脱水蔬菜热泵一热风组合干燥试验

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1、万方数据第24卷第12期2262008年12月农业工程学报ThnsactionsoftheCSAE、，01．24No．12Dec．2008脱水蔬菜热泵一热风组合干燥试验张绪坤1，李华栋2，徐刚2，顾震2(1．南昌航空大学航空与机械工程学院，南昌330063；2．江西省科学院食品工程创新中心，南昌330029)摘要：为了解决脱水蔬菜热泵干燥巾后期干燥效率较差的问题，文章进行了热泵、热风组合干燥试验。结果表明：采用热泵．热风组合干燥装置生产脱水蔬菜，其耗能只有隧道式干燥的74．1％，网带式十燥的84．7％和真空冷冻干燥的9．4

2、％。胡萝卜产品经24h充分复水后，组合干燥的复水性比热泵干燥高16．6％，比热风干燥高24．5％。采用前期热泵除湿干燥与后期热风干燥的组合干燥技术，克服了单一热泵干燥的缺点，降低了能耗，提高了产品质量。关键词：脱水，热泵干燥，组合干燥，产品质量控制，能耗，蔬菜中图分类号：$226．6文献标识码：A文章编号：1002—6819(2008)-12-0226—04张绪坤，李华栋，徐刚，等．脱水蔬菜热泵一热风组合千燥试验[J】．农业工程学报，2008，24(12)：226--229．ZhangXukun，LiHuadong，XuG

3、ang，eta1．Combinedheat—pumpandhot—airdryingofdehydratedvegetables[J]．TransactionsoftheCSAE，2008，24(12)：226--229．(inChinesewithEnglishabstract)0引言干燥是’4个复杂的传热传质过程，它不仅受到物料特性和干燥介质参数的影响，还与干燥工艺有着重要关系【l】。对农产品的十燥不仪是去除物料中的水分，而且还要保持它的色、香、味及它的质地，甚至保留农产品的生物活性。热泵干燥较传统的热风对流干燥具有明

4、显的节能效果。但在干燥的中后期，由于空气与干燥物料之间的传质系数变小，去除剩余的水分需要很长的干燥时I'口J和消耗较多的能量。并且由于干燥室进出口空气状态变化很小，蒸发器吸收水分的显热和满热有限，热泵系统运行工况变差【21，热泵干燥变成了低温条件下的热风干燥，干燥的效率显著下降。热泵不应为干燥系统的加热装置，而应作为除湿装置【3】。组合干燥或联合干燥是解决单一热泵干燥时

5、．口J长、效率低的有效方法之一【4J。李远志等进行了箱式结构热泵干燥白菜、胡萝卜的试验，干燥时间为10h，物料终了含水率分别为10．56％和14．8l％【

6、5J，未达到脱水蔬菜产品含水率的要求。Alves．Filho等(1998)采用两个串联热泵流化床干燥器，在第一级干燥器内要使得产品的湿含量达到临界湿含量，半干产品在第二级内以较高温度快速的终结干燥。在低温条件下降低湿含量有利于保持产品的质量，在高温条件下进行终结干燥可以提高热泵干燥效率【3】。为了提高降速干燥阶段的传热速率，Marshall和Metaxas(1998)进行了高频(艘)与传统热泵联合干燥碎砖和黏十团的?试验，结果表明采用脉动试高频加热，热泵干燥的性能系数(COP)和单位能耗除湿量(SMER)均得到提高p】。收

7、稿H期：2007—10．17修订日期：2008．10．17基金项目：科技部农业科技成果转化资金项日(05EFN213600146)作者简介：张绪坤(1963一)．男，博士。教授，主要从事千燥设备研究。江西省南昌市丰和南人道696号南昌航空人学航空与机械工程学院，330063。Email：Xukun008@163．tom华南农业大学李远志等进行了前期热风与后期热泵的结合干燥胡萝卜试验，结果表明结合干燥比较适合热敏性物料。对结合干燥工艺优化结果表明前期热风干燥阶段越短，胡萝卜素保存率、复水比、彩度越高，延长热风干燥阶段虽然可以

8、加快干燥速度，但对产品品质不利f6】。说明热敏性物料在高含水条件下不宜采用热风干燥。热泵．热风组合干燥就是在干燥的前期采用热泵低温干燥，在中后期采用热风干燥，这种组合干燥工艺的特点是在物料处于热敏湿敏的条件下采用温和的热泵除湿干燥，而在干燥的后期适当提高干燥温度，使物料表面和内部的温差增大，促进热量向内部传递，使得水分在干湿界面获得足够的热量汽化，缩短整个干燥过程的时间。1材料与方法1．1试验材料试验用的胡萝卜、青辣椒从市场购得，试验样品要求新鲜无腐烂，用保鲜膜包装后放在冷藏柜内待用。1．2试验方法1．2．1干燥前的预处理

9、工艺原料挑选、整理_÷清洗_切除根梢_切片-÷5倍的水中微沸漂烫_迅速冷却一沥水_+按干燥要求均匀铺在料架上。1．2．2含水率的测定常压烘箱干燥法【71。1．2．3叶绿素含量测定比色法。1．2．4维生素C含量测定二氯靛酚法。1．2．5复水比的测定取胡萝卜干样约3g，记录其质量为G}，复水容器采用100m