CN220630975U - 通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，装置包括箱体，箱体内设置有保温箱、电源、热阻和鼓风机，所述保温箱由外到内依次包括磁场屏蔽罩和箱体结构，所述磁场屏蔽罩外部包裹有第一保温层，所述箱体结构外壁和磁场屏蔽罩之间设置有第二保温层，箱体结构内部上下两个面上均安装有环形磁场发生装置，磁场发生层可根据需求产生脉冲、交变及静磁等不同类型磁场；所述箱体结构内壁开有通风口，通风口与鼓风机连接。本实用新型通过非热物理磁场技术磁场生化效应对胡萝卜内部水分子间氢键的影响，降低黏度和表面张力，增大渗透率和扩散系数，从而促进水分子在胡萝卜中的扩散，减少干燥时间和营养物质流失，节能保质。

Description

通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置

技术领域

本实用新型涉及保质干燥技术领域，具体是一种通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置。

背景技术

胡萝卜不仅含有人体所必须的多种维生素及钙、铁、锌、硒等微量元素，而且含有丰富的营养物质及其保健功能。然而，胡萝卜含水量高（超过85%），不易保存，极易发生腐烂变质，造成重大经济损失。干燥处理可以更好地保存物料的营养物质、品相和风味，便于运输、储藏等。

热风干燥是目前最主要的烘干方式，具有操作简单、投资低、自控程度高等优点。但热风干燥时间长、效率低、营养和风味物质损失大、产品品质较差。为此，专利CN108719877A公布了一种热风变温胡萝卜烘干方法，其结合臭氧减菌、膨松剂混合等处理，一定程度提升烘干效率，降低了营养组分破坏；专利CN103315047B公开了一种基于红外辐射的胡萝卜干燥方法，可以有效提升烘干效能，降低烘干时间，但红外辐射穿透性差，生产效率较低；为提高生产效率，专利CN108719863A公布了一种基于红外—微波联合的胡萝卜干燥方法，有效提升了物料处理装载量和生产效率，但微波处理易出现加热不均、过热、热点等现象，而影响产品品质。上述技术为提高干燥效率，采用热物理加工技术辅助，通过辐射能转化快速升温等原理在较高的干燥温度下进行，对胡萝卜中许多热敏性成分和生理活性成分十分不利，易导致产品品质下降。磁场作为一种非热物理场技术，可以在较为缓和的干燥环境下通过磁场非热效应和磁场生化效应，通过对胡萝卜自由水分子间氢键的破坏，降低水分子间相互作用力、黏附性、表面张力等，增大水的扩散系数，从而促进水分在胡萝卜中的扩散，减少烘干时间。此外，磁场的生化效应还可以提升营养、风味物质稳定性，降低烘干过程流失损失。因此，探求一种能够降低水分梯度，保证胡萝卜品质且节能的干燥技术及装备迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，可以通过磁场对内部水分子之间的氢键产生影响，导致水的黏度和表面张力减小，渗透率增加，扩散系数加大，从而促进水分子在胡萝卜中的扩散，减少了干燥时间，节能环保。

本实用新型提供了一种通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，包括箱体，箱体内设置有保温箱、电源、鼓风机，鼓风机前端设置有热阻，所述保温箱由外到内依次包括磁场屏蔽罩和箱体结构，所述磁场屏蔽罩外部包裹有第一保温层，所述箱体结构外壁和磁场屏蔽罩之间设置有第二保温层，箱体结构内部上下两个面上均安装有磁场发生装置，磁场发生层根据需求产生脉冲、交变及静磁等不同类型磁场；所述箱体结构内壁开有进风口和出风口，进风口与鼓风机连接，出风口与箱体外部连通。

所述箱体材质为镀锌钢板，箱体尺寸为1.0m×1.0m×1.30m，箱体前端有横向打开的门，门上有纵置把手。箱体密闭性好，能造成箱体内部的密闭环境，从而形成干燥的环境。

所述第一保温层和第二保温层为PUR保温材料，第一保温层厚度大于箱体厚度。

进一步改进，所述磁场屏蔽罩为高纯度铝板。

进一步改进，所述磁场发生装置由亥姆霍兹线圈组成，经过特殊布置可以产生均匀的磁场。

进一步改进，所述箱体结构为PS塑料箱，尺寸为0.7m×0.7m×0.7m。

进一步改进，所述电源为双脉冲电源，产生单向脉冲电流、双向脉冲电流以及直流类型的电流。

进一步改进，所述箱体内设置有温、湿、磁集成控制器，温、湿、磁集成控制器分别与电源、磁场发生装置、热风机和鼓风机连接，箱体外设置有与温、湿、磁集成控制器连接的电子显示屏的控制面板。

本实用新型还提供了一种通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的方法，使用上述通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，包括以下步骤：

（1）打开电源，启动热阻、鼓风机和磁场发生装置，通过电子显示屏观察内部的温度湿度及磁场强度，通过温、湿、磁集成控制器控制内部的温度为60-90℃，湿度为20-30%，磁场强度为6-10mT，直到箱体内部的温、湿、磁环境达到稳定。

（2）将胡萝卜片平铺在箱体结构内部所设有的烘干托盘上，打开柜门，将烘干托盘放置在PS塑料箱壁所设置的相应滑道上，共设有6层烘盘，此时的烘盘间及距上下壁的距离均为0.1m,烘盘所在范围内磁场稳定且均匀，关闭柜门；

进一步改进，步骤1）所述干燥过程具体为：通过温、湿、磁集成控制器控制内部的温度为75℃，湿度为20%，先在10mT的磁场强度下烘干4h，再调整至8mT的磁场强度下烘干1h，完成干燥过程。

本实用新型有益效果在于：可以通过磁场对内部水分子之间的氢键产生影响，导致水的黏度和表面张力减小，渗透率增加，扩散系数加大，从而促进水分子在胡萝卜中的扩散，减少了干燥时间，胡萝卜营养素流失得少，并且节能环保，具体如下：

1、设置有磁场发生线圈装置，电流通过该线圈由于电磁感应原理产生磁场，线圈经过特殊设计可以使干燥箱内部有强度均匀的磁场，磁场对内部水分子之间的氢键产生影响，导致水的黏度和表面张力减小，渗透率增加，扩散系数加大，从而促进水分子在胡萝卜中的扩散，减少了干燥时间，节能环保，有助于保留胡萝卜的营养素含量；

2、上下层的磁场的设置，使得磁场产生的磁生化效应更均匀，垂直于干燥胡萝卜的磁场作用力对胡萝卜更有穿透力，能更好的促进胡萝卜内部的水分子向外迁移；磁场辅助是非热场，不会破坏细胞结构，能更好地保质，同时能加快烘干，更节能；

3、设置有热风机，有利于营造一种热风干燥环境，有利于缩短胡萝卜的干燥时间；

4、设置有温、湿、磁集成控制器，可以随时控制箱体内部空气温度、湿度及磁场强度，有利于胡萝卜的干燥，能够在缩短2.5小时基础上，使胡萝卜达到干燥标准（水分低于8%）；

5、设置有双脉冲电源装置，可以通过产生单向、双向脉冲电流或直流，产生不同种类的磁场，能够满足不同的干燥需求。

6、保温层为PUR保温材料，磁场屏蔽罩设置在保温层内部，将保温层分隔为内外两层，外层保温层的尽可能地减少箱体与外界的热交换，以维持箱体温度稳定；内层保温层上下设置在磁场发生线圈的内部，上下及四周均有PUR保温材料，能够保证箱体更好地升温。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为实施例保质干燥装置正向剖面结构示意图；

图2为实施例保质干燥装置侧向剖面结构示意图；

图3为实施例保质干燥装置俯视剖面结构示意图；

图4为实施例保质干燥装置线圈分布细节示意图；

图5为实施例保质干燥装置75℃下，变磁、8mT静磁场和不加磁场下的烘干曲线对比图；

表1为实施例保质干燥装置烘干效能和营养成分保留率对比表。

图中：1-箱体，2-PUR保温材料，3-PS塑料箱，4-磁场屏蔽罩，5-磁场发生线圈，6-烘干托盘，7-进风口，8-出风口，9-温、湿、磁集成控制器，10-电子显示屏，11-双脉冲电源，12-热阻，13-鼓风机，14-纵置把手。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1~4，本实用新型提供一种技术方案一种磁力辅助胡萝卜高效保质干燥的装置，包括设有箱体1，箱体1前端有横向打开的门，门上有纵置把手14，便于胡萝卜的存取。本实施例中箱体为镀锌钢板材质，箱体尺寸为1.0m×1.0m×1.30m;箱体内部设有PUR保温材料层2， PUR保温材料2的厚度大于箱体1的厚度，磁场屏蔽罩4在磁场发生线圈5和PUR保温材料2之间，材质为高纯度铝板，能够很好地屏蔽磁场磁力的同时有着良好的导热性能，能够保证带走线圈产生的热量。磁场发生线圈5里面为PS塑料箱3，尺寸为0.7m×0.7m×0.7m,其能很好的支撑干燥空间的同时不会对磁场发生线圈5产生的磁场发生相互作用，保证了干燥空间内磁场的均匀和稳定。箱体1前侧安装有双脉冲电源11，其型号为广州高辉电源科技双脉冲电源；双脉冲电源11通过产生单向脉冲电流、双向脉冲电流以及直流类型的电流，使磁场发生线圈5产生脉冲磁场、交变磁场及静磁场作用于食品的干燥保质过程。箱体1外面有电子显示屏10的控制面板置于双脉冲电源11的上方且箱体1表面，电子显示屏10能够根据需要调节装置内部的温度、湿度和磁场强度，达到想要的干燥保质的效果。温、湿、磁度控制器使用常规市售温度控制器及其配套控制面板，如沈阳意控点子有限公司生产的意控TM C28数显智能温控器。

本实用新型实施例中在PS塑料箱3的背面设有两个自制的尺寸均为50cm×10cm的进风口7和出风口8，并分别通向置于箱体1内部背面的鼓风机13，鼓风机13前端装有热电阻，热电阻工作时鼓风机提供热风，通过鼓风机的作用能够维持整个干燥空间达到稳定且均匀的热风循环，有利于保质干燥；

本实用新型实施例中， PS塑料箱3内部设有6层烘盘6，其尺寸为0.7m×0.7m×0.7m，材质为PS塑料，不会干扰磁场，PS塑料箱3内表面设有相应的轨道，烘盘6与轨道滑动连接；

本实用新型实施例中，电子显示屏10的型号为沈阳意控点子有限公司生产的意控TM C28数显智能温、湿、磁集成控制器，电子显示屏10通过温、湿、磁集成控制器可以控制测干燥空间的温度、湿度和磁场强度，并通过热阻12，双脉冲电源11随时控制干燥空间的温度和磁场强度，更有利于胡萝卜的保质。

在使用该磁力辅助胡萝卜高效保质干燥的装置时，首先将托盘6放置在PS塑料箱3上的相应轨道上，然后将胡萝卜放到托盘6上，将托盘6推进干燥空间，关闭柜门，打开热阻12、双脉冲电源11和鼓风机13，并通过电子显示屏10调节温度和磁场强度，以上便完成该种便于干燥保质装置的一系列操作。

利用本实施例装置干燥的胡萝卜与普通热风干燥相比，在75℃的温度下进行干燥，干燥期间胡萝卜在变磁（10mT+8mT）、8mT静磁场与不加磁场处理条件下的烘干曲线和营养元素保留率的如图5和表1所示。可以发现，本申请磁力辅助干燥装置及方法可以有效提升烘干效率，降低营养元素损失，进一步在磁场工艺上的优化可以展现更强的作业性能。

表1

干燥方法	干燥时间/h	含水率/%	胡萝卜素/（μg·g-1）	β-胡萝卜素保留率/%
					新鲜胡萝卜	0	90.81	761.8±0.8	100
普通热风干燥	7.5	7.87	703.2±0.8	92.31
					磁力辅助干燥	6.0	7.82	737.1±0.8	96.76
变磁辅助干燥	5.0	7.68	748.6±0.8	98.27

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本实用新型原理的前提下，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，包括箱体，箱体内设置有保温箱、电源、鼓风机，鼓风机前端设置有热阻，其特征在于：所述保温箱由外到内依次包括磁场屏蔽罩和箱体结构，所述磁场屏蔽罩外部包裹有第一保温层，所述箱体结构外壁和磁场屏蔽罩之间设置有第二保温层，箱体结构内部上下两个面上均安装有磁场发生装置，磁场发生层可根据需求产生脉冲磁场、交变磁场及静磁场；所述箱体结构内壁开有进风口和出风口，进风口与鼓风机连接，出风口与箱体外部连通。

2.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述箱体材质为镀锌钢板，箱体尺寸为1.0m×1.0m×1.30m，箱体前端有横向打开的门，门上有纵置把手。

3.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述第一保温层和第二保温层为PUR保温材料，第一保温层厚度大于箱体厚度。

4.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述磁场屏蔽罩为高纯度铝板。

5.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述磁场发生装置由亥姆霍兹线圈组成。

6.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述箱体结构为PS塑料箱，尺寸为0.7m×0.7m×0.7m。

7.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述电源为双脉冲电源，产生单向脉冲电流、双向脉冲电流以及直流类型的电流。

8.根据权利要求1所述的通过磁力辅助胡萝卜保质干燥的装置，其特征在于：所述箱体内设置有温、湿、磁集成控制器，温、湿、磁集成控制器分别与电源、磁场发生装置、热风机和鼓风机连接，箱体外设置有与温、湿、磁集成控制器连接的电子显示屏的控制面板。