KR20130059548A - 홍삼 제조용 고진공건조장치 - Google Patents

홍삼 제조용 고진공건조장치 Download PDF

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KR20130059548A
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Abstract

본 발명은 홍삼 제조용 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증삼된 인삼을 건조함에 있어 홍삼자체가 받는 열에너지 량을 적게하고, 홍삼의 대표적 유효성분인 진세노사이드의 열변성을 낮추고, 홍삼에 기공을 형성시켜 넓은 표면적을 확보할 수 있도록 하는 홍삼제조용 고진공건조장치에 관한 것으로, 내부에 열매체 유로(91)가 형성된 다수개의 발열판(90)이 일정간격을 적층되어 고정되고, 상측으로 내부에 공기압 및 수증기를 배출하는 배출관(12)이 결합되며, 후측면에 상기 발열판(90)에 열매체를 공급하고 배출하는 유입관(14)과 배출관(16)이 결합되어 구성되는 긴공건조기(10)와; 상기 진공건조기(10)에 열매체를 공급하는 열매체공급기(20)와; 상기 진공건조기(10)에서 배출되는 수증기를 냉각시키기 위한 제1냉각기(30)와; 상기 진공건조기(10) 내부의 진공도를 조절하기 위한 진공펌프(40)와; 상기 진공펌프(40)에 공급되어 순환되는 냉매를 재냉각시키는 제2냉각기(50)와; 상기 제1냉각기(30) 및 제2냉각기(50)의 응축수를 회수하기 위한 회수탱크(60)와; 상기 제1냉각기(3)와 제2냉각기(50)에 냉매를 공급하는 칠러(70)와; 상기 진공건조기(10)내의 진공도와 온도를 제어하고, 열매체공급기(20) 및 진공펌프(40)를 제어하기 위한 컨트롤러(80)로 구성되는 홍삼제조용 고진공건조장치가 개시된다.

Description

홍삼 제조용 고진공건조장치{High Vacuum Drying apparatus for producing Red Ginseng}
본 발명은 홍삼 제조용 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증삼된 인삼을 건조함에 있어 홍삼자체가 받는 열에너지 량을 적게하고, 홍삼의 대표적 유효성분인 진세노사이드의 열변성을 낮추고, 홍삼에 기공을 형성시켜 넓은 표면적을 확보할 수 있도록 하는 홍삼제조용 고진공건조장치에 관한 것이다.
전통적인 홍삼의 제조공정은 수삼을 세척, 증자(90 내지 100℃), 1차 건조(수분 35 내지 40%), 2차 건조(수분 16% 내외), 정형 등을 포함하며 수삼을 홍삼화하면 저장성 증대, 사포닌의 저환, 아미노산의 변화, 갈변화 등의 화학적인 변화가 수반된다.
그러나, 홍삼의 제조시 증자, 건조 공정 조건이 제대로 충족되지 않는 경우 내공, 내백, 균열 등이 발생할 수 있다.
일예로, 건조과정에서 건조속도가 너무 빠르게 되면 삼의 외부에 노화현상이 발생하여 홍삼의 외형 형태가 먼저 형성된 후에 내부건조가 이루어짐으로써 홍삼 제조시 최대 불량 요소인 균열 현상이나 내공의 발생이 현저하게 증가하게 된다. 갈변화가 이루어지는 적정 온도와 습도가 충족되지 아니하는 경우 내백 현상이 발생할 수 있다. 또한, 건조가 제대로 이루어지지 않으면 홍삼 내부와 외부 수분의 함유량의 차이가 발생하여, 홍삼 내부 조직에 내공 내백 및 백피가 생길 수 있다. 이때, 내공은 홍삼의 몸통 또는 다리 내부에 공간이 생긴 것을 말하고, 내백은 홍삼의 몸통 또는 다리 내부가 갈색화되지 못하고 회백색 부분이 생긴 것을 말하며, 백피는 홍삼의 표피가 하얗게되는 것을 말한다.
홍삼은 그 품질에 따라 고급 홍삼인 천삼(天參)과 지삼(地參), 그리고 일반 홍삼인 양삼(良參)으로 분류된다. 천삼은 내부 조직이 치밀하고 견고하며 내공, 내백이 없는 것이고, 지삼은 내부조직이 치밀하고 견고하며, 내공, 내백이 약간 있는 것이며, 양삼은 내백이 몸통길이의 1/3이하 또는 내공이 몸통길이의 1/2 이하 인 것을 말한다. 이러한 천삼, 지삼 및 양삼은 품질에 따라 가격 차이가 많이 발생한다.
수삼을 가공하여 되는 홍삼의 품질을 높이고, 가공효율을 높이기 위한 연구가 지속적으로 이루어졌고, 현재도 계속 고품질의 홍삼을 가공하고, 가공시 불량률을 낮추기 위한 연구가 계속해서 이루어지고 있으며, 이러한 연구목적에 수반하는 홍삼제조용 장치의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
홍삼제조용 장치에 관한 개발장치의 예로는 대한민국등록특허공보 제10-0670157호(2007.01.17.)에서는 "인삼 증숙 및 건조장치"에 관한 것이 개시되어 있고, 대한민국등록특허공보 제10-1034688호(2011.05.04)에서는 9중 9포 방식을 이용한 자동 증숙장치 및 상기 증숙장치를 이용하여 홍삼을 제조하는 방법"에 관한 것이 개시되어 있으며, 대한민국등록특허공보 제10-0579415호(2006.05.06)에서는 "단일장치내 증숙, 건조, 추출을 통한 홍삼제조장치"에 관한 것이 개시되어 있으며, 대한민국등록특허공보 제10-0927436호(2009.12.29)에서는 "홍삼제조용 증삼건조장치"에 관한 것이 개시되어 있다.
1. 대한민국등록특허공보 제10-0670157호(2007.01.17.) 2. 대한민국등록특허공보 제10-1034688호(2011.05.04) 3. 대한민국등록특허공보 제10-0579415호(2006.05.06) 4. 대한민국등록특허공보 제10-0927436호(2009.12.29)
본 발명에서는 증삼된 인삼을 건조함에 있어 홍삼자체가 받는 열에너지 량을 적게하고, 건조과정에서 홍삼의 대표적 유효성분인 진세노사이드의 열변성을 낮추고, 홍삼에 기공을 형성시켜 넓은 표면적을 확보할 수 있도록 하는 홍삼제조용 고진공건조장치를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 홍삼제조용 고진공건조장치는 내부에 열매체 유로가 형성된 다수개의 발열판이 일정간격을 적층되어 고정되고, 상측으로 내부에 공기압 및 수증기를 배출하는 배출관이 결합되며, 후측면에 상기 발열판에 열매체를 공급하고 배출하는 유입관과 배출관이 결합되어지고, 일측면에 진공펌프와 연결되는 유공이 형성되어진 구조로 되는 긴공건조기와;
상기 진공건조기에 열매체를 공급하는 열매체공급기와;
상기 진공건조기에서 배출되는 수증기를 냉각시키기 위한 제1냉각기와;
상기 진공건조기 내부의 진공도를 조절하기 위한 진공펌프와;
상기 진공펌프에 공급되어 순환되는 냉매를 재냉각시키는 제2냉각기와;
상기 제1냉각기 및 제2냉각기의 응축수를 회수하기 위한 회수탱크와;
상기 제1냉각기와 제2냉각기에 냉매를 공급하는 칠러와;
상기 진공건조기내의 진공도와 온도를 제어하고, 열매체공급기 및 진공펌프를 제어하기 위한 컨트롤러로 구성된다.
여기서, 상기 진공건조기는 일측면에 온도계와 진공도계가 더 결합되어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 진공건조기는 내부에 원적외선 발산장치가 더 결합되거나, 또는 내벽에 원적외선발산물질이 코팅되어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 진공건조기의 후측에 결합된 다수개의 유입관과 배출관에 결합되고, 열매체의 공급 및 배출을 하는 열매체공급파이프와 열매체배출파이프가 더 결합되고, 상기 열매체공급기에서 공급되는 열매체를 진공건조기에 공급하기 위한 열매체펌프가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 발열판의 내부에 형성된 유로는 지그제그로 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 발열판의 외측면에 원적외선 발산물질이 코팅된 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 발열판의 형성된 유로는 지그제그로 형성된 파이프가 내설되어진 구조로 되며, 상기 유로의 길이방향으로 상하면에 다수개의 통공이 형성되어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공되는 홍삼제조용 고진공건조장치는 증숙기에서 증숙된 수삼을 건조시켜 홍삼으로 가공하기 위한 것으로, 일정 수준의 진공도 범위 내에서 저온상태를 유지하면서 건조시켜 홍삼 자체가 받는 열에너지량을 적게함으로써 홍삼의 대표적인 유효성분인 진세노사이드의 열변성을 적게하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에서 제공되는 고진공건조장치를 이용하여 홍삼을 제조할 경우, 홍삼의 내부에 다양한 크기의 기공을 형성시켜 홍삼 조직의 표면적을 넓혀주는 효과를 얻을 수 있으며, 또한 내부에 기공의 형성으로 넓어진 표면에도 미세공극이 형성되어 홍삼추출물과 같은 2차 가공품의 제조시 추출용 용매의 접촉면적이 넓어주어 용해도가 증대되는 홍삼을 얻을 수 있다.
도 1 은 본 발명의 홍삼 제조용 고진공건조장치의 구성을 도시한 것이다.
도 2 는 본 발명의 홍삼 제조용 고진공건조장치를 구성하는 진공건조기의 일예를 도시한 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 홍삼 제조용 고진공건조장치를 구성하는 진공건조기의 일예를 도시한 배면도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 홍삼 제조용 고진공건조장치를 구성하는 진공건조기의 일예를 도시한 좌우측면도이다.
도 6 은 본 발명의 진공건조기에 고정설치되는 발열판의 횡단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 홍삼 제조용 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증삼된 인삼을 건조함에 있어 홍삼자체가 받는 열에너지 량을 적게하고, 홍삼의 대표적 유효성분인 진세노사이드의 열변성을 낮추고, 홍삼에 기공을 형성시켜 넓은 표면적을 확보할 수 있도록 하는 홍삼제조용 고진공건조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 홍삼제조용 고진공건조장치는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 열매체 유로(91)가 형성된 다수개의 발열판(90)이 일정간격으로 적층되어 고정되고, 상측으로 내부에 공기압 및 수증기를 배출하는 배출관(12)이 결합되며, 후측면에 상기 발열판(90)에 열매체를 공급하고 배출하는 유입관(14)과 배출관(16)이 결합되어 구성되는 긴공건조기(10)와;
상기 진공건조기(10)에 열매체를 공급하는 열매체공급기(20)와;
상기 진공건조기(10)에서 배출되는 수증기를 냉각시키기 위한 제1냉각기(30)와;
상기 진공건조기(10) 내부의 진공도를 조절하기 위한 진공펌프(40)와;
상기 진공펌프(40)에 공급되어 순환되는 냉매를 재냉각시키는 제2냉각기(50)와;
상기 제1냉각기(30) 및 제2냉각기(50)의 응축수를 회수하기 위한 회수탱크(60)와;
상기 제1냉각기(30)와 제2냉각기(50)에 냉매를 공급하는 칠러(70)와;
상기 진공건조기(10)내의 진공도와 온도를 제어하고, 열매체공급기(20) 및 진공펌프(40)를 제어하기 위한 컨트롤러(80)로 구성된다.
여기서, 상기 열매체공급기(20)와 진공건조기(10)는 열매체공급관(21)과 열매체회수관(22)으로 상호 연결되게 된다.
이때, 상기 진공건조기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 발열판(90)이 다수개가 일정간격으로 적층되어 있는 구조를 가지게 되며, 상기 발열판(90)은 진공건조기 몸체의 내측 후면에 고정되게 되며, 상기 진공건조기의 내측 양측벽에 고정되어 형성되어 있는 걸림돌기(92)에 의해 보다 견고하게 안착되게 위치되게 된다.
한편, 상기 진공건조기(10)는 첨부도면 도3 내지 5에 도시된 바와 같이, 후측에 열매체공급기(20)로부터 공급되는 열매체를 내부에 고정설치된 발열판(90)에 공급하기 위한 열매체공급파이프(25)와 발열판(90)의 내부에 형성되는 유로(91)를 따라 유동한 후, 배출되는 열매체를 회수하여 배출하는 열매체배출파이프(26)가 결합되어진 구조를 가질 수 있다.
이때, 상기 열매체공급파이프(25)와 열매체배출파이프(26)와 진공건조기(10)의 본체와 사이에는 다수개의 열매체유입관(14)과 열매체배출관(16)이 결합되고, 상기 열매체유입관(14)과 열매체배출관(16)은 발열판(90)에 형성되어 있는 유입공(93)과 배출공(94)에 고정결합되게 되는데, 이때, 상기 유입공(93)과 배출공(94)과 동일선상에 위치되도록 상기 진공건조기(10)의 후측벽에도 유입공과 배출공이 형성되어 있다.
바람직하게 상기 유입관(14) 및 배출관(16)과 진공건조기(10)의 후측벽의 결합부위는 용접과 같은 접합방법에 의해 결합되며, 완전히 밀폐되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 첨부도면 도 3 내지 도 5에서는 본 발명을 구성하는 진공건조기(10)의 후측에 열매체공급파이프(25)와 열매체배출파이프(26)가 구성되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라 열매체공급기(20)의 열매체공급관(21)과 열매체회수관(22)이 각각 상기 열매체유입관(14)과 열매체배출관(16)과 직접 연결되는 구조일 수 있다.
본 발명을 구성하는 발열판(90)은 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 일정간격으로 격벽(95)이 형성되고, 상기 격벽(95)과 격벽(95)사이로 유로(91)가 형성된다. 이때, 상기 격벽은 일측단이 발열판(90)의 외벽에 고정결합되게 되며, 타측은 일정거리 이격되게 형성하도록 하여 열매체의 이동이 가능하도록 형성시키는 것이 바람직하다. 이때, 상기 격벽의 배치는 격벽에 의해 형성되는 유로가 지그제그형태로 형성되도록 위치시켜 결합되는 것이 보다 바람직하다.
그 이유는 열매체가 이동하는 동안 지그제그로 이동하게 되는 것이 열전도 효율이 가장 높기 때문이다.
상기 격벽(95)에 의해 형성된 유로(91)에 열매체공급기(20)로부터 공급되는 열매체가 유입 및 배출되도록 유입공(93)과 배출공(94)이 구비되며, 상기 유입공(93)과 배출공(94)은 열매체유입관(14)과 열매체배출관(16)과 결합되게 된다.
또한, 다른 실시양태로 발열판(90)은 상기 격벽(95)과 격벽(95)에 형성된 유로는 지그제그로 형성된 파이프가 내설되어진 구조로 되며, 상기 유로의 길이방향으로 상하면에 다수개의 통공이 형성되어진 구조일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 진공건조기는 일측면에 온도계와 진공도계가 더 결합되어질 수 있으며, 또한, 진공건조기는 내부에 원적외선 발산장치가 더 결합되거나, 또는 내벽에 원적외선발산물질이 코팅되어진 코팅층을 더 형성할 수 있다.
본 발명을 구성하는 진공건조기는 후측에 결합된 다수개의 유입관과 배출관에 결합되고, 열매체의 공급 및 배출을 하는 열매체공급파이프와 열매체배출파이프가 더 결합되고, 상기 열매체공급기에서 공급되는 열매체를 진공건조기에 공급 및 회수하기 위한 열매체펌프가 더 구비되는 구조일 수 있다.
또한, 본 발명을 구성하는 상기 발열판의 외측면에 원적외선 발산물질이 코팅된 코팅층이 더 형성되어질 수 있다.
이상과 같은 구조를 가지는 본 발명의 홍삼제조용 고진공건조장치의 유기적 결합관계를 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명을 구성하는 열매체공급기(20)와 진공건조기(10)는 열매체공급관(21)과 열매체회수관(22)에 의해 연결된다. 이때, 바람직하게는 상기 열매체공급관(21)과 열매체회수관(22)에는 열매체펌프(23, 24)가 더 구비될 수 있다. 상기 열매체펌프(23, 24)는 열매체공급관(21)과 열매체회수관(22)을 통해 공급 및 회수되는 열매체를 보다 원활한 흐름을 유도하게 된다.
한편, 상기 열매체공급관(21)과 열패체회수관(22)은 진공건조기(10)의 후측에 결합되는 열매체공급파이프(25)와 열매체배출파이프(26)에 연결되게 된다.
또한, 진공건조기(10)의 일측단에는 유공(18)이 형성되어 있고, 상기 유공(18)에는 진공펌프(40)에 연결되는 진공펌프관(41)의 일측단이 고정결합되게 된다.
한편, 진공건조기(10) 내부는 공급되는 열매체에 의해 온도가 상승하게 되고, 진공펌프(40)에 의해 진공상태가 되며, 이때 발생되는 수증기는 진공건조기(10)의 상측에 결합되는 회수파이프(31)를 경유하여 제1냉각기(30)로 이송되고, 상기 제1냉각기(30)에 의해 응축되어 그 응축된 응축수는 다시 이송파이프(61)를 통해 회수탱크(60)로 회수되게 된다.
또한, 진공펌프(40)의 경우에도 진공압을 진공건조기(41)에 형성시키기 위해서는 본체에 열이 많이 발생하게 되며, 이때 발생되는 열은 회수탱크(60)로부터 공급되는 냉매(냉각수)가 냉매공급파이프(63)를 통해 공급되어 냉각시키고, 그 과정에서 가열된 냉매는 제2냉각기(50)로 이송파이프(51)를 경유해서 이송되게 되고, 이때 이송된 냉매는 응축되어 응축수로 환원되게 된다. 상기 제2냉각기(50)에 의해 생성된 응축수는 회수파이프(62)를 통해 회수탱크(60)로 재회수되게 되고, 이때 회수된 응축수는 다시 냉매(냉각수)롤 사용되게 된다.
한편, 본 발명을 구성하는 제1냉각기(30)과 제2냉각기(50)에는 칠러(70)에 의해 냉매가 냉매공급파이프(71)를 통해 공급되어 냉각기능을 가지게 된다. 이때 공급되는 냉매는 칠러(70)로 재회수되어 순환과정을 거치게 된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명을 고진공건조장치는 컨트롤러(80)에 의해 제어되며, 열매체공급기(20), 진공건조기(10), 냉각기(30, 50), 진공펌프(40) 및 칠러(70)는 동시에 작동되게 된다. 즉, 열매체공급기(20)에 의해 진공건조기(10)로 열매체가 공급됨과 동시에 진공펌프(40)가 작동되어 진공건조기(10)의 내부를 일정한 진공상태를 유지시키게 되고, 이때 가열된 내부 온도에 의해 증숙된 홍삼을 건조할 때 발생되는 수증기는 진공압에 의해 회수파이프(31)를 통해 제1냉각기(30)로 내보내어지게 되는 것이다. 그와 동시에 칠러(70)에 의해 냉매가 제1냉각기(30)에 공급되어 냉각시키게 되고, 이와 동시에 진공펌프(40)에 공급되는 냉매(냉각수)도 순환과정을 거치게 되고, 그 순환과정에서 제2냉각기(50)에도 칠러(70)에 의해 냉매가 공급되게 된다.
그리고, 상기 제1냉각기(30)와 제2냉각기(50)에 의해 생성되는 응축수는 회수탱크(60)로 회수되게 되고, 회수된 응축수는 다시 냉매로 이용된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 홍삼제조용 고진공건조장치를 구성하는 각각의 구성요소는 컨트롤러(80)에 의해 제어됨과 동시에 각각의 기능을 수행하게 되고, 이때 사용되는 열매체와 냉매 등은 순환과정을 거쳐 재사용되게 되며, 그에 따라 홍삼의 제조단가를 절감시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 홍삼제조용 고진공건조장치는 일예를 들어 설명한 것으로 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형가능한 것이다.
10: 진공건조기 20: 열매체공급기
30: 제1냉각기 40: 진공펌프
50: 제2냉각기 60: 회수탱크
70: 칠러 80: 컨트롤러
90: 발열판

Claims (7)

  1. 내부에 열매체 유로(91)가 형성된 다수개의 발열판(90)이 일정간격으로 적층되어 고정되고, 상측으로 내부에 공기압 및 수증기를 배출하는 배출관(12)이 결합되며, 후측면에 상기 발열판(90)에 열매체를 공급하고 배출하는 유입관(14)과 배출관(16)이 결합되어 구성되는 진공건조기(10)와;
    상기 진공건조기(10)에 열매체를 공급하는 열매체공급기(20)와;
    상기 진공건조기(10)에서 배출되는 수증기를 냉각시키기 위한 제1냉각기(30)와;
    상기 진공건조기(10) 내부의 진공도를 조절하기 위한 진공펌프(40)와;
    상기 진공펌프(40)에 공급되어 순환되는 냉매를 재냉각시키는 제2냉각기(50)와;
    상기 제1냉각기(30) 및 제2냉각기(50)의 응축수를 회수하기 위한 회수탱크(60)와;
    상기 제1냉각기(30)와 제2냉각기(50)에 냉매를 공급하는 칠러(70)와;
    상기 진공건조기(10)내의 진공도와 온도를 제어하고, 열매체공급기(20) 및 진공펌프(40)를 제어하기 위한 컨트롤러(80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공건조기는 일측면에 온도계와 진공도계가 더 결합되어진 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공건조기는 내부에 원적외선 발산장치가 더 결합되거나, 또는 내벽에 원적외선발산물질이 코팅되어진 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공건조기의 후측에 결합된 다수개의 유입관과 배출관에 결합되고, 열매체의 공급 및 배출을 하는 열매체공급파이프와 열매체배출파이프가 더 결합되고, 상기 열매체공급기에서 공급되는 열매체를 진공건조기에 공급 및 회수하기 위한 열매체펌프가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열판의 내부에 형성된 유로는 지그제그로 형성되는 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열판의 외측면에 원적외선 발산물질이 코팅된 코팅층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열판의 형성된 유로는 지그제그로 형성된 파이프가 내설되어진 구조로 되며, 상기 유로의 길이방향으로 상하면에 다수개의 통공이 형성되어진 것을 특징으로 하는 홍삼제조용 고진공건조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104305490A (zh) * 2014-09-25 2015-01-28 安徽农业大学 一种山核桃真空微波加工方法
CN109805429A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 广州市同益新能源科技有限公司 蔬菜烘干机构

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