CN105639681A - 一种组合热源式果蔬烘干机及其加工方法 - Google Patents

一种组合热源式果蔬烘干机及其加工方法 Download PDF

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龚良政
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    • A23N12/00Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
    • A23N12/08Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for drying or roasting

Abstract

本发明涉及果蔬烘干设备技术领域,具体涉及一种组合热源式果蔬烘干机。该组合热源式果蔬烘干机包括库体、烘干架和组合热源,库体由内隔板分为设备室和烘干室,设备室内设有循环风机、冷风进风口和除湿风机;组合热源为红外线热发生器和/或热泵机组,组合热源安装在设备室内;烘干架安装在烘干室内;还包括控制器和温湿度传感器;控制器分别与组合热源和温湿度传感器电连接。此外还提供了一种果蔬烘干的加工方法。该组合热源式果蔬烘干机解决了现有果蔬烘干设备中环境污染大、热利用率较低及烘干不均匀的问题,且节能环保。采用组合热源进行整体脱水烘干,加热效率远大于其他加热设备的效率,无食品安全隐患,降低CO2等污染物的排放量。

Description

一种组合热源式果蔬烘干机及其加工方法
技术领域
本发明涉及果蔬烘干设备技术领域,具体涉及一种组合热源式果蔬烘干机及其加工方法。
背景技术
随着社会进步,人民生活水平不断提高,人们对干制果蔬的要求越来越高,产品市场前景十分广阔。然而现有的果蔬烘干设备要么采用传统煤炉、热风炉等以木材和煤炭进行供热,存在热利用效率低,污染严重不环保,占地面积大,而且煤焦油和硫对果蔬食品构成安全隐患等问题。要么采用电加热的果蔬烘干设备,但热利用率较低、烘干产品的均匀性差,容易出现过干或过湿的现象,无法达到产品要求。此外用户难以根据不同物料特性制定不同的烘干方法,导致烘干制品质量普遍较差,难以进入高端市场。因此需要开发一种组合热源式果蔬烘干机及其加工方法,解决现有果蔬烘干设备中环境污染大、热利用率较低、烘干不均匀和食品安全问题,且节能环保。
实发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种组合热源式果蔬烘干机及其加工方法解决了现有果蔬烘干设备中环境污染大、热利用率较低及烘干不均匀的问题,且节能环保。
本发明的技术方案是这样实现的:一种组合热源式果蔬烘干机包括由保温材料制成的密封库体、烘干架和组合热源,其特征在于,所述组合热源为红外线热发生器和/或热泵机组,组合热源式果蔬烘干机通过所述组合热源对果蔬进行整体脱水烘干。
所述库体由内隔板分为设备室和烘干室,所述设备室内设有循环风机、冷风进风口和除湿风机;所述组合热源安装在设备室内;所述烘干架安装在烘干室内;所述的组合热源式果蔬烘干机还包括控制器和安装在烘干室内的温湿度传感器;所述的控制器分别与组合热源、除湿风机和温湿度传感器电连接。
所述红外线热发生器一侧还装有散热器。
所述的循环风机为轴流风机,其至少有两台,置于内隔板一侧上下端;所述组合热源和循环风机将库体内空气加热并流动,通过内隔板,形成热风通道,所述烘干架位于热风通道上。
所述的热泵机组包括翅片式蒸发器、压缩机、翅片冷凝器和膨胀阀;热泵机组的翅片冷凝器靠近除湿风机的排风口。
所述组合热源式果蔬烘干机还包括热循环和回收利用系统。
所述烘干架放置有货物托盘,中间为通道。
所述设备室和烘干室由彩钢夹芯板以可拆装方式整体密闭搭建而成。
所述控制器包括与PLC控制器连接的液晶显示器和触控板。
本发明还提供了一种组合热源式果蔬烘干机的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)、针对含水量50%以下的果蔬,设定除湿时间6~10h,除湿温度35~40℃;烘干时间为10~12h,烘干温度为40~60℃;
A1)、果蔬进入烘干室后,开启组合热源和循环风机2;
A2)、果蔬进入除湿阶段,温度控制在35~40℃,保持6~10h,当湿度高于设定值48%时自动排湿;
A3)、然后进入烘干段,温度控制在40~60℃,保持10~12h,当湿度高于设定值30%时自动排湿;
A4)、然后进入烤干温度段,温度时间根据烘烤物肉质厚度等特点选择性设定;
A5)、接着,再进入文干或留香阶段,温度控制在31~35℃,保持4~5h;
A6)、最后进入冷却段,关闭组合热源,使果蔬温度自然冷却至30℃以下出料;或
B)、针对含水量50%以上的果蔬,设定除湿时间为6~10h,除湿温度为35~40℃;烘干时间为11~14h,烘干温度为40~60℃;
B1)、果蔬进入烘干室后,开启组合热源和循环风机2;
B2)、然后进入除湿段,温度控制在35~40℃,保持6~10h,当湿度高于设定值48%时自动排湿;
B3)、然后进入烘干段,温度控制在40~60℃,保持11~14h,当湿度高于设定值30%时自动排湿;
B4)、然后进入高温烤干段,温度控制在50~85℃,保持1~2h;
B5)、再进入文干或留香段,温度控制在31~35℃,并维持4~5h;
B6)、进入冷却段,关闭加热系统,使果蔬温度自然冷却至30℃以下出料。
本发明提供的组合热源式果蔬烘干机性能可靠,解决现有果蔬烘干设备中环境污染大、能耗高的问题,且热利用率高,节能环保。采用组合热源进行整体脱水烘干,其加热效率远大于其他加热设备的效率,加热均匀,同时还降低CO2等污染物的排放量,达到节能减排的效果,不会对环境造成污染,被烘干物完全符合国家食品安全标准。通过控制器和温湿度传感器联动,温度控制容易、且升温迅速,针对不同的果蔬,采用不同的时间、温度及湿度工艺参数进行整体脱水烘干、储存,能最大限度保护果蔬的品质。此外通过除湿风机进行除湿,其效果优于传统热泵的“冷凝器”除湿,并通过将除湿热量用于提高环境温度,做到热量回收利用,进一步降低能耗。
附图说明
图1为组合热源式果蔬烘干机实施例1的结构示意图;
图2为组合热源式果蔬烘干机实施例2的结构示意图;
图3为组合热源式果蔬烘干机实施例3的结构示意图;
图中:1-库体,2-循环风机,3-红外线热发生器,4-内隔板,5-冷风进风口,6-除湿风机,7-烘干架,8-温湿度传感器,9-热泵机组,91-翅片式蒸发器,92-压缩机,93-翅片冷凝器,94-膨胀阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示的一种组合热源式果蔬烘干机,包括由保温板制成的库体1、烘干架7和组合热源,库体1由内隔板4分为设备室和烘干室,设备室内设有循环风机2、冷风进风口5和除湿风机6;组合热源为红外线热发生器3,该红外线热发生器3安装在发生室内;烘干架7安装在烘干室内;节能果蔬烘干机还包括控制器和安装在烘干室内的温湿度传感器8;控制器分别与红外线热发生器3、除湿风机6和温湿度传感器8电连接。循环风机2为轴流风机,其至少有两台,置于内隔板4一侧上下端的循环回风道上。红外线热发生器3一侧还装有散热器。烘干架7放置有货物托盘,中间为通道。温湿度传感器8为干湿球温度探头。保温板为厚度不小于50mm的彩钢夹芯板,其表面金属面基钢板厚度不小于0.3mm。烘干室容积5-100m3。控制器包括与PLC控制器连接的液晶显示器和触控板。该果蔬烘干机中的红外线热发生器3是通过红外线电磁辐射热传原理来实现物料整体脱水烘干的。所谓整体脱水烘干就是将果蔬中的水份蒸发掉,从水的分子结构上来说,水分子内部的正负电荷中心不重合,是一种极性分子,而这种极性的水分子在受到红外线热发生器中产生的电磁辐射后,会随着电磁场极性的变化做快速重新排列,从而导致分子间剧烈撞击、摩擦而产生巨大的热量,从而导致被加热物的温度随之上升,因为微波穿透力强,被加热物内部同时被加热,故整个物体受热均匀,升温速度很快。烘干架7位于热风通道上,不仅热能利用率高,而且空间利用率高,结构紧凑。
实施例2
如图2所示的一种组合热源式果蔬烘干机,包括由保温材料制成的密封库体1、烘干架7和热泵机组9。库体1由内隔板4分为设备室和烘干室,设备室内设有循环风机2、冷风进风口5和除湿风机6;热泵机组9安装在设备室内,其包括翅片式蒸发器91、压缩机92、翅片冷凝器93和膨胀阀94;烘干架7安装在烘干室内;组合热源式果蔬烘干机还包括控制器和安装在烘干室内的温湿度传感器8;控制器分别与热泵机组3、除湿风机6和温湿度传感器8电连接。循环风机2为轴流风机。备室和烘干室由彩钢夹芯板以可拆装方式整体密闭搭建而成。控制器包括与PLC控制器连接的液晶显示器和触控板。压缩机92为变频式压缩机。该烘干机的热泵机组主要由翅片式蒸发器31、压缩机92、翅片冷凝器93和膨胀阀94四部分组成,通过让工作介质不断完成蒸发(吸取室外环境中的热量)→压缩→冷凝(在烘干室中放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将外部低温环境里的热量转移到烘干机中,冷媒在压缩机92的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃),它进入翅片冷凝器93释放出高温热量加热烘干机内空气,同时自己被冷却并转化为流液态,当它运行到外机后,液态迅速吸热蒸发再次转化为气态,同时温度可下降至-20℃~-30℃,这时吸热器周边的空气就会源源不断地将热量传递给冷媒。其通过除湿风机6进行除湿,其效果优于传统热泵机组的“冷凝器”除湿,并通过将除湿热量用于提高环境温度,做到热量回收利用,进一步降低能耗。
实施例3
如图3所示的一种组合热源式果蔬烘干机,与实施例1和2不同的是,设备室内安装有红外线热发生器3和热泵机组9。通过红外线热发生器3电磁辐射热传原理和热泵机组9逆卡诺循环原理来实现物料整体脱水烘干的,通过其通过除湿风机6进行除湿,其效果优于传统热泵机组的“冷凝器”除湿,并通过将除湿热量用于提高环境温度,做到热量回收利用,进一步降低能耗。烘干架7位于热风通道上,不仅热能利用率高,而且空间利用率高,结构紧凑。翅片冷凝器93靠近除湿风机6的排风口,可以将除湿热量用于提高环境的温度,达到热能回收利用。
本发明的工作过程是:将预烘干物料均匀放置在烘干架7上,通过组合热源加热空气,利用循环风机2,使空气在干燥室内循环流动,对在热风通道上的烘干架7上物料进行烘干。通过控制器自动控制果蔬整体脱水烘干,在烘干物料时,通过在显示屏和触摸板设定库中要达到的温度与湿度,并设置达到设定温度与湿度所用的时间,当库中温度低于设定的温度时,温湿度传感器8将信号发送给控制器,然后控制器会触发红外线热发生器3和热泵机组9进行制热。当库中温度低于设定的温度时,控制器会触发红外线热发生器3和热泵机组9进行制热,当湿度高于设置的湿度时,温湿度传感器8自动触发除湿风机6排湿,直至恒定于目标温度、湿度和目标时间。
此外本发明的加工方法,包括以下步骤:
A)、针对含水量50%以下的果蔬,设定除湿时间6~10h,除湿温度35~40℃;烘干时间为10~12h,烘干温度为40~60℃;
A1)、果蔬进入烘干室后,开启组合热源和循环风机2;
A2)、果蔬进入除湿阶段,温度控制在35~40℃,保持6~10h,当湿度高于设定值48%时自动排湿;
A3)、然后进入烘干段,温度控制在40~60℃,保持10~12h,当湿度高于设定值30%时自动排湿;
A4)、然后进入烤干温度段,温度时间根据烘烤物肉质厚度等特点选择性设定;
A5)、接着,再进入文干或留香阶段,温度控制在31~35℃,保持4~5h;
A6)、最后进入冷却段,关闭组合热源,使果蔬温度自然冷却至30℃以下出料;或
B)、针对含水量50%以上的果蔬,设定除湿时间为6~10h,除湿温度为35~40℃;烘干时间为11~14h,烘干温度为40~60℃;
B1)、果蔬进入烘干室后,开启组合热源和循环风机2;
B2)、然后进入除湿段,温度控制在35~40℃,保持6~10h,当湿度高于设定值48%时自动排湿;
B3)、然后进入烘干段,温度控制在40~60℃,保持11~14h,当湿度高于设定值30%时自动排湿;
B4)、然后进入高温烤干段,温度控制在50~85℃,保持1~2h;
B5)、再进入文干或留香段,温度控制在31~35℃,并维持4~5h;
B6)、进入冷却段,关闭加热系统,使果蔬温度自然冷却至30℃以下出料。
本发明既适用于物料含水量较高的烘干加工,如花椒、香菇和红枣,又适用于物料含水量较低的烘干加工,如核桃。物料含水量高,如同一批次含水量为60%的香菇,除湿时间6h,除湿温度35~40℃,烘干时间为12~13h,烘干温度为47~48℃;由于香菇含水量高和肉质厚,需要增加高温烤干段,且温度65℃左右,保持1-2h,使其在短时间内水分快速脱去,并能避免表皮收缩,满足香菇的温湿度要求;接着,再进入留香阶段,温度控制在31~35℃,保持4~5h最终制得的干制品皮避免了表皮和菌体的分离,品相好,口感好,有余香。物料含水量低,如同一批次含水量为40%的核桃,设定除湿时间为6~10h,除湿温度为35~40℃;烘干时间为10~12h,烘干温度为45~50℃;由于核桃仁在核桃中间不易烘干,需增加烤干段,温度控制在50~55℃,保持6~7h;低温文干段,温度控制在31~35℃并维持4~5h。这种方法节能、烘干的核桃形态好,内部核桃仁和核桃仁皮分离。
以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合热源式果蔬烘干机,包括由保温材料制成的密封库体(1)、烘干架(7)和组合热源,其特征在于,所述组合热源为红外线热发生器(3)和/或热泵机组(9),该组合热源式果蔬烘干机通过所述组合热源对果蔬进行整体脱水烘干。
2.根据权利要求1所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述库体(1)由内隔板(4)分为设备室和烘干室,所述设备室内设有循环风机(2)、冷风进风口(5)和除湿风机(6);所述组合热源安装在设备室内;所述烘干架(7)安装在烘干室内;所述的组合热源式果蔬烘干机还包括控制器和安装在烘干室内的温湿度传感器(8);所述的控制器分别与组合热源、除湿风机(6)和温湿度传感器(8)电连接。
3.根据权利要求1或2所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述的循环风机(2)为轴流风机,其至少有两台,置于内隔板(4)一侧的上下端;所述组合热源和循环风机(2)将库体(1)内空气加热并流动,通过内隔板(4),形成热风通道,所述烘干架(7)位于热风通道上。
4.根据权利要求3所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述红外线热发生器(3)一侧还装有散热器。
5.根据权利要求1所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述的热泵机组(9)包括翅片式蒸发器(91)、压缩机(92)、翅片冷凝器(93)和膨胀阀(94);所述热泵机组(9)的翅片冷凝器(93)靠近除湿风机(6)的排风口。
6.根据权利要求5所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述组合热源式果蔬烘干机还包括热循环和回收利用系统。
7.根据权利要求3所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述烘干架(7)放置有货物托盘,中间为通道。
8.根据权利要求1所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述设备室和烘干室由彩钢夹芯板以可拆装方式整体密闭搭建而成。
9.根据权利要求2所述的组合热源式果蔬烘干机,其特征在于:所述控制器包括与PLC控制器连接的液晶显示器和触控板。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的组合热源式果蔬烘干机的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)、针对含水量50%以下的果蔬,设定除湿时间6~10h,除湿温度35~40℃;烘干时间为10~12h,烘干温度为40~60℃;
A1)、果蔬进入烘干室后,开启组合热源和循环风机2;
A2)、果蔬进入除湿阶段,温度控制在35~40℃,保持6~10h,当湿度高于设定值48%时自动排湿;
A3)、然后进入烘干段,温度控制在40~60℃,保持10~12h,当湿度高于设定值30%时自动排湿;
A4)、然后进入烤干温度段,温度时间根据烘烤物肉质厚度等特点选择性设定;
A5)、接着,再进入文干或留香阶段,温度控制在31~35℃,保持4~5h;
A6)、最后进入冷却段,关闭组合热源,使果蔬温度自然冷却至30℃以下出料;或
B)、针对含水量50%以上的果蔬,设定除湿时间为6~10h,除湿温度为35~40℃;烘干时间为11~14h,烘干温度为40~60℃;
B1)、果蔬进入烘干室后,开启组合热源和循环风机2;
B2)、然后进入除湿段,温度控制在35~40℃,保持6~10h,当湿度高于设定值48%时自动排湿;
B3)、然后进入烘干段,温度控制在40~60℃,保持11~14h,当湿度高于设定值30%时自动排湿;
B4)、然后进入高温烤干段,温度控制在50~85℃,保持1~2h;
B5)、再进入文干或留香段,温度控制在31~35℃,并维持4~5h;
B6)、进入冷却段,关闭加热系统,使果蔬温度自然冷却至30℃以下出料。
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