CN107927855A - 一种太阳能辅助低温吸附式干燥苹果片的设备及方法 - Google Patents
一种太阳能辅助低温吸附式干燥苹果片的设备及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107927855A CN107927855A CN201711091436.6A CN201711091436A CN107927855A CN 107927855 A CN107927855 A CN 107927855A CN 201711091436 A CN201711091436 A CN 201711091436A CN 107927855 A CN107927855 A CN 107927855A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solar energy
- apple
- drying
- apple flakes
- color protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 31
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 22
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 20
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical class [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000220225 Malus Species 0.000 abstract description 139
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 18
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 abstract description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 11
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 abstract description 10
- 238000007605 air drying Methods 0.000 abstract description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 23
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 7
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 208000006877 Insect Bites and Stings Diseases 0.000 description 4
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 4
- 235000021452 apple slice Nutrition 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 4
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 1
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000015241 bacon Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000019987 cider Nutrition 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000021022 fresh fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 235000011888 snacks Nutrition 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008542 thermal sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000036410 touch Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
- A23N12/00—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
- A23N12/08—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for drying or roasting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying
Abstract
本发明涉及一种太阳能辅助吸附式脱水干燥系统以及使用该系统干燥苹果片的方法，属于果蔬干燥技术领域。包括以下步骤：1)将鲜苹果进行清洗、去皮、去核和切分后获得鲜苹果片；2)将步骤1)获得的鲜苹果片进行护色获得护色苹果片；3)用太阳能辅助吸附式脱水干燥步骤2)中获得的护色苹果片，获得干燥苹果片；所述太阳能辅助吸附脱水的温度为0～50℃，湿度为4～50％，时间为45～60h。本发明所述的干燥方法与传统热风干燥相比，节能率为69.2％。每生产1t脱水苹果片，可节约标煤4.52t，同时可减少排放二氧化硫54.24kg、二氧化碳6.78t、烟尘67.8kg和灰渣1175kg。每生产1t脱水苹果片节约4142元。
Description
技术领域
本发明涉及果蔬干燥技术领域，尤其涉及一种太阳能辅助低温吸附式干燥苹果片的设备及方法。
背景技术
苹果是中国产量最大的鲜果之一，据统计，我国苹果种植总面积近200万hmz，年产苹果2200万t，占世界总产量的50％，是世界第一生产大国。我国的苹果产业具有明显的优势，目前已形成渤海湾苹果产区、西北苹果产区、中部节果产区三大节果主产区。我国苹果产量大，除部分鲜食外，大部分的苹果用于加工。目前由苹果加工而成的产品很多，如苹果酱、苹果汁、苹果片等，其中苹果片是在保持苹果原有品质基础上加工而成的一种休闲食品，由于外形整齐，口感酥脆，酸甜适中，且不含色素及防腐剂，深受人们的喜爱，成为当今风行于世的高品位休闲食品。
在苹果片的生产加工中，干燥工序对其品质的影响较大。目前在果蔬行业广泛应用的干燥方法主要有以下几种，一是常压热风干燥，是以热空气作为干燥介质，将热量传递给干燥器中的物料，同时将物料表面水分带走的干燥方法。二是冷冻真空干燥，其原理是物质水分在冻结状态下由冰直接升华为水蒸汽，实现干燥的目的。三是微波干燥，利用在强大的微波场中果蔬内的极性分子发生剧烈运动彼此高速碰撞，产生大量摩擦热使温度迅速上升以脱除水分。四是远红外线干燥，是利用远红外辐射元件发出的远红外线被物料吸收直接转变成热能而实现干燥的方法。这些干燥方式要么是以煤、电作为动力，对易挥发的维生素等热敏性营养物质及风味物质破坏较大；要么设备能耗高、生产成本高，一般的苹果片加工企业很难承受。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能耗低、成本低，成品品质好的太阳能辅助低温吸附式干燥苹果片的设备及方法。
本发明提供了一种太阳能辅助低温吸附干燥系统，包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱；所述转轮除湿机包括除湿转轮，所述除湿转轮上设置有除湿区和再生区，所述除湿区和再生区通过挡板隔开；所述除湿区的进气口与所述处理风机连接，所述除湿区的出气口与所述温室型太阳能干燥箱的进风口连接，所述温室型太阳能干燥箱的出风口与所述处理风机连接；所述再生区的进气口处连接有一再生风机，所述再生区与所述再生风机之间设置有加热器，所述再生区上还设置有出气口，所述加热器为再生太阳能加热器。
优选的，所述除湿转轮由波纹状的基材制成，所述基体上均布有吸附剂。
优选的，所述再生区的出气口还连接有一热回收装置，所述热回收装置与所述再生风机的进风口连接。
本发明还提供了一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法，包括以下步骤：
1)提供鲜苹果片；
2)将步骤1)所述的鲜苹果片进行护色获得护色苹果片；
3)用太阳能辅助低温吸附干燥系统对所述步骤2)中获得的护色苹果片进行脱水，获得干燥苹果片；
所述脱水的温度为0～50℃，湿度为4～50％，时间为45～60h。
优选的，所述脱水时护色苹果片平铺设置，所述平铺的参数为10kg/m2～15kg/m2。
优选的，步骤3)所述脱水的过程中对苹果片进行间歇紫外线照射。
优选的，每次紫外线照射的时间为25～35min；间歇的时间间隔为12～24h。
优选的，步骤2)中所述护色用的护色液为等体积的0.01wt％～0.05wt％焦亚硫酸钠和0.01wt％～0.05wt％柠檬酸混合溶液。
优选的，步骤2)中所述护色的时间为30～60min。
优选的，所述鲜苹果片的厚度为3～10mm。
本发明的有益效果：本发明采用太阳能辅助低温吸附式干燥系统对苹果片进行干燥，利用太阳能辅助干燥，在保留苹果片热敏性营养物质和风味物质的基础上，降低了苹果片干燥过程中的能耗，使得苹果片的生产成本降低，节能减排优势明显。本发明所述的干燥方法与传统热风干燥相比，节能率为69.2％。每生产1t脱水苹果片，可节约标煤4.52t，同时可减少排放二氧化硫54.24kg、二氧化碳6.78t、烟尘67.8kg和灰渣1175kg。每生产1t脱水苹果片节约4142元。本发明所述的方法干燥在低温下(0～50℃)进行，有效保护苹果中热敏性物质，使其不致变性或失去活力。
进一步的，本发明所述方法在苹果片干燥过程中，进行间歇紫外线照射杀菌，无病菌污染，保证了苹果片的品质。
更进一步的，本发明所述系统中采用表冷器和转轮除湿机吸附式低温干燥，减小果蔬干燥制品的物理化学性质变化，减小营养损失；干燥箱出风口与处理风机连接，处理风通过处理风机循环流动,保持物料的风味，处理风比外界空气相对湿度低，减小除湿轮的工作强度；将再生太阳能加热器用于低温吸附干燥系统，利用太阳能作为吸附剂的再生热源，采用再生太阳能加热器对再生风进行加热，降低能耗；增设热回收装置,预热再生风，进一步降低干燥系统的能耗。
附图说明
图1为本发明所述的太阳能辅助吸附式脱水干燥系统结构示意图；
图2为除湿转轮的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，如图1所示，包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱。转轮除湿机包括除湿转轮，如图2所示，除湿转轮上设置有处理风流动通道，流动通道通过挡板分为除湿区和再生区，除湿区和再生区沿除湿转轮两侧周向分隔开，除湿区和再生区的面积比为3:1。除湿区的进气口与处理风机连接，除湿区的出气口与温室型太阳能干燥箱的进风口连接，处理风经过除湿转轮的除湿后，进入温室型太阳能干燥箱内，对果蔬进行干燥；温室型太阳能干燥箱的出风口与处理风机的进风口连接，处理风通过处理风机循环流动。再生区的进气口处连接有一再生风机，再生区与再生风机之间设置有加热器，再生区上还设置有出气口，再生风经过再生风机的进风口进入到再生风机内，由出风口排出，经加热器加热后，进入再生区内进行工作。
除湿转轮的基体由波纹状的基材制成，基材由特殊耐热合成材料制成，基体上均布有吸附剂，吸附剂均布在基体上形成一个巨大的吸湿表面，其面积可达3000m2/m3。处理风通过除湿区后水分被吸附剂吸附,相对湿度降低；再生风先经加热器加热，然后进入再生区将吸附剂中的水分解吸出来并带走,从而恢复吸附剂的吸附能力。除湿转轮连接有动力系统，实现转动，转速5～8r/h，当除湿转轮转动时,除湿区内除湿转轮上的吸附剂吸水后，转到再生区进行解吸，恢复吸附能力；再生区的吸附剂恢复吸附能力后，再转到除湿区进行吸附除湿，吸附剂便依次经过吸附/解吸过程，实现连续的除湿和再生过程。
除湿转轮上设置有细小的蜂窝状通道，具有过滤作用，当空气通过蜂窝状通道时，空气中的细小颗粒接触或者接近通道壁时，被吸附过滤。基体上均布的吸附剂采用氯化锂，氯化锂在吸附空气中水分的同时，其作为高效杀菌剂，能够杀死空气中90％以上的有害细菌，提高杀菌能力，避免有害细菌进入温室型太阳能干燥箱内。除湿区的出气口与温室型太阳能干燥箱的进风口之间还设置有过滤器，过滤器采用超细玻璃纤维纸，能够对微生物进行有效过滤，经检测，其过滤效果达到99％。
加热器为太阳能集热器，采用太阳能进行加热，降低了能源消耗，节约资源；温室型太阳能干燥箱内设置有暖气片对果蔬制品进行干燥，暖气片通过一太阳能集热器供热，同样降低了能源消耗。再生区的出气口还连接有一热回收装置，热回收装置还与再生风机的进口连接，热回收装置一般采用板式热回收器，收集再生区出气口热空气的热量，用于对再生风进行预热，进一步降低干燥系统的能耗。
本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统还包括数据采集系统，数据采集系统包括数据采集器、风速计、温度传感器和湿度传感器，风速计、温度传感器和湿度传感器均设置于温室型太阳能干燥箱内，并与数据采集器连接，用于测量温室型太阳能干燥箱内的风速、温度和湿度；温室型太阳能干燥箱内还设置有摄像头，用于收集图像，并传递给数据采集器；数据采集器还与一微型计算机连接，将采集的数据传输给微型计算机进行记录处理。温室型太阳能干燥箱内还设置有电子天平，能够测量温室型太阳能干燥箱内物品重量变化，电子天平通过天平连线与微型计算机连接。温室型太阳能干燥箱的进风口和出风口处均设置有温度传感器和湿度传感器，用于检测温室型太阳能干燥箱内温度和湿度变化。
本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统干燥流程如下；
处理风经过处理风机进入除湿转轮的除湿区，通过处理风机进口处设置的调节阀调节风速，然后通过除湿转轮除湿,露点温度达-10℃以下；然后通过由超细玻璃纤维纸制成的过滤器,对微生物进行过滤后，处理风以一定风速(由处理风机进口调节阀调节)进入温室型太阳能干燥箱干燥物料，还通过温室型太阳能干燥箱中的暖气片对物料进行干燥；然后通过处理风机使处理风进行循环流动,保持物料的风味。另外,从温室型太阳能干燥箱出来的处理风比外界空气相对湿度低,所以循环也可减小除湿轮的工作强度。
再生过程为：再生风经再生风机进入系统，并通过再生风机出风口的调节阀调节风速，经过加热器加热温度达到80～90℃后,进入再生区，对再生区内的吸附剂进行解吸后排出，温度为50～60℃，热回收装置收集再生区出气口的热空气的热量，用于对再生风进行预热，充分利用热能，降低干燥系统的能耗。
采用本发明低温吸附干燥系统对果蔬制品干燥时，首先开启转轮除湿机2，并依次开启再生风机和再生太阳能加热器6，进行除湿转轮预解吸处理(根据环境湿度稍微调整)；打开处理风机，抽入干燥介质即处理风，调节风速至设定值。然后，开启温度调节器，调整风温至设定值，并保持稳定；开湿度调节器，控制干燥介质相对湿度至设定值；开启电子天平，调零，打开数据采集系统，记录数据。将干燥室温度预热到50℃以内，将干燥室相对湿度降低到50％以内，将待干燥的果蔬制品均匀平铺在干燥室网盘上，放入干燥室脱水，经过约一定时间的吸附脱水后，含水量达到国家标准要求的含水量。
本发明采用太阳能加热器辅助低温吸附式干燥工艺，在不损害物料营养成分的前提下，较好的减小了果蔬干燥过程中的大量能耗。
本发明还提供了一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法，包括以下步骤：1)提供鲜苹果片；2)将步骤1)提供的鲜苹果片进行护色获得护色苹果片；3)用太阳能辅助吸附式脱水干燥步骤2)中获得的护色苹果片，获得干燥苹果片；所述太阳能辅助吸附脱水的温度为0～50℃，湿度为4～50％，时间为45～60h。
在本发明中，制备苹果片的苹果优选的为成熟度好，无腐烂，无病虫伤害的鲜苹果，所述苹果的品种优选的为富士苹果。本发明的挑选合格的鲜苹果后，对鲜苹果进行清洗。所述清洗的目的为去除鲜苹果表面的泥土和污物；所述清洗优选的包括浸泡和冲洗两个步骤；所述浸泡为将鲜苹果置于注水的容器中进行浸泡；所述浸泡的时间优选的为10～30min，更优选的为20min；所述鲜苹果优选的在浸泡过程中进行翻动；所述翻动优选的采用人工操作软布实现。本发明所述鲜苹果浸泡后，优选的采用流动水对其进行冲洗；所述冲洗的时间优选的为5～10min。
本发明在鲜苹果清洗后对清洗好的鲜苹果进行去皮和去核，本发明对所述去皮和去核的具体操作没有特殊限定，采用本领域常规的人工或机械操作即可。
本发明在去皮和去核后，对鲜苹果进行切分。奔放对所述切分的方法没有特殊限定，采用本领域常规的方法即可，在本发明的具体实施过程中采用人工刀切，所述切分获得的鲜苹果片的形状优选的为圆形、半圆形或扇形，所述鲜苹果片的面积大小视苹果的大小而定。所述切分获得的鲜苹果片的厚度优选的为3～10mm；当所述鲜苹果片的形状为圆形或半圆形时，所述鲜苹果片的厚度优选的为5～9mm；当所述鲜苹果片的形状为扇形时，所述鲜苹果片的厚度优选的为3～6mm。
本发明在获得鲜苹果片后，对其进行护色获得护色苹果片。在本发明中，所述护色采用护色液来实现，所述护色用的护色液优选的为等体积的0.01wt％～0.05wt％焦亚硫酸钠和0.01wt％～0.05wt％柠檬酸混合溶液，更优选的为等体积的0.03wt％焦亚硫酸钠和0.03wt％的柠檬酸混合溶液。本发明中所述护色的时间优选的为30～60min，更优选的为40～50min。本发明中所述的护色过程中将鲜苹果片完全浸泡于护色液中。本发明在所述护色后优选将得到的物料沥水，得到护色苹果片。在本发明中，所述沥水优选的为将护色后的苹果片从护色液中取出，置于有筛网的食品框内进行沥水将苹果片表面的护色液沥干；所述沥水的时间优选为120～180min，更优选的为140～160min。
本发明获得护色苹果片后，用太阳能辅助吸附式脱水干燥护色苹果片，获得干燥苹果片。本发明优选的将护色苹果片平铺后进行所述太阳能辅助吸附脱水干燥，所述平铺的参数优选的为10kg/m2～15kg/m2，更优选的为11kg/m2～14kg/m2，最优选的为12～13kg/m2。
所述太阳能辅助吸附式脱水的温度为0～50℃，优选的为5～45℃；所述太阳能辅助吸附脱水的湿度优选的为4～50％，更优选的为4.2～48％；所述所述太阳能辅助吸附脱水的时间为45～60h，优选的为48～58h。
本发明优选的在所述太阳能辅助吸附脱水干燥过程中对苹果片进行间歇紫外线照射，每次紫外线照射的时间优选的为25～35min，更优选的为30min；间歇的时间间隔优选的为12～24h，更优选的为16～20h。本发明中所述间歇紫外线照射的目的是进行紫外线照射杀菌，保证苹果片无病菌污染。经过本发明所述方法获得的干燥苹果片的含水量优选的为10～15％，达到国家标准要求的含水量。
所述太阳能辅助吸附式脱水干燥系统的参数设置优选的为处理风温度28～32℃，风速1.7～1.9m/s，风量270～330m3/h，相对湿度4～8％；再生风温度110～120℃，风量80～120m3/h；更优选的为处理风温度30℃，风速1.86m/s，风量300m3/h，相对湿度6％；再生风温度115℃，风量100m3/h。
下面结合具体实施例对本发明所述的一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
实施地区：西北地区，空气干燥、太阳能资源丰富；
厂房：252m2温室-太阳能集热器型干燥烘房。
把再生太阳能加热器用于低温吸附干燥系统，利用太阳能作为吸附剂的再生热源，进行太阳能吸附式除湿获得脱水苹果片。
以鲜苹果为原料，用太阳能低温吸附式干燥苹果片，具体步骤如下：
(1)备料：选成熟度好，无腐烂，无病虫伤害的富士苹果；
(2)清洗：将苹果放进注入水的容器，去除表皮上的泥土和污物，用软布翻动果实，浸泡20min后，用流动水冲洗干净；
(3)去皮、去核：采用手工去皮去核。
(4)切分：用不锈钢刀将苹果切片，切片形状为圆片，厚度5mm。
(5)护色：将切好的苹果片放入护色液中杀酶护色，护色液采用等体积的0.04％焦亚硫酸钠和0.03％柠檬酸混合溶液，将苹果片完全淹没在护色液中，浸泡时间120min。
(6)沥水：将切分护色后的苹果片用漏勺从护色液中捞出，放入有筛网的食品框内沥水200min，将苹果片表面的护色液沥干。
(7)开启太阳能辅助低温吸附式干燥机：开启太阳能辅助低温吸附式干燥机，开启除湿轮转动电机，并依次开启再生风机和再生太阳能加热器，进行除湿轮预解吸处理(根据环境湿度稍微调整)；打开处理风机，抽入干燥介质，调节风速至设定值。然后，开启加热器，调整风温至设定值，并保持稳定；开加湿器，控制干燥介质相对湿度至设定值；开启电子天平，调零，打开数据采集程序，设置记录格式。将干燥室温度预热到50℃，将干燥室相对湿度降低到20-50％。设备参数设置：处理风温度30℃，风速1.86m/s，风量300m3/h，相对湿度6％；再生风温度115℃，风量100m3/h。
(8)装盘入干燥室：将沥干水分的苹果片均匀平铺在干燥室网盘上，装载量为12kg/m2。
(9)苹果片进行太阳能辅助低温吸附式干燥：将装盘后的300kg苹果片放入干燥室脱水，步骤7已将干燥室温度预热到50℃，相对湿度控制50％以内，经过约58h的吸附脱水。
获得干燥苹果片含水量为12％，达到国家标准要求的含水量。
实施例2
实施地区：西北地区，空气干燥、太阳能资源丰富；
厂房：252m2温室-太阳能集热器型干燥烘房。
把再生太阳能加热器用于低温吸附干燥系统，利用太阳能作为吸附剂的再生热源，进行太阳能吸附式除湿获得脱水苹果片。
以鲜苹果为原料，用太阳能低温吸附式干燥苹果片，具体步骤如下：
(1)备料：选成熟度好，无腐烂，无病虫伤害的富士苹果；
(2)清洗：将苹果放进注入水的容器，去除表皮上的泥土和污物，用软布翻动果实，浸泡20min后，用流动水冲洗干净；
(3)去皮、去核：采用苹果去皮去核机机械去皮去核。
(4)切分：用不锈钢刀将苹果切片，切片形状为半圆，厚度为6mm。
(5)护色：将切好的苹果片放入护色液中杀酶护色，护色液采用等体积为0.03％焦亚硫酸钠和0.03％柠檬酸混合溶液，将苹果片完全淹没在护色液中，浸泡时间45min。
(6)沥水：将切分护色后的苹果片用漏勺从护色液中捞出，放入有筛网的食品框内沥水140min，将苹果片表面的护色液沥干。
(7)开启太阳能辅助低温吸附式干燥机：开启太阳能辅助低温吸附式干燥机，开启除湿轮转动电机，并依次开启再生风机和再生太阳能加热器，进行除湿轮预解吸处理(根据环境湿度稍微调整)；打开处理风机，抽入干燥介质，调节风速至设定值。然后，开启加热器，调整风温至设定值，并保持稳定；开加湿器，控制干燥介质相对湿度至设定值；开启电子天平，调零，打开数据采集程序，设置记录格式。将干燥室温度预热到50℃，将干燥室相对湿度降低到20-50％以内。设备参数设置：处理风温度30℃，风速1.86m/s，风量300m3/h，相对湿度6％；再生风温度115℃，风量100m3/h。
(8)装盘入干燥室：将沥干水分的苹果片均匀平铺在干燥室网盘上，装载量为10kg/m2。
(9)苹果片进行太阳能辅助低温吸附式干燥：将装盘后的300kg苹果片放入干燥室脱水，步骤7已将干燥室温度预热到50℃，相对湿度控制4-50％以内，经过约48小时的吸附脱水获得干燥苹果片。
获得的干燥苹果片含水量达到10％，达到国家标准要求的含水量。
实施例3
实施地区：西北地区，空气干燥、太阳能资源丰富；
厂房：252m2温室-太阳能集热器型干燥烘房。
把再生太阳能加热器用于低温吸附干燥系统，利用太阳能作为吸附剂的再生热源，进行太阳能吸附式除湿获得脱水苹果片。
以鲜苹果为原料，用太阳能低温吸附式干燥苹果片，具体步骤如下：
(1)备料：选成熟度好，无腐烂，无病虫伤害的富士苹果；
(2)清洗：将苹果放进注入水的容器，去除表皮上的泥土和污物，用软布翻动果实，浸泡20min后，用流动水冲洗干净；
(3)去皮、去核：采用苹果去皮去核机机械去皮去核。
(4)切分：用不锈钢刀将苹果切片，切片形状为扇形，厚度为3mm。
(5)护色：将切好的苹果片放入护色液中杀酶护色，护色液采用等体积为0.03％焦亚硫酸钠和0.03％柠檬酸混合溶液，将苹果片完全淹没在护色液中，浸泡时间45min。
(6)沥水：将切分护色后的苹果片用漏勺从护色液中捞出，放入有筛网的食品框内沥水130min，将苹果片表面的护色液沥干。
(7)开启太阳能辅助低温吸附式干燥机：开启太阳能辅助低温吸附式干燥机，开启除湿轮转动电机，并依次开启再生风机和再生太阳能加热器，进行除湿轮预解吸处理(根据环境湿度稍微调整)；打开处理风机，抽入干燥介质，调节风速至设定值。然后，开启加热器，调整风温至设定值，并保持稳定；开加湿器，控制干燥介质相对湿度至设定值；开启电子天平，调零，打开数据采集程序，设置记录格式。将干燥室温度预热到20-50℃，将干燥室相对湿度降低到50％。设备参数设置：处理风温度30℃，风速1.86m/s，风量300m3/h，相对湿度6％；再生风温度115℃，风量100m3/h。
(8)装盘入干燥室：将沥干水分的苹果片均匀平铺在干燥室网盘上，装载量为13kg/m2。
(9)苹果片进行太阳能辅助低温吸附式干燥：将装盘后的300kg苹果片放入干燥室脱水，步骤7已将干燥室温度预热到50℃，相对湿度控制50％以内，经过约48h的吸附脱水获得干燥苹果片。
获得的干燥苹果片含水量达到12％，达到国家标准要求的含水量。
实施例4
本发明所述方法与热风干燥的能耗、热耗比较。
热风干燥能耗以CT-CIV热风循环烘箱干燥为例，其参数如下：
每次干燥量400kg，配用功率1.8kW，耗用蒸汽72kg/h，散热面积100m2，风量13800m3/h，烘盘192只。
经多次实验证实每干燥400kg苹果片需要6h，此过程中耗电量为10.8kW·h，消耗蒸汽量为32kg，根据国家近年来公布的发电耗煤，取1kW·h的标准煤耗为400g，综合锅炉耗煤计算公式，产生1吨蒸汽的标准煤耗为150kg，总能耗Q(以耗煤量计算)为：Q＝Q1η1+Q2η2(1)式中：Q1为耗能量(以耗电量计算)；η1为电与煤之间的转化率；Q2为耗能量(以消耗蒸汽量计算)；η2为蒸汽与煤之间的转化率。则采用热风循环烘箱干燥400kg苹果片的总能耗Q为69.12kg煤，即每干燥100kg苹果片的总能耗为17.28kg煤。
太阳能辅助低温吸附式干燥的能耗YY63-4轴流风机性能参数：转速1450r/min、功率90W、个数1个；FHC20B-31墙壁排气扇性能参数：功率35W、个数3个；SF2.5-4R轴流风机性能参数：功率90W、个数2个；其他电器设备功率为100W。每小时消耗电能Q3为：Q3＝∑PT(2)式中：P为使用的电器设备功率/W；T为电器设备的使用时间/h。
经计算每小时消耗电能Q3为475W，而每干燥300kg需要3.5d，总共消耗电能为39.9kW·h(折算为标准煤为15.96kg)，即每干燥100kg苹果片的总能耗为5.32kg煤。
太阳能辅助低温吸附式干燥的节能率为：(热风干燥能耗－太阳能辅助低温吸附式干燥能耗)/热风干燥的能耗*100％。
根据太阳能辅助低温吸附式干燥与热风干燥的能耗计算节能率为69.2％。该结果与广东省的用于腊肉干燥的太阳能温室集热器型干燥器的节能20％～40％相比，节能效果明显，与太阳能-热泵联合干燥的节能70％左右的节能效果相接近。
干燥过程耗热量的计算
通过温湿度传感器采集数据以及电脑自动监控系统实时记录的数据，经计算、分析，结果如下。以普通的太阳能干燥方法计算，蒸发1kg水所需干空气质量(Ma)计算公式：Ma＝1/(d2-d1)，式中：d2为排出空气含湿量/(kg/kg干空气)；d1为进口空气含湿量/(kg/kg干空气)。计算获得Ma为555.56kg/kg。
干空气，蒸发1kg水所需要初态冷空气质量Mwa计算公式：Mwa＝Ma×(1+d1)，其中d1为进口空气含湿量，单位是(kg/kg干空气)。
进出口空气的含湿量及焓值参数如表1所示。
表1进出口空气含湿量及焓值
计算获得：Mwa＝556.66kg/kg干空气。蒸发1kg水所需要初态冷空气体积V计算公式为：V＝Mwa/ρ其中：ρ为初态冷空气密度(1.313kg/m3)。蒸发1kg水所需要的初态冷空气体积为423.96m3，蒸发300kg水所需要初态冷空气体积为127122m3。进风口的风量为1600m3/h，所以需要79.4h，而实际干燥时间为84h左右，这与以上结论基本相吻合。采用本发明所述的太阳能辅助低温吸附式干燥方法所需时间为54h左右。
由上述实施例可知，本发明采用太阳能辅助低温吸附式干燥方法对苹果片进行干燥，利用太阳能辅助干燥，在保证苹果片品质的基础上，降低了苹果片干燥过程中的能耗，使得苹果片的生产成本降低，节能减排优势明显。本发明所述的干燥方法与传统热风干燥相比，节能率为69.2％。每生产1t脱水苹果片，可节约标煤4.52t，同时可减少排放二氧化硫54.24kg、二氧化碳6.78t、烟尘67.8kg和灰渣1175kg。每生产1t脱水苹果片节约4142元。本发明所述的方法干燥在低温下(0～50℃)进行，有效保护苹果中热敏性物质，使其不致变性或失去活力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种太阳能辅助低温吸附干燥系统，其特征在于：包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱；所述转轮除湿机包括除湿转轮，所述除湿转轮上设置有除湿区和再生区，所述除湿区和再生区通过挡板隔开；所述除湿区的进气口与所述处理风机连接，所述除湿区的出气口与所述温室型太阳能干燥箱的进风口连接，所述温室型太阳能干燥箱的出风口与所述处理风机连接；所述再生区的进气口处连接有一再生风机，所述再生区与所述再生风机之间设置有加热器，所述再生区上还设置有出气口，所述加热器为再生太阳能加热器。
2.根据权利要求1所述的太阳能辅助低温吸附干燥系统，其特征在于：所述除湿转轮由波纹状的基材制成，所述除湿转轮上均布有吸附剂。
3.根据权利要求1所述的太阳能辅助低温吸附干燥系统，其特征在于：所述再生区的出气口还连接有一热回收装置，所述热回收装置与所述再生风机的进风口连接。
4.一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法，包括以下步骤：
1)提供鲜苹果片；
2)将步骤1)所述的鲜苹果片进行护色，获得护色苹果片；
3)用权利要求1～3任意一项所述太阳能辅助低温吸附干燥系统对所述步骤2)中获得的护色苹果片进行脱水，获得干燥苹果片；
所述脱水的温度为0～50℃，脱水的湿度为40％～50％，脱水的时间为45～60h。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中脱水时护色苹果片平铺设置，所述平铺的参数为10kg/m2～15kg/m2。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中脱水的过程中对苹果片进行间歇紫外线照射。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每次紫外线照射的时间为25～35min；每两次紫外线照射间隔时间为12～24h。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中护色用护色液为等体积的0.01wt％～0.05wt％焦亚硫酸钠和0.01wt％～0.05wt％柠檬酸混合溶液。
9.根据权利要求4或8所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述护色的时间为30～60min。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述鲜苹果片的厚度为3～10mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711091436.6A CN107927855B (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711091436.6A CN107927855B (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107927855A true CN107927855A (zh) | 2018-04-20 |
| CN107927855B CN107927855B (zh) | 2020-05-12 |
Family
ID=61934511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711091436.6A Active CN107927855B (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种太阳能辅助吸附式脱水干燥苹果片的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107927855B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1104319A (zh) * | 1994-08-25 | 1995-06-28 | 上海伟华干燥设备厂 | 吸附式转轮除湿机中的吸湿转轮 |
| CN2419520Y (zh) * | 2000-03-23 | 2001-02-14 | 锡山市西漳除湿设备厂 | 转芯设置冷却区的转轮除湿机 |
| HUP0301976A2 (hu) * | 2003-06-27 | 2005-05-30 | István Csorba | Eljárás és berendezés termények, különösen gyümölcsök feldolgozására, valamint napkollektor, előszárító berendezés, őrlő- és utószárító berendezés és klimatizáló berendezés |
| CN201774938U (zh) * | 2010-08-18 | 2011-03-30 | 甘肃省机械科学研究院 | 太阳能热泵联合热源果蔬干燥系统 |
| CN202237740U (zh) * | 2011-09-07 | 2012-05-30 | 无锡奥波净化除湿空调有限公司 | 一种新型转轮除湿机 |
| CN102605125A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-25 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉鼓风转轮除湿方法 |
| CN202340783U (zh) * | 2011-11-21 | 2012-07-25 | 陕西科技大学 | 一种箱式太阳能果蔬干燥设备 |
| CN202902535U (zh) * | 2012-10-24 | 2013-04-24 | 马军 | 食用菌工厂化生产及保存用温度与湿度控制装置 |
| CN203797852U (zh) * | 2014-03-24 | 2014-08-27 | 无锡市联众控湿节能设备有限公司 | 恒温恒湿型转轮除湿机 |
| CN106858434A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 富含香气的苹果片加工方法 |
-
2017
- 2017-11-08 CN CN201711091436.6A patent/CN107927855B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1104319A (zh) * | 1994-08-25 | 1995-06-28 | 上海伟华干燥设备厂 | 吸附式转轮除湿机中的吸湿转轮 |
| CN2419520Y (zh) * | 2000-03-23 | 2001-02-14 | 锡山市西漳除湿设备厂 | 转芯设置冷却区的转轮除湿机 |
| HUP0301976A2 (hu) * | 2003-06-27 | 2005-05-30 | István Csorba | Eljárás és berendezés termények, különösen gyümölcsök feldolgozására, valamint napkollektor, előszárító berendezés, őrlő- és utószárító berendezés és klimatizáló berendezés |
| CN201774938U (zh) * | 2010-08-18 | 2011-03-30 | 甘肃省机械科学研究院 | 太阳能热泵联合热源果蔬干燥系统 |
| CN202237740U (zh) * | 2011-09-07 | 2012-05-30 | 无锡奥波净化除湿空调有限公司 | 一种新型转轮除湿机 |
| CN202340783U (zh) * | 2011-11-21 | 2012-07-25 | 陕西科技大学 | 一种箱式太阳能果蔬干燥设备 |
| CN102605125A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-25 | 中冶南方工程技术有限公司 | 高炉鼓风转轮除湿方法 |
| CN202902535U (zh) * | 2012-10-24 | 2013-04-24 | 马军 | 食用菌工厂化生产及保存用温度与湿度控制装置 |
| CN203797852U (zh) * | 2014-03-24 | 2014-08-27 | 无锡市联众控湿节能设备有限公司 | 恒温恒湿型转轮除湿机 |
| CN106858434A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 富含香气的苹果片加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107927855B (zh) | 2020-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101138359A (zh) | 一种使高水分果蔬或水产品脱水过程节能保质的方法 | |
| CN206253351U (zh) | 一种大米烘干筛选机 | |
| CN107906942A (zh) | 一种太阳能辅助低温吸附式脱水干燥杏脯的方法 | |
| CN109595886A (zh) | 一种智能控温干燥机 | |
| CN208082816U (zh) | 一种铜线灯烘干装置 | |
| CN207527938U (zh) | 组合式烘干系统 | |
| CN113498872A (zh) | 一种远红外联合热泵干燥装置和花生干燥方法 | |
| CN107927855A (zh) | 一种太阳能辅助低温吸附式干燥苹果片的设备及方法 | |
| Jafarian et al. | Experimental Investigation on Dill Drying in a Solar-Assisted Heat Pump Dryer | |
| CN107212315A (zh) | 一种适合果蔬的联合干燥方法 | |
| CN110959880A (zh) | 一种静电真空干燥装置 | |
| CN208170881U (zh) | 一种枸杞烘干装置 | |
| CN206453223U (zh) | 一种风冷式密集烤房的除湿装置 | |
| CN111981791B (zh) | 一种基于介质湿度控制的果蔬热风节能干燥设备及方法 | |
| CN215270501U (zh) | 远红外联合热泵干燥装置 | |
| CN206247765U (zh) | 一种鲜花蔬果抗氧化常温气流干燥箱 | |
| CN212157914U (zh) | 一种空气源热泵烘干机 | |
| CN107927854A (zh) | 一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统 | |
| CN205919648U (zh) | 一种嵌入式闭环热泵干燥机 | |
| CN211241665U (zh) | 一种静电真空干燥装置 | |
| CN203575544U (zh) | 一种高效节能的茶叶生产装置 | |
| CN210353077U (zh) | 一种蔬菜加工用烘干机 | |
| CN210283014U (zh) | 一种粒子除湿除臭一体化装置 | |
| CN208108763U (zh) | 一种具有余热回收功能的建筑保温板烘干箱 | |
| CN110786371A (zh) | 一种资源零损失的热泵型果蔬干制加工系统及加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |