花椒間歇式微波干燥理論及工藝優(yōu)化的試驗(yàn)研究.pdf

1、我國是世界花椒栽培面積、產(chǎn)量第一大國。目前種植面積已經(jīng)超過12萬hm2，年產(chǎn)花椒12萬噸左右，形成了一個(gè)年產(chǎn)值達(dá)15億左右的特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)。但是花椒干燥是產(chǎn)業(yè)化中的一個(gè)難題。研究一種新的花椒烘干工藝及干燥設(shè)備在花椒產(chǎn)業(yè)化中具有不可取代的地位。本文應(yīng)用自制的微波干燥試驗(yàn)測試系統(tǒng)，采用間歇式干燥工藝對花椒干燥進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究。論文系統(tǒng)地探討了花椒的微波干燥特性、能耗特性，對花椒的干燥過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述，著重討論了花椒薄層干燥數(shù)學(xué)模型的建立，

2、基本上形成了花椒的微波干燥理論；在工藝優(yōu)化階段采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，用DPS(DataProcessingSystem)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，優(yōu)化了干燥工藝，提出了花椒干燥應(yīng)走熱風(fēng)微波聯(lián)合干燥的技術(shù)路線；本文還分析了產(chǎn)生油椒的主要原因，并為解決油椒問題和提高干燥質(zhì)量提出了一些建議；最后論文還為今后的研究指出了方向。 試驗(yàn)研究表明： (1)干燥全過程可分為加速、恒速、降速3個(gè)階段，相對于熱風(fēng)干燥，微波干燥的時(shí)間大

3、大縮短。微波干燥時(shí)間都較短，但產(chǎn)品質(zhì)量差。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，花椒部分干燥過度形成油椒是影響微波干燥花椒質(zhì)量的主要問題。 (2)對于薄層花椒微波干燥而言，單項(xiàng)擴(kuò)散模型可以較好的描述花椒含水率隨干燥時(shí)間和質(zhì)功比的變化關(guān)系。方程擬合為：MR=(0.779548+0.280610P-0.023487P2)exp((0.146936-0.108584P+0.003349P2)t) (3)工藝優(yōu)化試驗(yàn)反映出加熱時(shí)間和間歇時(shí)間存在著一定的

4、交互作用。在微波間歇干燥中，不同間歇比和裝載量的綜合體現(xiàn)出不同的干燥速度、品質(zhì)和能耗。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，影響微波間歇式干燥花椒的時(shí)間、能耗、品質(zhì)的主要因素都是加熱時(shí)間。其中，干燥時(shí)間隨著加熱時(shí)間的延長而降低，隨著間歇時(shí)間的延長而延長，隨著裝載量的增加而延長；能耗隨著加熱時(shí)間的延長而降低，隨著間歇時(shí)間的延長而升高；品質(zhì)在一定的裝載量下，加熱時(shí)間越長、間歇時(shí)間越短干燥質(zhì)量越好。 (4)綜合各項(xiàng)指標(biāo)，花椒間歇式微波最佳干燥工藝應(yīng)為加熱時(shí)間

5、為7s、間歇時(shí)間為40s、裝載量為70g。但是最優(yōu)的干燥工藝也只能達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)二級左右。所以單純微波結(jié)果不理想，需要同熱風(fēng)干燥結(jié)合起來。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和試驗(yàn)，干燥工藝流程設(shè)計(jì)為：裝載量為70g，先用熱風(fēng)恒溫電烘箱37℃干燥1.5h后，采用間歇式微波干燥工藝(加熱時(shí)間為7s、間歇時(shí)間為40s)干燥，直至花椒的安全含水率11﹪左右。試驗(yàn)表明，采取微波與氣流干燥的組合干燥工藝.雖然時(shí)間上延長了一些，能耗不明顯增加，但是花椒基本滿足了特級花椒的要求