触面积越大，冻干过程中的活性损失就越大。

因此，在冻干过程和干燥状态下，能取代水分子并能与蛋白质分子形成氢键的糖类(保护剂)可较好地保护蛋白质活性。

1.2中药

传统中药在晾晒、风干以及饮片炮制加工过程中，植物蛋白、微生物、挥发油、多糖类物质等有效成分会受到破坏。

魔芋甘露聚糖是从魔芋精粉中提取的高附加值多糖，有减肥、降血脂、抗肿瘤及增强人体免疫力等活性。

王照利等[4]实验确定了魔芋甘露聚糖湿品的三相点温度为-20℃，并根据能耗和生产成本确定最小真空度为80 Pa。

根据魔芋甘露聚糖湿品所能承受的共熔点温度极限确定搁板温度为-21℃。

采用此工艺参数，冻干产品色泽洁白、疏松多孔，经检验含水率为10.50%，魔芋甘露聚糖纯度为96.408%(以纯干基计)，为大批量真空冷冻干燥魔芋甘露聚糖提供了参考依据。

用药效高于干品数倍的真空冷冻干燥中药逐渐取代传统中药已显现出广阔的应用前景。

2 在食品工业中的应用

20 世纪50 年代，食品冷冻干燥已从实验研究应用到小规模生产，随着技术的不断突破，又向规模工业化发展。

近年人们越来越注重加工食品的方便、营养保健和高品质，因此对冻干食品的需求不断增加。

2.1果蔬加工

我国是农业大国，有丰富的水果和蔬菜资源。

长期以来我国农产品一直徘徊在技术含量较低的出口原料或初级加工阶段。

冻干食品是普通干燥食品价格的5～10倍，且有巨大的市场需求。

开发冻干食品可提高我国出口食品的档次，获得较高的附加值和经济效益。

果蔬的结构形态和成分决定其冷冻干燥加工的难易度。

一般是，物料尺寸越小、结构越均一，处理越容易。

因为这样的物料表面积大，受热和冷却均匀，冷冻干燥时间短且易控制。

果蔬冷冻干燥加工工艺过程基本相同：清洗―预处理―漂烫―冷冻干燥―充气包装。

随着食品科研工作者的不断努力，相继确定了一些果蔬的冻干工艺参数。

例如段江莲等[5]测定梨枣的共晶点为-3℃;搁板温度每提高10℃，冻干时间缩短2.0 h;厚度每增加2.0 mm, 冻干时间延长2.3 h;用0.2% 的维生素C护色，搁板温度为70℃，以枣片厚度3.0 mm 的工艺条件生产冻干梨枣, 能最大限度地保持原果的风味、形态、色泽，且冻干时间短，生产成本低, 为梨枣冻干加工的工业化生产提供了依据。

2.2水产品加工

水产品加工是提高水产品综合效益和附加值的重要途径。

深加工可提高优质水产品的品位，增加低质水产品的营养源、综合利用率和附加值。

云霞等[6]实验比较了冷冻温度-25 ℃，冷阱温度-29 ℃～-31 ℃，真空度10～20 Pa，冻干最终温度60 ℃的条件下，冻干海参与盐泽海参的感官指标、理化指标，结果表明无显著差异。

2.3 食用菌加工

食用菌是无公害的天然绿色食品，有很高的食用价值和保健价值，被誉为21世纪的健康食品。

陈合等[7]用电阻测量装置测定香菇和金针菇的共晶点分别为-29 ℃和-32 ℃，共熔点均为-18 ℃;分析了切片厚度、压力、干燥温度及冻结速度对干燥速率的影响。

结果表明，未经漂烫的香菇切片厚度6 mm，-35 ℃冻结90 min，冻结速度-1.0 ℃/min，-18 ℃升华7 h，40 ℃解析6 h，解析升温速度0.5 ℃/min;经漂烫的`金针菇-39 ℃冻结90 min，冻结速度-1.0 ℃/min，-20 ℃升华10 h，45 ℃解析6 h，解析升温速度0.5 ℃/min，在此优化条件下冷冻干燥，能较好地保持食用菌的营养且复水性好。

3在生物材料制备方面的应用

3.1生物工程材料制备

角膜是眼球最外层的透明薄膜，厚度仅0. 58～0. 64 mm ，其结构分为5层，主要成分是水、蛋白聚糖、氨基酸等, 含水量为72%～82%。

徐成海等[8]分析真空冷冻干燥过程对角膜活性的影响。

结果表明，冻干过程中可能对角膜细胞造成损伤的是预冻和干燥两个阶段，通过调整工艺参数，成功冻干出合格的人眼角膜。

冻干后的角膜易长期保存，经生理盐水复水后结构与新鲜角膜类似。

胶原蛋白-羟基磷灰石复合物是用于修补骨缺损的理想生物医用材料。

在烧结成型前，通常真空冷冻干燥制得含有大量微孔的粉末，可为引导骨组织生长提供合适的理化微环境，提高生物相容性。

史宏灿等[9]用聚丙烯单丝、聚乙丙交酯纤维编织成直管状网管，内壁涂以聚氨酯薄膜和胶原蛋白，外壁用胶原蛋白-羟基磷灰石多孔状海绵覆盖，设计出新型的人工气管假体。

真空冷冻干燥胶原蛋白-羟基磷灰石海绵特有的三维多孔结构，孔径控制在100～200μm，空隙间共通，为细胞的黏附、爬行和组织生长提供了足够的空间。

节能增效新型蚕茧干燥技术 第3篇

到目前为止，我国的蚕丝业已经成为垄断国际市场的主导型产业，其发展空间极为巨大。蚕茧是生产丝绸的源头所在，蚕茧的干燥技术便成了茧丝绸生产过程中不可或缺而又至关重要的加工过程。

物料的干燥（普遍称为“烘干”）是利用能源发热将物料中的水分消除。在此过程中，能源的消耗量和干燥的质量体现出了所用干燥技术与设备的先进程度。

在我国，能源的利用率一直很低，产生能源的浪费也较大，而干燥行业所用的能源消耗更占据了总能耗的12%左右。

正是出于为我国的丝绸事业尽一份心力，且为能源的充分利用探索出新型技术的良好初衷，新型蚕茧干燥技术发明者肖永发经过长时间的潜心深入研究，终于发明了一套可以大大提高我国蚕茧干燥过程效率的蚕茧干燥技术与设备，目前该设备技术已成功申请了专利认证，专利号为ZL200720123994.1。

我国蚕茧干燥技术的发展现状

目前，我国普遍使用的蚕茧干燥技术与设备都较为原始和落后。而且绝大多数干燥设备所采用的干燥介质是空气，这使得传热效率较低，还会导致一些物料产生氧化反应。

蚕茧的蚕蛹活体位于蚕茧的中间位置，体积较大，含水率较高（蛹体的含水率可高达74%左右），其表面覆盖着一层蜡质，这将使干燥蚕茧的过程变长，干燥速度变慢，干燥时间长所消耗的能源也将变大，操作过程中的劳动强度也将更大。同时，由于技术上的不足，干燥过程中产生的废气排放量也过大而造成的环境污染，将对生存环境造成很大的破坏。

近年来，一些单位虽然对蚕茧干燥技术、设备做出了一些改进，但干燥效率仍然很低，能源消耗依然偏高，干燥质量也不能得到完全保证，这将使生产成本居高不下。在干燥的过程中，由于空气会对蚕茧造成氧化而使蚕茧的颜色和光泽均受到一定的影响，这将使得在严格验收的过程中，一些干燥好的蚕茧质量不能达标，级别也随之降低。

蚕茧干燥技术的特点与价值

该项专利技术采用了独特的干燥原理和创新设计，在施用过程中表现了节省能源，保护环境，提高效率，保证质量等诸多优点。该专利技术可以让传热效率大幅度提高，在干燥过程中还可以保存热能，并进行循环利用。该技术所节约的能源可达到40%以上，干燥效率可提高到35%以上。在干燥过程中所产生的废气排放也远远低于以往的干燥技术在干燥时所产生的废气排放。

由于该技术采用了特殊的干燥介质，所以在干燥过程中对蚕茧不会产生任何不利影响，也不会发生蚕蛹爆裂现象。蚕茧干燥后，在解舒率、强伸力、颜色光泽等方面均符合我国的質量标准。

此项专利技术不仅可以应用于蚕茧的干燥工艺，利用其新型干燥原理，还可以对农产品、食品、木材、以及医药化工产品等物料进行干燥处理。

蚕茧干燥技术的应用前景

谷物干燥技术简介 第4篇

粮食干燥技术有好多种, 根据干燥速度或干燥温度可分为:低温慢速干燥 (机械通风干燥技术) 、高温快速干燥 (粮食烘干技术) 。现在使用的烘干塔属于高温快速干燥技术。

在高温快速干燥技术中, 粮食干燥机还做如下分类:一是按作业方式分为批量式、连续式和循环式 (封闭循环式和分流循环式) ;二是按烘干机内干燥介质的压力状态分为吸入式、压入式、吸压结合式;三是按干燥介质相对于粮食流动方向分为顺流式、顺逆流式、顺混流式、横流式 (错流式) 和混流式。

一、横流式粮食干燥机

该机是20世纪80年代使用较为广泛的一种粮食干燥机, 它的特点是热风的流向与粮食的流向垂直。粮柱中的粮食不断向下流动, 加热的空气由热风室横向穿过粮柱和透风网板, 经排风室和上排气窗被排出机外。

粮柱在向下移动过程中, 靠近热风室一侧的粮食始终与高温干燥介质相接触, 失水较快, 而靠近排风室一侧的粮食, 则始终与温度较低、湿度较大的介质接触, 失水较慢, 因而粮食干燥很不均匀, 为了解决这一问题, 在粮柱中部设有粮食换位装置。

横流式粮食干燥机粮柱的厚度一般为0.25~0.45 m。

该机的主要特点是结构简单, 制造方便, 使用可靠, 成本低, 谷物流向与热风流向垂直。存在的主要问题是干燥不均匀, 进风侧的谷物过干, 排风侧的谷物较湿, 因而产生了水分差。其次是单位能耗较高, 热能没有充分利用。由于粮食滞塔时间短, 一般为2~3 h, 烘干强度大, 急剧降水, 干燥后的粮食品质较差。现国家招标的烘干项目已不允许使用这种形式的干燥机。

二、混流式粮食干燥机

该机是目前国际上应用最广泛的一种谷物干燥设备。它的特点是干燥介质流向与粮食流向的关系较为复杂, 既有相同又有相反又有垂直相交, 因此称为混流式干燥机。

1. 混流式干燥机干燥部分结构

该机属于角状盒式。干燥机内只有一个粮柱的称“单塔”, 有两个粮柱的称“双塔” (并联式) 。其主要工作部件是塔内交错排列的角状盒, 干燥介质从与热风室相通的进气角状盒进入干燥室, 加热粮食, 气化水分, 并以废气的形式将气化的水分从上一排或下一排相邻的排气角状盒经废气室排出机外。粮食在塔内靠自重缓慢朝下移动, 在经过干燥室或冷却室的同时, 与干燥介质或冷空气进行湿热交换, 逐渐得到干燥或冷却, 最后经排粮机构排出。

2. 混流式干燥机缓苏部分

其缓苏段没有角状等通风装置, 暂时停止干燥, 并将处于热状态的谷物堆放起来, 使谷物内部水分逐渐向外扩散。此时的扩散过程称为缓苏过程, 简称“缓苏”。谷物经过缓苏后, 表层的含水率比缓苏前提高了, 因而有利于干燥。实践证明, 为使缓苏达到预期效果, 缓苏时间可在20~240 min的范围内选用。缓苏段可以提高干燥效率, 如缓苏部分较小时, 可选下限, 反之缓苏部分较大时, 可选上限。

3. 混流式干燥机冷却部分

冷却段结构与干燥段相同, 同属角状盒式。按每层角状盒或是进入热风或是排出废气的工艺安排顺序, 可实现顺流冷却、逆流冷却或混流冷却。冷却空气由冷却段中部压入, 在冷却段上部逆向接触已干燥的粮食, 可避免最高温度的谷物与最冷的冷风相接触, 使粮粒经受一个和缓冷却过程, 以减少因骤冷而产生的应力裂纹, 保证干燥后粮食的品质良好;在冷却段下部则为压入式顺流冷却方式, 充分利用了压入式冷却的优点, 使自然风能与谷物充分接触, 增加冷却速度, 有利于降温, 使干燥后谷物被充分冷却, 冷却效果较好。

4. 混流式干燥机特点

一是混流式干燥机机体可以采用积木式结构, 设计成标准塔段, 利用增减塔段改变干燥机的生产率, 因而便于系列化, 放大或缩小机型。二是干燥塔内交替布置着一排排的进气和排气角状盒, 谷粒按照S形曲线向下流动, 交替受到高温和低温气流的作用, 因而可以采用比横流式干燥机高一些的热风温度。随着风温的提高, 蒸发一定量的水分所需要的热风量也相应减少, 单位热耗降低, 可以选用小一些功率的风机。三是粮层厚度比横流式小, 与顺、逆流烘干机相比粮层更薄, 所以气流阻力小, 因而风机的风压小, 单位电耗的生产率高。四是对物料的适用性好, 可以烘干小粒种子。

三、顺逆流式粮食干燥机

顺逆流干燥机是在顺流干燥机的基础上发展起来的。在第一、第二等干燥段采用顺流干燥后, 在最后干燥段采用逆流干燥, 然后逆流冷却。

1. 顺逆流干燥机的工艺

在顺逆流粮食干燥机中的顺流段, 热风和谷物的流动方向相同, 最热的空气首先与最湿的粮食接触, 故可以使用较高的热风温度。热风和谷物同向运动, 谷物依靠重力向下流动。粮层厚度一般为0.6~0.9 m。由于粮层较厚, 气流阻力大, 静压一般为1.8~3.8 k Pa。大多数的商业化顺逆流干燥机设有多个顺流干燥段, 并在两个干燥段之间设有缓苏段。

顺流干燥的过程是, 高温热风进入干燥机首先与温度低水分含量大的粮食接触, 并和粮食一起向下流动。热风在向下流动时因加热粮食温度迅速降低, 粮食升温开始蒸发水分, 空气中的水分增加更有利于粮食籽粒内的水分向外转移, 当废气离开粮食时, 粮食的温度并不高。粮食与热空气短暂的接触后, 马上进入缓苏段, 脱离了强制干燥的环境, 继续靠自身所带的不高热量进行籽粒内部的湿传导, 同时达到粮堆内部籽粒水分互相平衡, 为下步再干燥创造条件。避免了不经过缓苏处理, 直接连续烘干, 粮食外部表皮干皱, 毛细管堵塞就会造成能耗增加, 表皮裂纹率增加的可能。多级顺流干燥加缓苏是顺逆流干燥机的一大特点。顺逆流干燥机一般由3到6个这样的过程来完成整个粮食干燥, 每个过程降水量为2%~3%。

逆流干燥的过程是高温空气从下部进入粮层, 逆粮流而上, 所以从上面流下的粮粒首先接触的是相对潮湿低温的空气, 随着粮食的向下移动, 籽粒随空气的温度升高而缓慢的升高, 空气湿度逐渐减少, 表皮的水分则快速蒸发。这种循序渐进的干燥方式对保护已经蒸发掉了大部分水分的粮食品质是非常有利的。

2. 顺逆流干燥机的结构

顺逆流干燥机每段进风有两种结构形式:一是通风节结构, 两侧进风。上端是一层漏斗形, 每个斗下连接一个流粮筒, 筒间形成较大空间, 使热空气均匀分布, 而不会向上流动。热空气向下进入粮层, 与粮食同时向下流动到角状管, 从角状管排出, 粮食经过排气角状管后进入缓苏段。二是进气和排气均采用角状管结构, 中间为混风室, 向两侧的角状管供风。上下层角状管的排列可以是平行的, 也可以是相互垂直的。缓苏段粮层厚度必须大于烘干段的粮层厚度, 靠粮层阻力控制空气流动方向。

3. 顺逆流干燥机的特点

干燥技术 第5篇

采用真空干燥、冷冻干燥、微波干燥、蒸后烘干、烘干和晒干等6种干燥技术对大白期金银花花蕾外观性状及内在品质的影响进行分析研究.结果表明:(1)微波干燥、蒸后烘干和冷冻干燥所获得的金银花外观品质好;(2)从水溶出物量和醇溶出物量上看,微波干燥、蒸后烘干和晒干技术所获得的溶出物量高;用比色法和HPLC法检测显示,蒸后烘干样品中有效成分--绿原酸、总黄酮含量最高,其次是微波干燥法,而烘干样品中含量最低;(3)不同干燥技术对金银花中营养成分--游离氨基酸和可溶性糖含量的影响以及对药用有效成分的影响不同,因此金银花作为药材使用时应选择蒸后烘干技术进行初加工;(4)晒干、冷冻干燥和微波干燥3种干燥方法对金银花挥发油主要组分种类没有产生影响,但相对质量分数仍有明显差异,只有晒干的.金银花挥发油中检测出了9,19-环化-羊毛甾烯醇,而微波干燥的样品中维生素E含量最高,挥发油中γ-5-谷甾烯-3-醇、5,2-豆甾二烯-3-醇、菜籽甾醇相对含量较其它方法明显高出很多.因此,蒸后烘干和微波干燥技术可作为规模化干燥加工金银花的最佳方法.

作 者：彭菊艳 龚月桦 王俊儒 刘燕 梁宗锁 PENG Ju-yan GONG Yue-hua WANG Jun-ru LIU Yan LIANG Zong-suo 作者单位：彭菊艳,PENG Ju-yan(西北农林科技大学,理学院,陕西,杨陵,712100)

龚月桦,刘燕,GONG Yue-hua,LIU Yan(西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨陵,712100)

王俊儒,WANG Jun-ru(西北农林科技大学,理学院,陕西,杨陵,712100;陕西省中药指纹图谱与天然产物库中心,陕西,杨陵,712100)

梁宗锁,LIANG Zong-suo(西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨陵,712100;陕西省中药指纹图谱与天然产物库中心,陕西,杨陵,712100)

谷物干燥机械化技术的应用 第6篇

关键词：粮食机械化；谷物；干燥技术；方式；问题；对策

中图分类号：S226.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0042-03

谷物干燥机械化技术是以机械为主要手段，采用工艺和技术措施，人为地控制温度、湿度等因素，在不损害谷物品质的前提下，降低谷物的含水量，使其达到国家安全贮存标准的干燥技术。谷物干燥是农业生产的关键环节和农产品产后加工的重要步骤，也是粮食生产机械化的组成部分。近年来，土地集约化程度的提高和机械化大型装备的应用，使谷物收获的效率大大提高；但集中收获期的缩短和恶劣天气的影响，给谷物带来大量损失。因此，谷物干燥机械化技术成为目前农户尤其是稻农的迫切需求。

1 谷物干燥的作用

1.1 减少粮食损失，促进农民增收

我国是世界最大的粮食生产国和消费国，年产粮食约5亿t，但因气候原因导致谷物不能及时晒干或未达到安全水分而造成的霉变发芽等损失，约占粮食产量的5%，这相当于年产5亿t粮食中有2 500万t被损失掉。推广谷物干燥机械化技术，可以及时有效地防止或降低连绵阴雨等灾害性天气给粮食收获带来的严重损失，将谷物损失降到最低。

1.2 减少作业环节，减轻劳动强度

据统计，我国粮食产后脱粒、晾晒、贮存、运输、加工、消费等环节造成的损失约为18%，远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。而利用谷物干燥机进行干燥，可以减少粮食产后作业环节，减轻劳动强度，降低生产成本。

1.3 及时颗粒归仓，提高劳动效率

谷物干燥装备的使用，改变了长期以来谷物干燥单纯依靠自然阳光翻晒的传统方法，提高了劳动生产效率，实现了颗粒及时归仓，减少了粮食损失，提高了粮食品质、耐贮性和加工性，并向谷物生产全过程机械化迈进了一步。同时，可以防止自然干燥对粮食造成污染和杜绝农民占用公路晾晒造成的交通伤亡事故。

2 谷物干燥的主要方式

按照谷物和气流的流动方向，稻谷干燥机主要分为顺流式、逆流式、横流式、混流式、顺混流式等机型。

1） 顺流干燥。热风与粮食的流动方向相同，干燥均匀，无水分梯度，干燥质量较好。采用顺流干燥，高温介质先与最湿、最冷的粮食接触，因此即使用很高的热风温度（200～285 ℃）也不会使粮温过高，干燥速度快，单位热耗低，热效率较高。但若粮层较厚，粮食对气流的阻力会增大，相应地风机功率消耗也会增大。因此，顺流干燥比较适于高水分粮食的干燥。

2） 逆流干燥。热风与粮食的流动方向相反。逆流干燥所产生的高温热风先与最热、最干的粮食接触，使粮食温度接近热空气温度，因此不能使用高的热风温度。当干燥高水分粮食时，粮层不易过厚，这样热风离开干燥机时接近饱和状态，可充分利用排气的潜热。由于热风和粮食反向流动，干燥后粮食水分和温度较均匀，热效率较高。

3） 横流干燥。粮食流向与热风流向垂直。横流干燥时进风侧的粮食过干，而排气侧的粮食则干燥不足，容易产生水分差，导致干燥不匀，品质下降，单位热耗较高，热能无法充分利用。但这种干燥机结构简单、制造方便、成本较低，为当前应用较广的干燥机型。

4） 混流干燥。混流干燥的过程相当于顺流与逆流交替作用。干燥塔内交替布置一排排进气和排气角状盒，粮粒按照S形曲线向下流动，受到高温和低温气流的交替作用。因此，可以采用比横流干燥高一些的热风温度，并随着热风温度的提升，利用小一些的风机相应地减少热风量。由于混流干燥时粮食不是连续暴露在高温气流中，故干燥后谷物品质好，热损伤少。这种方式适于干燥油菜籽、芝麻等小粒种子。

3 谷物干燥机械化在我国的发展与应用

相对于国外发达国家，我国谷物干燥机械化的发展存在明显差距。20世纪90年代，美国等国外发达国家的谷物干燥设备已实现系列化和标准化，并在谷物干燥过程计算机模拟方面取得了较大进展。我国在解放初期以仿制日本、前苏联等国的谷物干燥机为主；20世纪70年代后期研发出适于农场和农村生产队使用的干燥机械；80年代后期，我国谷物干燥机械向多用化和小型化发展；90年代以来，研发出适于国内粮食系统使用的较为成熟完善的成套谷物干燥设备，并与仓储加工等设施配套。目前，我国已有50多家谷物干燥机生产企业，但与美国、日本等国的先进谷物干燥机械相比，存在生产规模小、产品种类少、自动化水平低等不足，缺乏适合农机专业户、种粮大户及村组使用的中小型多功能烘干机械。全国现有2万多台谷物烘干机，每年烘干的谷物仅占全国总产量的1%左右，而国外发达国家机械烘干的谷物约占总产量的95%。可见，我国谷物烘干机的应用难以满足和适应谷物生产的发展需要。

谷物烘干机在我国推广使用过程中存在以下制约因素：一是我国土地集约化和规模化水平不高，影响谷物烘干机械的使用；二是谷物烘干机投资大，回收期长，农民及农村专业合作组织的购买力有限；三是谷物收获后仍以自然晾晒后再脱粒为主，农民使用谷物干燥装备的动力和迫切性不足；四是扶持政策不到位。

4 谷物干燥机械化发展对策

当前，国家高度重视粮食安全，出台了多种惠农措施，以提高农民的种粮积极性。随着农村劳动力的日益减少和农机大户、农机专业合作组织、龙头企业的发展壮大，谷物干燥机械化迎来了良好的发展时机，要抓住大好机遇，采取有效措施，推进粮食生产全程机械化发展。

4.1 充分依据我国国情研发、生产适合的谷物干燥机

一是结合农户分散的实际和市场需求，以中小型、多功能为目标，最大限度地降低购机成本，发挥现有动力资源。二是利用农机大户和农机专业合作组织资金优势，推广谷物干燥机。三是围绕农机作业模式，研发、生产适于跨区流动作业的结构简单、价格低廉、热效率高、生产率高的谷物干燥机械。四是结合当地能源条件，尽量选择多种能源干燥机，如电柴油、煤油、太阳能和秸秆能源等，以增强机具适应性。五是选择既能烘干粮食也能烘干中药材、食用菌等多种农产品的多用型干燥机。

4.2 充分发挥种粮大户、农机大户和农村经济合作组织的作用

谷物干燥机的价格超出普通农户的购买力，应以种粮大户、农机大户和各类农村合作组织为重点，推广适合当地市场的谷物干燥机械。理想的小型谷物干燥机型应适合我国农村家庭联产承包制的实际，能够在乡间走村串巷，灵活机动地把一家一户的同品种粮食集中烘干，进而提高干燥仓储设备的利用率，有效避免分户晾晒和仓储损失，解除农民的后顾之忧。

4.3 充分发挥谷物烘干机企业和粮食龙头企业的作用

谷物烘干机生产企业应着力改变行业散、小、弱和效益差的问题，以名牌产品为龙头，形成科工贸一体的、多种所有制的大型谷物烘干机械集团，解决生产企业多、生产规模小、产品成本高、经济效益低等问题，使谷物烘干机械生产集中程度和专业化程度有较大提高。粮食龙头企业拥有较为雄厚的资金实力，可以根据市场需求和自身经营需要，围绕一定区域范围，购买大中型谷物干燥机，建立谷物干燥中心，为农户提供干燥加工服务。

4.4 充分发挥农机购置补贴政策的带动作用

谷物干燥机在国家及各地农机购置补贴目录中虽已列入，但品种少，且价格普遍高于农村现实购买力。应在补贴资金、银行贷款等方面，向谷物干燥机等粮食产后加工机械适当倾斜。尤其应在谷物主产区、良种繁育加工推廣区、农业综合开发区以及多雨地区，加快推进粮食烘干机的示范与使用。同时，与联合收割机紧密结合配套，充分利用动力，对收割后的谷物及时进行加工以备储存，形成谷物产业链。

中药浸膏干燥技术简析 第7篇

干燥是中药生产中的重要环节, 广泛应用于药剂辅料、原料药、中间体以及成品的生产, 特别是中药浸膏的干燥, 其操作的好坏直接影响产品的性能、质量、外观和成本。

1 问题的导入

目前, 浸膏干燥主要依赖热风循环型烘箱、真空干燥箱等传统干燥设备, 而近年来喷雾干燥、真空冷冻干燥、微波真空干燥等新型干燥技术在中药浸膏干燥过程中已有一定的推广应用。

由于中药浸膏黏性大、透气性差, 一般中药浸膏干燥技术的干燥过程中存在干燥时间长、产量低、能耗高、生产效率低和产品质量不高等缺点, 已远远不能满足中药现代化对高效、节能、环保及先进中药浸膏干燥工艺的要求。运用高新技术改造中药产品的传统制造方式, 已是中药产业走向高技术产业化要解决的关键问题。其中, 真空低温连续带式干燥机可有效解决中药浸膏干燥难题, 但由于此技术在国内起步比较晚, 特别在中药行业对该技术认识不足, 限制了它的推广和运用。因此, 将此具有高效、节能、环保的真空低温连续带式干燥机在行业内加快推广应用, 对于提升我国中药工业整体装备水平, 具有重大意义。

2 中药浸膏干燥常用技术

2.1 真空干燥箱

真空干燥箱是较早采用且简单的干燥方法, 目前仍在中药浸膏干燥中普遍采用。真空干燥箱内由多层加热板或蒸汽加热管做成的管架组成, 加热板或加热管架中通入热水或低压蒸汽作为加热介质, 将铺有待干燥药品的料盘放在加热板或管架上, 箱内由真空泵抽成真空。加热板或加热管架在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度, 利用真空泵进行抽气抽湿使物料中的水分蒸发, 并随抽真空抽走, 使工作室处于真空状态, 物料的干燥速度大大加快, 同时也节省了能源。

真空干燥箱的特点是简单易行, 投入少, 适用性强, 对易燃、黏性、有触变性或膏状料一般都可适用。干燥过程中药品不易被污染, 可以用在药品干燥及热处理上。但也存在多方面的缺陷, 如劳动强度高、热量消耗大、热效率低 (热能利用率低于40%) , 而且干燥时间长, 易造成一些热敏性成分分解, 颜色难看, 药品质量降低, 同时干燥过程中物料易结成硬块, 较难粉碎, 口感差。

真空干燥箱适用于小批量、多品种物料的干燥, 因此实验室、中间体试验厂、工厂都安装有大小不同的这种干燥设备。随着新技术的发展, 真空干燥箱逐渐被其他干燥技术替代。现在中药企业保留的真空干燥箱多数是一些改进型的设备, 其传热系数较高、热利用率较好、物料干燥时间缩短。

2.2 喷雾干燥机

目前喷雾干燥技术在我国中药制药行业的应用已经相对广泛。近年来, 喷雾技术又与流化、微型包囊和包衣等多项技术相结合, 使其在中药领域中的应用不断扩展, 发挥着越来越重要的作用。

中药浸膏的喷雾干燥过程中, 经初、中效过滤, 净化等级达10万级的洁净空气, 经蒸汽换热和电加热补偿加热至相应要求的温度, 被引至热风分配器分布均匀后入塔, 同时物料由料泵供至位于干燥塔顶的离心式雾化器, 雾化成相应要求的液滴, 均匀喷入干燥塔, 与分布好的热空气大面积对流接触, 瞬时完成干燥成型, 获得粉状或颗粒状制品。

喷雾干燥具有干燥速度快、产品质量稳定、生产效率高等特点, 同时可以省去浓缩、过滤、粉碎等工序, 产品流动性和速溶性相对较好。在中药制药行业, 喷雾干燥技术的运用, 大大简化了中药提取液到制剂半成品或成品的工艺, 从而缩短生产周期, 提高了生产效率和产品质量。

对于中药浸膏, 喷雾干燥的最大难题是干燥过程中出现粘壁和干燥产品易吸潮现象, 难以处理高浓度、高黏性的中药浸膏。通过研究表明, 中药浸膏软化点低于喷雾干燥的进风温度是产生粘壁现象的主要原因, 通过加入辅料提高浸膏软化点, 可以消除粘壁现象, 但加入辅料可能会影响产品的纯度。喷雾干燥的另一缺陷是产品回收率相对干燥技术要低, 需要引起重视。

2.3 冷冻干燥机

冷冻干燥是基于低温、低压下的传热传质机理, 将中药浸膏在低于浸膏共晶点温度下的低温环境中进行冻结, 然后将其置于高真空环境中, 使物料中的水分以冰晶状态直接升华为气体, 从而将物料中的水分除去。冻干适用于热敏性或易氧化药品的干燥, 在中药材的干燥过程中有着广泛的应用。因为低温操作, 冷冻干燥过程在保持浸膏有效成分的稳定性方面具有最大的优势。

冷冻干燥的不足之处在于设备复杂、干燥成本高等, 因此, 经济性是该技术在中药工业应用的瓶颈问题。如何提高冻干设备生产率和降低能耗是冻干技术研究的关键。

2.4 真空低温连续带式干燥机

真空低温连续带式干燥技术是在干燥温度和效率方面介于冷冻干燥和喷雾干燥之间的比较适中的干燥方式, 虽然国内开发的时间不长, 但颇受业内人士的高度关注, 并得到用户的较高评价。真空低温连续带式干燥机是一种连续进料、连续出料形式的接触式真空干燥设备, 中药浸膏在进料罐预热至设定温度后由进料泵按预先设定的进料速率进料, 经布料器均匀地平铺在干燥机内的若干条干燥带上, 由电机驱动特制的胶辊带动干燥带以设定的速度沿干燥机筒体方向运动, 每条干燥带的下面都设有独立的加热板和一个冷却板, 干燥带与加热板、冷却板紧密贴合, 以接触传热的方式将干燥所需要的能量传递给物料。当干燥带从筒体的一端运动到另一端时, 物料已经干燥并经过冷却, 干燥带折回时, 干燥后的料饼从干燥带上剥离, 通过一个上下运动的铡断装置, 打落到粉碎装置中, 粉碎后的物料通过两个气闸式的出料斗出料。由于物料直接进入高真空度, 经过一段时间逐步干燥 (通常是30~60 min) , 干燥后所得的颗粒从微观结构上看内部有微孔。直接粉碎到所需要的粒径后, 颗粒的流动性很好, 可以直接压片或者灌胶囊, 同时由于颗粒具有微观的疏松结构, 速溶性极好, 而且颗粒的外观好, 对于速溶 (冲剂) 产品, 可以大大提升产品的档次。带式真空干燥机分别在机身的两端连续进料、连续出料、配料和出料部分都可以设置在洁净间中, 整个干燥过程完全封闭, 不与外界环境接触, 符合GMP。

真空带式干燥技术特点: (1) 干燥温度低, 适合干燥热敏性的中药浸膏; (2) 适合干燥易氧化的中药浸膏; (3) 适合干燥高浓度、高黏性的中药浸膏; (4) 产品溶解性能好, 物料经干燥后从微观结构上看到内部有微孔, 直接粉碎到所需要的粒径后, 颗粒的流动性很好, 同时由于颗粒具有微观的疏松结构, 速溶性极好; (5) 干燥过程中, 产品一直处于真空状态下, 同时对物料进行冷却, 使之接近室温, 减少产品氧化并使物料不易粘贴。最大限度地保持其原有的色、香、味, 得到高质量的最终产品; (6) 可连续运行, 适用于大规模的生产。

真空低温连续带式干燥机是一种全新概念的高效节能、环保型干燥设备。其已成功应用于丹参浸膏、三七浸膏、当归浸膏以及食品麦精、咖啡、奶粉等的干燥, 获得了较好的效果, 尤其是对于食品, 由于其干燥时间短、低温、真空状态无氧化, 有很好的保留香味儿的优点, 这一点, 也可以在制药领域应用, 对于一些活性物质、API、热敏性物质、维生素、芳香类物质等有很好的保留活性和香味的作用。

2.5 其他干燥方法

除了上述几种常用于中药产业的干燥技术之外, 还有其他多种干燥设备适用于膏状物料的干燥, 如微波真空干燥机、气流干燥机、流态化干燥机、旋转闪蒸干燥机、双锥回转干燥机、多功能干燥机等。但这些干燥设备不是专门用于中药浸膏的干燥, 由于中药浸膏黏度大、含糖量高、透气性差, 因此需要对这些干燥设备进行一定的改进才能用于中药行业。

虽然适合中药浸膏的干燥方式和设备种类繁多, 但目前常用的较为先进的是喷雾干燥、真空带式干燥和冷冻干燥, 这些技术各有其优势和适用范围, 根据中药的特性, 合理地选择适当的干燥方法, 有利于提高中药浸膏的质量并降低生产成本。

3 提高干燥效率的途径

为了提高中药浸膏的质量并降低浸膏有效成分的损失, 一方面需要合理选择干燥工艺, 另一方面则要不断改进干燥设备, 提高干燥效率。

以下几方面需要引起重视: (1) 改进和完善已有设备的干燥工艺; (2) 采用新的干燥方法及联合干燥方法, 克服单一技术的缺陷; (3) 由于干燥是中药生产中能耗较大的单元过程, 因此, 在设计和操作时应考虑到如何节能及符合环保要求。

4 结语

莴苣热泵干燥技术研究 第8篇

关键词：热泵,热风,莴苣,联合干燥

莴苣为菊科莴苣属一年生或二年生草本植物。莴苣营养价值很高, 含矿物质、钙、磷、铁较丰富, 亦含VA、VB1、VB2、尼克酸、蛋白质、脂肪、糖类及钾、镁等微量元素和食物纤维等。但是莴苣不易贮藏, 而进行脱水后可克服这一难题。

近年来, 热泵干燥逐渐被应用于食品干燥。当前, 澳大利亚、新西兰及挪威等国家, 热泵除湿工艺已越来越多地应用于坚果、水果、蔬菜、草药及水产品的干燥[1]。国内也有大量关于果蔬热泵干燥方面的研究[2,3,4,5,6,7], 但热泵干燥莴苣的研究暂时未见报道。我国蔬菜脱水工业90%采用常压热风干燥, 该方式设备成本低, 操作简单, 但是具有能量利用率低、能耗成本高的缺点。目前, 干燥新技术规模化生产应用较好的是真空冷冻干燥技术, 该技术生产的产品品质好, 但同样存在着能耗高的缺点, 产品价格也较贵。该文以莴苣为原料, 进行热泵干燥试验, 以期为节能型脱水蔬菜的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

莴苣:购买于浙江省丽水市府前菜场;热泵干燥箱:上海磨思环保科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程。

具体如下:新鲜莴苣→原料预处理→护色液浸泡→烫漂→冷却、沥干→干燥。

原料预处理:选取新鲜莴苣, 清洗后将其去皮 (纤维部分去除干净) , 去根, 去头, 切成0.5 cm厚度的薄片, 切分时做到大小均等。原料的护色处理[8]:16%海藻糖加4%氯化钠常温下渗透60 min。烫漂[8]:95℃下热烫4 min。

1.2.2 正交试验。试验因素水平见表1。

1.2.3 试验指标测定。

(1) 含水率测定:采用常压烘箱干燥法 (GB5009.3—2003) 。 (2) 叶绿素含量测定:采用80%丙酮浸提法, 利用分光光度计测定叶绿素含量。每组平行测定3次, 取平均值。 (3) 复水比测定:将脱水莴苣置于65℃温水中浸泡, 每隔一段时间取出迅速擦净表面的水, 称量一下复水后产品质量, 直到产品质量无明显增加为止。每组平行测定3次, 取平均值。计算公式如下:

式中, RR—复水比, W1—复水后质量, W0—复水前干品质量。

能耗测定:干燥过程的能耗大小为电能表的前后读数差值。每组平行测定3次, 取平均值。假设电能表的初始读数为E0, 终了读数为Ei, 则0～i时间段内干燥所消耗的能耗Wi=Ei-E0。单位能耗除湿量:SMER (kgH2O/kW·h) =Md/Wi, 式中:Md—水分蒸发量, 莴苣干燥的Md (kg) =总物料量M0×[初始含水率RH0 (%) -实时含水率RHi (%) ];Wi—输入电能 (kW·h) 。

2 结果与分析

2.1 正交优化分析

通过参考文献确定护色及漂烫工艺, 然后进行各项单因素试验, 确定最佳参数的范围。再以这4个因素的最佳范围为标准, 采用L9 (34) 正交表进行试验, 以叶绿素含量为考察指标, 干燥至水分含量为8%结束。正交试验结果如表2所示, 可以看出, 影响莴苣热泵干燥工艺的因素的主次顺序为B>C>D>A, 即热泵温度>载物量>相对湿度>风速。莴苣热泵干燥最佳工艺条件为A1B2C2D2, 即风速0.5 m/s, 热泵温度70℃, 载物量6 kg/m2, 相对湿度40%。

2.2 热泵干燥与热风干燥对比分析

通过上述正交优化试验, 获得了莴苣热泵干燥最佳工艺参数, 对该条件下生产出的莴苣干进行了品质分析和能耗测定, 并与传统热风干燥进行了比较。不同干燥方式莴苣叶绿素含量见图1。可以看出, 热泵干燥方式叶绿素含量明显高于热风干燥, 说明热泵干燥能较好地保持产品色泽。不同干燥方式莴苣复水率见图2。可以看出, 热泵干燥方式复水率明显高于热风干燥。另外, 从外观形状比较, 也比热风干燥要好。不同干燥方式的能耗见图3。可以看出, 热泵干燥方式单位能耗除湿量 (即SEMR值) 明显高于热风干燥。热泵干燥SEMR值为0.515 kgH2O/kW·h, 热风干燥SEMR值为0.425 kgH2O/kW·h, 热泵干燥比热风干燥节能达到21.18%。

3 结论与讨论

以热泵温度、载物量、相对湿度、风速为影响因素, 以叶绿素含量为评价指标, 进行正交优化试验, 得出莴苣热泵干燥最佳工艺为:风速0.5 m/s, 热泵温度70℃, 载物量6 kg/m2, 相对湿度40%。在最佳工艺下比较热泵干燥、热风干燥的样品叶绿素含量、复水比、能耗。得出联合干燥后的莴苣品质高于热风干燥, 而且比单独热风降低了干燥耗能21.18%。

参考文献

[1]刘锦.热泵干燥机在澳大利亚食品工业中的开发及应用[J].四川食品工业科技, 1996, 15 (3) :9-11.

[2]张绪坤, 毛志怀, 李华栋, 等.热泵流化床组合干燥胡萝卜丁的试验[J].农业机械学报, 2006, 37 (3) :68-71.

[3]李晔, 尹文庆.柿子热泵干制实验及其干制模型的研究[J].食品工业科技, 2007, 28 (7) :57-59.

[4]李远志, 胡晓静.热泵在食品工业中的应用[J].广州食品工业科技, 2002, 15 (2) :39-41.

[5]李志远, 张文明, 胡晓静, 等, 胡萝卜薄片热风与热泵结合干燥工艺及特性研究[J].食品与发酵工业, 2000 (1) :3-6, 15.

[6]徐建国, 李华栋, 徐刚, 等.胡萝卜片热泵-热风联合干燥特征与模型化研究[J].食品工业科技, 2008 (11) :145-148.

[7]叶盛英, 李远志, 罗树灿.热泵除湿与热风联合干制金针菇的研究[J].华南农业大学学报, 1999, 20 (3) :104-107, 116.

谷物干燥机械化技术 第9篇

谷物是我国主要的粮食之一, 是人们赖以生存的物质基础。长期以来, 农民干燥谷物单纯依靠自然阳光在晒场上翻晒或占用公路晾晒, 既给谷物带来污染, 影响品质, 又容易发生交通伤亡事故, 给道路交通带来极大的安全隐患。

据统计, 我国谷物收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失率高达15%, 远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。在这些损失中, 每年因气候潮湿, 湿谷来不及晒干或未达到安全水分而造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%。若按年产5亿t粮食计算, 相当于损失了2 500万t粮食, 按每人每天食用0.5 kg粮食计算, 损失的粮食可供6.8万人一年的用量。这一数字是惊人的。因此, 发展谷物干燥机械化技术, 把收获的谷物损失降低到最低点, 改变传统靠天吃饭的被动局面, 已经刻不容缓。

谷物干燥机械化技术是以机械为主要手段, 采用相应的工艺和技术措施, 控制适宜温度, 在不损害谷物品质的前提下, 降低谷物的含水量, 使其达到国家安全贮存标准的干燥技术。它除了能有效地防止阴雨连绵等灾害性天气造成的损失外, 还具有明显的经济效益:一是减轻劳动强度, 改善劳动条件, 提高劳动生产率, 为实现农业现代化、生产产业化和集约化提供有效手段;二是提高了谷物品质, 增强耐贮性, 提高加工出米率和效果;三是可以防止自然干燥对谷物造成的污染;四是杜绝农民占用公路晾晒造成的交通伤亡事故。发展谷物干燥机械化技术, 是实现粮食生产全程机械化的重要组成部分, 有利于由传统农业向现代农业转变, 为农业增产、农民增收、农村稳定提供重要保障。

1 谷物干燥机械化技术发展概况

谷物干燥机械化技术研究起步于上世纪40年代, 到50~60年代, 西方国家基本实现了谷物干燥机械化;到60~70年代, 谷物干燥实现自动化;到70~80年代, 已向高效、优质、节能、降低成本、电脑控制方向发展。同时, 通过不断开发新工艺、新机型、新能源, 谷物烘干质量也得到大幅提高。

谷物干燥机在美国、独联体、日本等国家应用比较普遍。美国的主要机型有中、小型低温干燥仓及大、中型高温干燥机, 以柴油和液化气为热源, 采用直接加热干燥。设备一般具有料位控制、风温控制及出粮水分控制系统。

我国谷物干燥机械的发展从解放初期仿制日本、苏联等国外的干燥机开始。由于结构复杂、耗用钢材多、造价高, 不适合当时农村的经济和体制状况, 仅在大型农场和粮库应用。上世纪70年代, 山东省农机所研制出间接加热的简易谷物干燥机等10多个品种, 大多适用于农场生产连队和农村生产队使用;80年代后, 我国农村经济体制开始进行改革, 研制的干燥机械向多用化、小型化方向发展。1981年农业部南京农机化研究所在苏北组织了全国13种机型粮食干燥设备的生产对比试验, 初步推荐了一批机型。在此期间, 与干燥机械密切相关的干燥热源的研究也取得了进展, 相继研制成功了热煤气发生炉、低热值汽化炉、稻壳煤气发生炉、固体燃料煤气发生炉、无管式热风炉、液化气热风炉和太阳能干燥装置等。

上世纪90年代以来, 随着农村体制改革的深入发展, 我国农村经济和农业生产力得到较快的发展, 专业化、集约化的规模经营有了新的发展。特别是大型粮库、国有农垦系统的种子和粮食生产基地, 逐步装备起成套的谷物干燥设备, 并与仓储、加工等设施配套, 成为我国粮食烘干机械的主要应用代表, 涌现出中国农业工程研究设计院、四川省农机研究院、中国农业大学以及黑龙江、辽宁省等一些农机研究部门和大专院校研究出的许多成果。与此同时, 也从国外引进了一大批先进适用的谷物烘干机械。

目前, 谷物烘干机械技术已逐步走向成熟、完善, 发展谷物干燥机械化技术已适当其时。

2 谷物烘干技术与分类

谷物干燥目的就是降低谷物中的含水量, 使其达到国家安全贮存的标准。谷物中水分的排除需要依靠汽化, 干燥的过程就是为谷物中水分的汽化创造条件。现有的干燥方式都要利用介质与谷物接触。常用的干燥介质有空气、加热空气、烟道气与空气的混合气等, 这些介质在同粮食接触时带走水分, 达到对谷物干燥目的。这一过程通常分为4个阶段:预热、水分汽化、缓苏和冷却。谷物干燥机械的干燥方法和分类主要有以下几种。

按介质温度和干燥速度分类:低温慢速通风干燥和高温快速干燥。

按谷物和气流的流动方向分类:混流式、横流式、顺流式、顺混流式、逆流式干燥机等。

按循环类型:循环干燥和不循环干燥。

按热源类型:燃煤或燃油干燥机等。

3 谷物烘干工艺

不同类型的干燥机械有不同的干燥工艺。

3.1 烘干-缓苏干燥工艺

“缓苏”工艺:先进行稻谷烘干, 然后将稻谷保温一段时间, 使籽粒内部水分向表面扩散, 降低籽粒内部的水分梯度, 再进行第二次干燥, 这样就可以减少爆腰率。也就是谷物干燥塔的内部结构增加不送热风的工作段 (也可输入少量冷风) , 通过相邻干燥段较高温度的热传导进行热工作, 这一过程谷物也在缓慢降低水分。此时谷物实际接触到的温度仅为20~25℃, 可起到对谷物缓苏的作用, 从而达到原始低温烘干, 保证谷物品质的目的。但在干燥过程中增加缓苏过程, 势必降低干燥机的生产率。因此, 合理地选择缓苏时间, 便成了关键问题。

3.2 低温干燥工艺

为了保证烘干后的稻谷品质, 减少爆腰率, 必须采用较低的介质温度, 一般均在50℃以下。根据日本伴敏三的研究, 稻谷干燥过程中的爆腰率, 不仅与热风温度有关, 还与热风湿度含量有关。相同温度条件下, 空气湿度含量较高时, 稻谷爆腰率较低。为了使爆腰率小于5%, 热风温度应在40℃以下。实际上, 目前使用的干燥机, 根据干燥机形式的不同, 热风温度也不相同。如顺流干燥热风温度可达100℃以上, 横流和混流为45~60℃, 逆流干燥要低一些, 为40℃左右, 使用效果都比较好。

3.3 低速干燥工艺

谷物干燥过快或冷却过快均易产生爆腰。同时, 风温不同, 谷物爆腰率与干燥速度的关系是有区别的。低温大风量和高温小风量相比, 两者的爆腰率增值相近。为了保证谷物的干燥品质, 干燥速度不可太快。因此, 在保证谷物爆腰率增值小于3%的前提下, 低温大风量可以使干燥速率从1%/h提高到1.8%/h。一般应控制在1.5%/h以下。

3.4 高温短时干燥工艺

谷物干燥工艺是在保证谷物品质 (谷物爆腰率小于3%) 的基础上提出的。在谷物收获季节, 时间紧迫, 可以考虑利用高温短时干 (下转第72页) (上接第63页)

燥工艺。高温短时干燥工艺就是采用较高的热风温度 (100℃以上) 短时处理高湿谷物 (5 min以内) , 使谷物水分迅速降低3%~5%, 然后保温冷却的干燥工艺。干燥过程中降低的水分加上冷却过程中降低的大约1%的水分, 可使谷物基本达到安全水分, 保证一段时间内不发霉。这样处理稻谷的结果是谷物的爆腰率增值可能会超标, 但提高了干燥机的处理量, 赢得了时间。

4 小结

肉脯干燥加工新技术 第10篇

在传统粤式肉脯加工基础上,我们利用现代干燥装备和新技术、新工艺,借鉴西式肉制品加工理论和设备,结合热风干燥与热泵(冷风)干燥的特点,研究出肉脯干燥加工的新工艺,满足工业化生产的需求,克服传统肉脯不能适应现代市场需求的缺陷,符合H A C C P质量安全控制体系的要求,使产品达到出口标准[1]。

1 肉脯干燥加工设备及其特点

1.1 GHZ-80型热风循环干燥机

该设备为整体箱式结构,由不锈钢板和保温板制成,使用蒸汽为热源。机内放置8台活动小车,可用多层物料盘摊放待干物料(见图1),热风温度4 0~9 0℃,自动控温,热风循环利用。根据肉脯干燥加工工艺需求,我们将G H Z-8 0型热风循环干燥机进行了相应改进,其特点如下:

1)借鉴传统肉脯加工使用的竹片筛盘,该设备配套使用不锈钢材质的编织筛盘,既符合食品加工卫生要求,又有利于加快肉脯的干燥速度,而且使肉脯上下表面干燥更均匀。

1.箱体;2.蒸汽散热器;3.风机;4.排湿阀门;5.小车、筛盘;6.电控系统

2)使用蒸汽为热源,利用蒸汽散热器进行间接加热,对物料无污染,符合卫生标准。

3)设备使用智能温控仪通过控制蒸汽流量准确控制干燥温度,控制精度达±1℃以下,并设有超温报警功能。

4)设备配备大风量风机,在干燥仓内风速可达1.5~3.0 m/s,仓内前后端均设有可调节式匀风装置,通过调节匀风装置可使仓内上下不同位置的风速和温度尽量达到均匀一致,使肉脯的中心温度达到7 0℃的干燥要求。

5)根据干燥工艺流程的要求,通过循环排湿电动阀门可自由调节排湿量和循环量的比例,热风循环利用更节能。

6)设备左右两边各设有4个库门,8台小车装载物料后从设备一侧的4个库门推进干燥仓内,干燥完成后从另一侧的4个库门拉出干燥仓。每个库门上均装备有1个智能电插锁,任意一侧有1个以上库门被打开后,另一侧的4个库门均被锁死,从而使肉脯加工的生料车间和熟料车间能达到完全隔离,符合H A C C P质量安全控制体系的要求。

1.2 RG-250型热泵(冷风)干燥机

热泵是一种能够从低温热源吸取热量,并使其在较高温度下作为有用热能加以利用的热能装置[2](见图2)。它能够有效地利用环境热源,因而成为能耗比最低的加热装置。由于世界性能源短缺,热泵装置节能显著的优点受到广泛的重视,越来越多地被应用于工农业生产中。R G系列热泵干燥机的特点:(1)能耗比低。(2)工作温度低(15~40℃),工作温度能准确控制在±1℃范围内,比任何传统干燥设备能更有效地保护干燥物的色、香、味、个体形态和有效成分,有效防止肉脯的蛋白质变性。(3)为全密闭式结构,有效防止外界环境对物料的污染。(4)噪声小,操作简单。

1.室外机组;2.热泵主机;3.辅助风机;4.小车、筛盘;5.辅助加热器;6.匀风板

2 肉脯干燥加工工艺试验

以猪肉脯为例,利用热风与热泵设备分别进行干燥加工的工艺试验。干燥前猪肉脯的原始水分约5 5%,干燥后肉脯水分要求低于2 0%。对于干燥后肉脯的后续烤脯等加工本文暂不探讨。

2.1 工艺流程

猪肉→绞碎(加调味料)→压片成型→铺盘→干燥→调味→烤脯→成品。

2.2 热风干燥试验

2.2.1 试验条件

在G H Z-8 0型热风循环干燥机中使用7 0℃热风温度进行干燥试验,风速3 m/s。

2.2.2 试验数据

试验数据记录见表1。

2.2.3 试验结果

整个干燥过程共耗时7 h,肉脯最终达到19.35%的含水率,干燥程度好,色泽略白,存在粘盘现象。

2.3 冷风干燥试验

2.3.1 试验条件

在R G-2 5 0型热泵(冷风)干燥机中使用3 5℃温度进行干燥试验。

2.3.2 试验数据

试验数据记录见表2。

2.3.3 试验结果

整个干燥过程共耗时1 4.5 h,肉脯最终达到1 8.0 0%的含水率,干燥程度很好,色泽正常,不存在粘底现象。

2.4 冷风与热风组合干燥试验

2.4.1 试验条件

3 5℃冷风干燥虽然产品品质优良,但干燥后阶段降水缓慢,干燥时间较长,设备使用周转率低;单独使用热风干燥时,为了减轻粘盘现象,温度不能高于7 0℃,不能完全发挥热风快速干燥的优势。经预实验冷风4 0℃干燥与冷风3 5℃干燥产品的色泽一样,且可以略为缩短干燥时间,但干燥进行到5.5 h以后仍然存在水分去除缓慢现象。为了提高干燥效率,同时保证产品的品质,我们进行了冷风热风组合实验研究,将物料先用冷风4 0℃温度干燥一定时间后,再转入GHZ-80型热风循环干燥机中使用80℃热风温度进行后期干燥。

2.4.2 试验数据

试验数据记录见表2.3。

2.4.3 试验结果

整个干燥过程共耗时7.0 h,在40℃冷风条件下干燥5.5 h后去水速度减慢,转入80℃热风条件下继续干燥1.5 h,肉脯最终达到1 9.9 2%的含水率,干燥程度好,色泽正常,不存在粘盘现象。

3 结论与建议

通过对比猪肉脯在3种不同干燥工艺条件下的干燥曲线(见图3),结合产品色泽与粘盘与否的结果,可见在冷风条件下干燥的猪肉脯在色泽和品质上比热风干燥的要好,在热泵(冷风)干燥机中使用4 0℃比35℃的干燥速度会更快些,但到干燥后期去水速度均很缓慢。

冷风与热风组合的干燥实验研究结果表明:组合干燥在保证产品品质的同时,可以明显缩短干燥时间,提高设备的利用率。

如果选择单纯使用热风的干燥工艺,建议采用变温干燥工艺。肉脯干燥初始阶段使用热风温度应在6 5~7 0℃范围内,因为这时如果干燥温度过高会使肉脯表面大量出油,油膜不但影响水分的蒸发,而且会使肉脯呈熔融状粘在筛盘上,最终难以从筛盘上取下。干燥一段时间后感觉肉脯表面已基本不粘手时,可逐步提高干燥温度至7 5~8 0℃,到干燥末期可适当再提高温度,但不要超过9 0℃。这样既可提高干燥速度,又可以基本保证干燥后肉脯的品质。

参考文献

[1]韩阿火.肉脯加工厂HACCP体系的建立和实施[J].农产品加工(学刊),2005(3):56-60.

干燥技术 第11篇

真空冷冻干燥的设备系统

真空冷冻干燥方法需要依靠制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统以及控制系统实现，分别进行有效处理，根据这些流程运作实现真空冷冻干燥加工技术。

首先是冷冻干燥室和低温冷凝室，这两个系统主要是为食品加工提供一个有利的环境。系统要始终保持低温，并拥有物料冰晶升华的热量。低温冷凝室要进行封闭处理，能够与真空泵、制冷机以及热交换器相连，从而获取环境中的除霜热量。真空系统、制冷系统、加热系统以及控制系统，都是真空冷冻干燥的重要作用流程，做好配置，实现加工技术。

真空冷冻干燥食品加工的技术应用

加工生产的技术流程。首先要进行前处理，然后预冻，之后速冻，最后升华干燥，成为加工品。具体如下图所示：

其中前处理，主要对食品进行分选、清洗、切分、漂烫以及杀菌。这个过程能够有效预防虫及卵或泥砂的残留。整个过程要避免过度加热，严格包好前处理管，保障冻干食品的高品质。在预冻过程中，先进行预冻，再进行真空处理。如果先抽真空，会导致溶解在水中的气体，在外界的压力下快速逸出，从而增加气泡，出现“沸腾”状态，导致加工失败。所以应先进行预冻，再抽真空。当水分蒸发时，食品内部热量被抽取结成冰，然后饼再汽化，内部有多孔。针对预冻温度的选择，要控制在物料共熔点5℃左右。加工流程需要充分的预冻时间，超过2h。针对其预冻温度降低速度，要控制在每分钟1-4℃为宜，避免其变化过大影响食品的质量，不同物料的预冻速度，应由试验断定。速冻主要是将前处理的食品进行速冻，冻结速度越快，食品内部的结晶越小，对食品结构的破坏也越小。针对升华干燥，应在速冻后立即实行，应保证真空度能够快速达到升华压力，及时提供热量，其热量主要通过辐射实现。

真空冻干技术在食品加工中的应用及发展前景。真空冷冻干燥食品加工技术，能够在多种食品加工中应用，例如水果、速溶饮品、调味料以及海鲜等。这种冻干食品方便、营养丰富、绿色健康，能夠在多种场合使用。在国外，这种冻干食品，得到了消费者的欢迎，在国际市场上，这种加工技术生产的食品，其价格是热风干燥食品的5-6倍，是速冻食品的8-9倍，其产品也正逐渐增加。根据相关部门统计分析，这种加工技术在各国的产量，都逐年增加，其市场份额也在不断增大。全球的冻干食品产量已经从25多万t增加到数千万t。人们生活水平的不断提升，为了减少对环境的污染，防止环境恶化，会更加需要冻干食品，这种加工技术手段，也是食品加工的新热点，会不断推广与应用。

真空冷冻干燥食品加工的注意问题

冻结温度应尽量控制在三相点之下，避免在真空环境下，出现液体沸腾。其会导致食品表面凹凸不平，影响美观与结构。整个过程的供热应结合实际情况分析，例如在升华干燥过程中，要避免供热太快或是受热不均匀的情况，这种情况下，食品会出现部分液化，在压力减少的情况下，产生喷瓶现状，导致表面不平整。升华干燥过程中，要保证足够的真空度，防止食品水分升华不完全或是水量过高的情况，降低对食品加工的影响。升华温度应尽量保持一致，在速冻中要加快速度，加速冰晶的生成，冰晶越小，对食品的结构影响就越小。

真空冷冻干燥方法需要依靠多个系统配合使用，形成严谨的流程。进行前处理，然后预冻，之后速冻，最后升华干燥，成为加工品。其中前处理，主要对食品进行分选、清洗、切分、漂烫以及杀菌。先进行预冻，再抽真空，预冻时间应超过2h。针对升华干燥，应在速冻后立即实行，应保证真空度能够快速达到升华压力，及时提供辐射热量。这种冻干食品方便、营养丰富、绿色健康，能够在多种场合使用，为人们解决携带、营养流失等问题。

（作者单位：池州市技术转移促进中心）

氯气干燥处理技术探讨 第12篇

氯气处理就是将电解槽阳极室电解析出的饱含水蒸气的高温湿氯气进行冷却除沫、干燥脱水、除雾净化、再加压输送到各个用氯使用部门。经过处理后的氯气中“含湿量”降低到100×10-6 (H2O的质量分数) 以下, 基本不含酸雾的洁净合格氯气。

1 氯气处理工艺流程

氯气处理工艺原理的要求应该包括五部分:冷却除沫、干燥脱水、净化精制、压缩输送和事故氯气处理等。下面依据流程特点作一介绍。

氯气处理工艺流程中的冷却除沫。本单元是依据“先冷却、后干燥”的基本原理设定的。鉴于通过湿氯气的冷却实现除去所含水蒸汽量的98%以上的目的, 必须将来自电解槽阳极的温度在80~90 ℃、饱含水蒸汽的湿氯气尽可能的分阶段进行深度冷却, 使冷却后的气体温度降至12 ℃左右;除去夹带的水沫、液滴, 为进一步对氯气进行干燥脱水做好准备。常见的氯气处理冷却工艺主要分为直接冷却和间接冷却二种。这两种算是冷却方式优缺点共存, 目前式塔双塔组合使用的方式来进行干燥脱水效果更佳。此流程以荷兰阿克苏公司命名 (即“阿克苏”方式) 。湿氯气干燥脱水同样收到很好的效果, 氯气中含水分也可以降低到20×10-6以下。国内引进的流程多有采用。

2 氯气处理工艺中的干燥脱水

在湿氯气经过冷却除沫之后, 气流中所含的水蒸汽含量 (H2O的质量分数) 已经减少到不足2%。依据“先冷却、后干燥”的工艺原理, 干燥脱水是氯气处理的主要单元操作。干燥脱水采用成熟的H2O-H2SO4系统的气体吸收传质操作方式, 是采用气液相在一个或若干个容器中气相所含的水蒸汽与不同浓度的硫酸溶液互相接触, 来完成气相中的水蒸汽被硫酸所吸收的脱水任务。干燥脱水后, 气相最终的含水分量往往取决于最后一个接触容器中硫酸液面上的水蒸汽分压, 就是说取决于进入最后一个传质吸收容器的干燥剂硫酸的浓度和温度, 才能使氯气中含水分量达到工艺要求。经过干燥脱水氯气中的最终含水分 (质量分数) 0.01%以下。

3 强化塔干燥流程

温度为12℃左右的湿氯气由强化塔的下部进入分别穿过五块塔板, 在每一块塔板上与不同浓度10 ℃的硫酸溶液进行“错流接触”, 传质、干燥脱水, 直至从塔顶出来的氯气温度为20 ℃以下、含水分 (质量分数) 100×10-6以下。来自“浓硫酸低位槽”的98%硫酸溶液被“液下泵”抽吸、压送至“浓硫酸循环槽”, 然后用浓硫酸循环泵抽吸、压送至“浓硫酸冷却器” (用7 ℃冷冻盐水冷却至温度为10 ℃) , 再送往浓硫酸高位槽。满溢出来的浓硫酸由浓硫酸高位槽的“溢流管”返回浓硫酸循环槽, 如此形成浓硫酸系统的外循环。从“浓硫酸高位槽”下部出来的一路浓硫酸, 经过节流进入强化塔的 (自上而下计) 第一块塔板, 与自下而上的氯气在塔板上进行“错流接触”;由溢流堰出来进入“外溢流降液管”后, 再进入第二块塔板, 与自下而上的氯气在塔板上进行“错流接触”, 由溢流堰出来进入“液封管”后, 返回浓硫酸循环槽, 如此形成浓硫酸系统的内循环 (此循环只进行冷却, 不进行干燥) 。从“浓硫酸高位槽”下部出来的另一路浓硫酸, 经过节流进入强化塔的第三块塔板, 与自下而上的氯气在塔板上进行“错流接触”传质干燥脱水;由“内溢流”进入第四块塔板。来自稀硫酸循环槽的浓度 (硫酸质量分数) 为72%的稀硫酸被“稀硫酸循环泵”抽吸、压送到“稀硫酸冷却器” (用7 ℃冷冻盐水冷却至温度为10 ℃) , 再送往强化塔的第四块塔板, 与来自第三块塔板的浓硫酸相混合, 浓度 (硫酸质量分数) 为80%左右。与自下而上的湿氯气在塔板上进行“错流接触”传质干燥脱水, 大量吸收气相的水分后使硫酸浓度 (硫酸质量分数) 降为76%, 由溢流堰出来进入“外溢流降液管”后, 再进入第五块塔板, 与自下而上的氯气在塔板上进行“错流接触”传质干燥脱水, 大量吸收气相的水分后使硫酸浓度 (硫酸质量分数) 降为72%, 重新返回“稀硫酸循环槽”, 如此形成稀硫酸系统的内循环。

a—强化泡沫塔;b—浓硫酸高位槽;c—浓硫酸“液封管”;d—稀硫酸“液封管”;e—同左;f—稀硫酸冷却器;g—浓硫酸冷却器;h—稀硫酸循环槽;I—浓硫酸循环槽;j—稀硫酸循环泵;k—浓硫酸循环泵

摘要：分析氯气的处理工艺流程, 然后研究氯气处理工艺中的干燥脱水, 从而强化塔干燥流程, 为中国化学作一些贡献。

关键词：氯气,干燥处理技术,工艺流程

参考文献

[1]张晓安.氯气处理工艺对比[J].河南化工, 2006 (8) :49-50.