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第三章 食品的干燥(上),食品的干制是一种既古老又年轻的食品加工保藏方法。 古老的自然晒干、晾干。 现代的人工干制:热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。,发 展 历 史,食品干燥保藏原理 食品在干燥过程中的主要变化 食品的干制方法 干制品的包装和贮藏,内容提要,食品干藏,干燥:在自然条件或人工控制条件下促使食品中水分蒸发的工艺过程; 脱水:人工控制条件下促使食品水分蒸发的工艺过程; 食品干藏:脱水干制品在它的水分降低到足以防止腐败变质水平后,始终保持低水分进行长期贮藏的过程。,干燥的目的,延长贮藏期 用于某些食品加工过程以改善加工品质 便于商品流通,经干燥的食品,其水分活性较低,有利于在室温条件下长期保藏,如大豆、花生米经过适当干燥脱水,有利于脱壳,便于后加工,提高制品品质,干制食品重量减轻、容积缩小,可显著节省包装、储藏和运输费用,便于携带和储运,食品干燥过程控制,达到一定的水分要求; 保持或改善食品品质; 控制条件和方法以获得最低能耗,湿物料的状态 按湿物料的外观状态和物理化学性质则可分为两大类: a. 湿固态食品物料 块状物料,如马铃薯、切块胡萝卜等; 条状物料,如刀豆、马铃薯条、香肠等; 片状物料,如叶菜、肉片、葱蒜头片、饼干等; 晶体物料,如葡萄糖、味精、柠檬酸、砂糖等; 散粒状物料,如谷物、油料种籽等; 粉末状物料,如淀粉、面粉、乳粉、豆乳粉等 b. 液态食品物料 膏糊状物料,如麦乳精浆料、冰淇淋混料等 液体物料,如各种抽提液、悬浮液、乳浊液和胶体溶液等,第一节 食品干燥保藏原理,11,食品中水分存在的形式,18,水分活度(Aw):食品在密闭容器内测得的蒸汽压(p)与同温下测得的纯水蒸汽压(p0)之比。 Aw值的范围在01之间。,表4-1 常见食品中水分含量与水分活度的关系,0 -10 -20 -50,()多层水,主要通过水-水和水-溶质氢键同相邻分子缔合,为可溶性组分的溶液,大部分多层水在-40不被冻结,I+II的水占5%以下,()自由水或体相水,是食品中结合的最弱,流动性最大的水,主要是在细胞体系或凝胶中被毛细管液面表面张力或被物理性截留的水,这种水很易通过干燥除去或易结冰,可作为溶剂,容易被酶和微生物利用,食品容易腐败,通常占95%以上;,()单分子层水,不能被冰冻,不能干燥除去。水被牢固地吸附着,它通过水-离子或水-偶极相互作用被吸附到食品可接近的极性部位如多糖的羟基、羰基、NH2,氢键,当所有的部位都被吸附水所占有时,此时的水分含量被称为单层水分含量, -40不能冻结,占总水量的极小部分。,食品中水分含量与水分活度之间的关系,Aw值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物利用的有效性。 细菌生长的Aw下限为0.94,酵母菌为0.88,霉菌为0.8。 Aw值降至0.7以下,除嗜盐菌耐干燥霉菌等特殊菌群外,大多数微生物不能生长发育。,一、水分和微生物的关系 微生物经细胞壁从外界摄取营养物质并向外界排泄代谢产物时都需要水作为溶剂或媒介质,水为微生物生长活动必需的物质。 细菌、酵母在水分含量较高的食品中生长 芽孢发芽需要大量水分; 霉菌在水分降到12%的食品中仍生长;,干藏就是通过对食品中水分的脱除,进而降低食品的水分活度,从而限制微生物活动、酶的活力以及化学反应的进行,达到长期保藏的目的。,26,一、水分活度与微生物的关系,1.水分活度与微生物生长的关系 一般情况下,每种微生物均有最适的水分活度和最低的水分活度,它们取决于微生物的种类、食品的种类、温度、pH值以及是否存在润湿剂等因素。,28,大多数新鲜食品的水分活度在0.99以上,适合各种微生物生长。大多数重要的食品腐败细菌所需的最低aw都在0.9以上。只有当水分活度降到0.75以下,食品的腐败变质才显著减慢;若将水分降到0.65,能生长的微生物极少。一般认为,水分活度降到0.7以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。,干制过程中,食品及其所污染的微生物均同时脱水,干制后,微生物就长期地处于休眠状态,环境条件一旦适宜,又会重新吸湿恢复活动,微生物的耐旱力常随菌种及其不同生长期而异。 (eg葡萄球菌、肠道杆菌、结核杆菌在干燥状态下能保存活力几周到几个月;乳酸菌能保存活力为几个月到一年以上;干酵母保存活力可达两年之久;干燥状态的细菌芽孢菌核,原膜孢子分生孢子可存活一年以上。黑曲霉菌孢子可存活达610年以上。) 干制并不能将微生物全部杀死,只能抑制其活动,但保藏过程中微生物总数会稳步下降。,30,2.水分活度与微生物的耐热性,微生物的耐热性与其所处环境的水分活度有一定的关系。 一般情况下,降低水分活度将使微生物的耐热性增强。,31,二、水分活度与酶的关系,通常水分活度在0.750.95的范围内酶活性达到最大。 水分减少时,酶的活性也就下降。只有在水分降低到1%以下时,酶的活性才会完全消失。 酶在湿热条件下易钝化。为了控制干制品中酶的活动,就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理,以达到酶失去活性为度.,33,0.2,0.4,0.6,0.8,Aw,呈倒S型,开始随水分活度增大上升迅速,到0.3左右后变得比较平缓,当水分活度上升到0.6以后,随水分活度的增大而迅速提高。,水分活度对酶活力的影响,34,三、 水分活度与其它变质因素的关系,1.水分活度与氧化作用的关系 水分活度在很高或很低时,脂肪都易发生氧化,水分活度在0.30.4之间时酸败变化最小。,35,0.2,0.4,0.6,Aw,0.8,在低水分活度下,水的加入明显干扰了氧化反应的进行,这部分水被认为能结合氢过氧化物,干扰了它们的分解,于是阻碍了氧化的进行。 这部分水能同催化氧化的金属离子发生水化作用,从而显著地降低了金属离子的催化效力。当水分超过与的边界时,氧化速度增加。认为加入的水增加了氧的溶解度和使大分子溶胀,暴露更多的催化部位,从而加速了氧化。,水分活度对氧化反应的影响,36,2.水分活度对非酶褐变的影响,在中等湿度时褐变速率最大。 美拉德褐变的最大速度出现在水分活度为0.60.9之间。,37,0.2,0.4,0.6,0.8,Aw,水分活度对褐变反应的影响,湿空气:指绝干空气与水蒸汽的混合物。在干燥过程中,随着湿物料中水份的汽化,湿空气中水份含量不断增加,但绝干空气的质量保持不变。因此,湿空气性质一般都以1kg绝干空气为基准。 操作压强不太高时,空气可视为理想气体。,系统总压 P :湿空气的总压(kN/m2),即P干空气 与P水之和。干燥过程中系统总压基本上恒定不变。且 干燥操作通常在常压下进行,常压干燥的系统总压接近大气压力,热敏性物料的干燥一般在减压下操作。,二 湿空气的性质及湿度图 一、湿空气的性质,1、 水蒸气分压pv 空气中水蒸气分压愈大,水分含量就愈高,根据气体分压定律,则有,2 湿度(humidity)H-容纳水分的能力 又称为湿含量或比湿度(absolute humidity)。它以湿空气中所含水蒸汽的质量与绝对干空气的质量之比表示,使用符号,其单位为:kg水气/kg干空气 。,常温下,湿空气可视为理想气体,则有,在饱和状态时,湿空气中水蒸气分压pv等于该空气温度下纯水的饱和蒸气压ps,则有,由于水的饱和蒸气压仅与温度有关,故湿空气的饱和湿度(容纳水分的最大能力)是温度和总压的函数,即,3 相对湿度 ,当pv=0时,=0,表示湿空气不含水分,即为绝干空气。,当pv=ps时,=1,表示湿空气为饱和湿空气。 当pvps时,1,表示湿空气为未饱和湿空气。,在一定温度及总压下,湿空气的水汽分压pv 与同温度下水的饱和蒸汽压 pS 之比的百分数,称为相对湿度(relative humidity),用符号表示,即,相对湿度(Relative humidity),若 t 总压下湿空气的沸点,湿份 ps P,最大 (空气全为水汽) 湿份的临界温度,气体中的湿份已是真实气体,此时 =0,理论上吸湿能力不受限制。,= f (H, t) ps 随温度的升高而增加,H 不变提高 t,气体的吸湿能力增加,故空气用作干燥介质应先预热。 H 不变而降低 t,空气趋近饱和状态。当空气达到饱和状态而继续冷却时,空气中的水份将呈液态析出。,相对湿度:湿空气吸收水分的能力,可以说明湿空气偏离饱和空气的程度,能用于判定该湿空气能否作为干燥介质,值越小,则吸湿能力越大。,湿度:湿空气容纳水分的能力,在一定总压和温度下,两者之间的关系为,相对湿度和绝对湿度的关系,相对湿度和绝对湿度的关系,饱和湿度:湿空气容纳水分的最大能力,温度,(1)干球温度 t :湿空气的真实温度,简称温度( 或 K)。将温度计直接插在湿空气中即可测量。,(2) 空气的湿球温度(Wet-bulb temperature),q,N,对流传热,h,kH,气体 t, H,气膜,对流传质,液滴表面 tw , Hw,液滴,气体,t,tw,对于某一定温度的湿空气,其湿度H越大,湿球温度值tw越高。对于饱和湿空气而言,其湿球温度与干球温度相等。,在稳定状态时,空气向湿纱布表面的传热速率为: Q=A(t-tw),气膜中水气向空气的传递速率为:N=kH(Hw-H)A,在稳定状态下,传热速率和传质速率之间的关系为:Q=Nrw,湿球温度实际上是湿纱布中水分的温度,而并不代表空气的真实温度,由于此温度由湿空气的温度、湿度所决定,故称其为湿空气的湿球温度,所以它是表明湿空气状态或性质的一种参数。,强调:, 湿球温度 tw 定义式,饱和气体:H =Hw= Hs,tw = t,即饱和空气的干、湿球温度相等。 不饱和气体:H Hs,tw t。,对于空气-水系统:,结论: tw = f (t, H) ,气体的 t 和 H 一定,tw 为定值。, 湿球温度 tw 定义式,平衡水分 pwpk,则物料脱水干燥,称解析作用; pwpk,则物料从周围空气中吸收蒸汽而吸湿,称吸附作用; pw=pk,出现动力学平衡状态。,具有和独立存在的水相同的蒸汽压和汽化能力。 结合水分:与物料存在某种形式的结合,其汽化能力比独立存在的水要低,蒸汽压或汽化能力与水分和物料结合力的强弱有关。,物料中的水分,结合水分按结合方式可分为:吸附水分、毛细管水分、溶涨水分(物料细胞壁内的水分)和化学结合水分(结晶水)。 化学结合水分与物料细胞壁水分以化学键形式与物料分子结合,结合力较强,难汽化;吸附水分和毛细管水分以物理吸附方式与物料结合,结合力相对较弱,易于汽化。,1.结合水分与非结合水分,一定干燥条件下,水分除去的难易,分为结合水与非结合水。非结合水分:与物料机械形式的结合,附着在物料表面的水,,2.平衡水分和自由水分,一定干燥条件下,按能否除去,分为平衡水分与自由水分。 平衡水分:低于平衡含水量 X* 的水分,是不可除水分。 自由水分:高于平衡含水量 X* 的水分,是可除水分。,吸湿过程:若 XXh ,则物料将吸收饱和气体中的水分使湿含量增加至湿含量 Xh,即最大吸湿湿含量,物料不可能通过吸收饱和气体中的湿份使湿含量超过 Xh。欲使物料增湿超过 Xh,必须使物料与液态水直接接触。,干燥过程:当湿物料与不饱和空气接触时,X 向 X* 接近,干燥过程的极限为 X*。物料的 X* 与湿空气的状态有关,空气的温度和湿度不同,物料的 X* 不同。欲使物料减湿至绝干,必须与绝干气体接触。,物料的总水分、平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分之间的关系见图示。,在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时,被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化,因此对于大多数具体的被干燥物料而言,其干燥特性数据常常需要通过实验测定。,干燥曲线和干燥速率曲线,按干燥过程中空气状态参数是否变化,将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。 若用大量空气干燥少量物料,则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变,再加上气流速度、与物料的接触方式不变,则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。,1. 干燥速率的定义 干燥速率的定义为单位干燥面积(提供湿分汽化的面积)、单位时间内所除去的湿分质量。即 式中, 干燥速率,又称干燥通量,kg/(m2s);A干燥表面积,m2;W汽化的湿分量,kg; 干燥时间,s; 绝干物料的质量,kg; 物料湿含量,kg湿分/kg干物料,负号表示随干燥时间的增加而减少。,2. 干燥速率的测定方法 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验,随着干燥时间的延长,水分不断汽化,湿物料质量减少。记录物料不同时间下质量,直到物料质量不变为止,也就是物料在该条件下达到干燥极限为止,此时留在物料中的水分就是平衡水分 。再将物料烘干后称重得到绝干物料重,则物料中瞬间含水率 为:,计算出每一时刻的瞬间含水率 ,然后将 对干燥时间 作图,即为干燥曲线。,上述干燥曲线还可以变换得到干燥速率曲线。由已测得的干燥曲线求出不同 下的斜率 ,再由干燥速率方程计算得到干燥速率 ,将 对 作图,就是干燥速率曲线。,由图可以看出,干燥速度曲线可以分成三个阶段: 预热段(AB段) 物料与空气接触并没有立刻有水分蒸发,首先物料被加热,在这一阶段物料温度上升,同时干燥速率也在提高部分水分蒸发;但实际过程中这一阶段时间较短,常被忽略不计或合并入后一阶段恒速干燥阶段。,恒速干燥阶段(BC段) 当物料表面是湿润的,用大量空气干燥少量物料,这与前面所讲的湿球温度条件类似。所以物料温度在这一阶段没有上升而是保持在什么温度?空气状态所对应的湿球温度。此时传热、传质的推动力恒定不变,其干燥速率也是恒定不变,故称为恒定干燥阶段。,只要物料表面保持足够湿润,物料的干燥过程中总有恒速阶段。而该段的干燥速率大小取决于物料表面水分的汽化速率,亦即决定于物料外部的空气干燥条件,故该阶段又称为表面汽化控制阶段。, 降速干燥阶段(加热段) 当物料中水分无法保持物料表面湿润时,表面水分蒸发速率下降,物料表面温度升高;当表面水分蒸发干以后,热量必须传入物料内部,内部水分蒸发后要扩散到物料表面才能进入空气,所以干燥速率进一步下降,直至干燥速率为零,物料的水分含量达到平衡含水量(此时所需的干燥时间要无限长),7.3.4 干燥过程分析,(1)恒速干燥阶段,注:只有在恒定干燥状况下(且物料中无溶于水的物质),BC段才可能成为水平线,否则干燥速度将随干燥介质状况的改变而改变。恒速干燥阶段的干燥速率只与空气的状态、空气流动状况及其与物料接触方式有关,而与物料的性质无关;该阶段又称为“表面蒸发汽化控制阶段”。在这一阶段除去的水分为非结合水分。,(2)降速干燥阶段 点C是由恒速阶段转到降速阶段的临界点,此时物料的平均含水率就称为临界含水率,用XC表示。,降速阶段又可以看成两个阶段: 降速第一阶段或不饱和表面干燥阶段,即CD段。 降速第二阶段,即(DE段),总之,降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸,而与干燥介质状况关系不大,故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。,(3)临界含水量X0,恒速干燥阶段和降速干燥阶段的分界点C称为临界点,处于临界点物料的平均含水量称为临界含水量XC。 XC愈大,干燥过程将愈早地转入降速阶段,使在相同的干燥任务下所需的干燥时间愈长。 临界含水量随物料的性质、厚度及干燥速率的不同而异。物料的临界含水量通常由实验测定。,讨论: 当X XC时,要提高干燥速率,应侧重考虑改变干燥介质性质达到目的; 当X XC时,要提高干燥速率,应侧重考虑改变物料性质以达到目的。,第二节 食品在干燥过程中的主要变化,一、发生的物理变化 干缩和干裂 细胞失活后,仍能不同程度地保持原有的弹性,但受力过大,超过弹性极限,即使外力消失,它再也难以恢复原状。干缩是物料失去弹性时出现的一种变化,是食品干燥时最常见、最显著的变化之一。,密度低的干制品:容易吸水,复原迅速,和物料原状相似,但包装材料和贮运费较大,内部多孔易氧化,贮期较短; 密度高的干制品:复水缓慢,但包装材料和贮运费较为节省。,干缩和干裂 脱水干燥过程中蔬菜丁形态的变化 (a)干燥前的原始形态;(b)干燥初期的形态 (c)干燥后的形态,表面硬化 表面硬化是食品物料表面收缩和封闭的一种特殊现象,含高浓度糖和可溶性物质的食品干燥时最易出现表面硬化。,有细胞构成的食品 块片状和浆质态食品 干燥初期堆积含糖渗出物的食品,孔隙的形成 快速干燥食品; 加发泡剂并经搅打发泡的食品; 真空干燥食品; 冷冻干燥食品;,热塑性的出现 糖分及其他物质含量高的果蔬汁就属于这类食品。橙汁或糖浆干燥时,水分虽全部蒸发掉,但残留固体仍像保持水分那样呈热塑性黏质状态,黏结在设备上难以取下。,即加热时会软化,质构的变化 干燥时水分被除去,由于热及盐分的浓缩作用,很容易引起蛋白质变性,变性的蛋白质不能完全吸收水分,淀粉及多数胶体也发生变化而使其亲水性下降。,二、发生的化学变化 酶活性的变化 干燥时随水分降低,酶的活性也下降,当干制品水分降低到10%以下时,酶活性才完全消失。干燥初期,酶促反应可能会加剧,干燥后期,酶活性降低到一定程度,酶促反应才会显著降低。,酶活性的变化 低水分干制品贮藏过程中,特别在它吸湿后,酶仍会缓慢地活动,从而引起食品品质恶化或变质。 酶在湿热条件下易钝化,干热条件下难于钝化,因此对于干制品在干制前有必要对食品进行湿热或化学处理,使酶钝化。,对食品营养成分的影响 每单位重量干制食品中蛋白质、脂肪和碳水化合物的含量大于新鲜食品。 糖类:高温长时间脱水干燥导致糖分损耗 高温加热碳水化合物含量高的食品易焦化; 缓慢晒干时,初期的呼吸作用导致糖分分解; 还原糖还会和氨基酸反应而产生褐变。,干燥工艺条件对葡萄糖损耗的影响,对食品营养成分的影响 脂类:高温脱水时脂肪氧化就比低温时严重得多 脂类的氧化酸败是含脂干燥食品变质的主要因素,成为维护干制品品质的重要问题 维生素:干燥过程会造成维生素损失 抗坏血酸和胡萝卜素易因氧化而损耗;核黄素对光极敏感。,新鲜和脱水干燥食品营养成分比较,对食品颜色的影响 新鲜食品的色泽一般都比较鲜艳。干燥会改变其理化性质,使食品反射、散射、吸收和传递可见光的能力发生变化,从而改变了食品的色泽。 类胡萝卜素、花青素:会因干燥处理有所破坏,导致食品颜色改变。,对食品颜色的影响 叶绿素:湿热条件下叶绿素将失去一部分镁原子而转化成脱镁叶绿素, 呈橄榄绿,不再呈草绿色; 花青素:硫处理会促使花青素褪色; 褐变:酶或非酶褐变反应是促使干燥品褐变的原因。为此,干燥前需进行酶钝化处理以防止变色。,对食品风味的影响 食品失去挥发性风味成分: 如牛乳失去极微量的低级脂肪酸,特别是硫化甲基,虽然它的含量实际上仅亿分之一,但其制品却已失去鲜乳风味。一般处理牛乳时所用的温度即使不高,蛋白质仍然会分解并有挥发硫放出。,鲜乳和乳粉配制的乳中挥发硫放出量,解决的有效办法: 从干燥设备中回收或冷凝外逸蒸汽,再加回到干制食品中,以便尽可能保存它的原有风味。 可从其它来源取得香精或风味制剂再补充到干制品中,或干燥前在某些液态食品中添加树胶和其它包埋物质。,第三节 食品的干制方法,干燥设备的分类 按干燥设备的特征来分类 自然干燥方法 人工干燥方法,晒干与风干等,如箱式干燥、窑房式干燥、隧道式干燥、输送式干燥、输送带式干燥、滚筒干燥、流化床干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等,按干燥的连续性分类 间歇(批次)干燥 连续干燥 以干燥时空气的压力来分类 常压干燥 真空干燥,以干燥时向物料供能热的方法分类 对流干燥 空气干燥法,此法直接以高温的空气作热源,即对流传热,将热量传给物料,使水分汽化同时被空气带走。 传导干燥 此法是间接靠间壁的导热,将热量传给与间壁接触的物料。热源可为水蒸气、热水、燃气、热空气等。 能量场作用下的干燥及组合干燥法 实际上许多设备往往兼而有之,故这只是一种大致的分类而已。,食品的干燥型式,食品的干燥型式,一、晒干及风干 晒干是指利用太阳光的辐射能进行干燥的过程; 风干是指利用湿物料的平衡水蒸气压与空气中的水蒸气压差进行脱水干燥的过程 晒干过程常包含风干的作用,是常见的自然干燥方法,自然干燥的特点 投资少、费用低,能在产地就地干燥; 促使尚未成熟的原料进一步成熟 干燥缓慢,干燥时间长 受到气候条件的影响和限制 生产效率低,制品的卫生安全性难保证 科学利用太阳能,充分利用天然能源,一、晒干及风干 晒干、风干方法可用于固态食品物料(如果蔬、鱼、肉等)的干燥,尤其适于以湿润水分为主的物料(如粮谷类等)的干燥,炎热干燥和通风良好的气候环境条件最适宜于晒干。,一、晒干及风干化 晒干及风干要求 物料不宜直接铺在场地上晒干,以保证食品卫生要求; 场地宜选在向阳,光照时间长,远离垃圾堆,防止灰尘及其它废物的污染; 注意控制物料层厚度;,二、空气对流干燥 空气对流干燥是最常见的食品干燥方法; 热空气是热的载体,也是湿气的载体; 一般在常压下进行,有间歇式(分批)和连续式; 被干燥的湿物料可以是固体、膏状物料及液体。,三、热风干燥设备的分类,热风干燥:用对流方式将热空气的热量传 递给物料,带走物料表面的水 分。 特 点:热风既是载热体又是载湿体。,(一) 成件产品干燥设备: 1、移动式干燥器: a、传送带式;b、车厢式;c、链板式。 2、固定式干燥器: a、箱式;b、隧道式。,(二) 粉粒体物料干燥设备: 1、重力下落式干燥器: a、竖井式; b、百叶窗式; c、百叶竖井复合式; d、瀑布式。,2、机械搅拌式干燥器: a、转筒式(回转式、管式); b、转子式; c、涡轮式; d、转盘式; e、盘式干燥塔; f、螺旋式;g、振动式。,3、流化床干燥器: a、喷吹式;b、振动式;c、振吹式; d、单室式; e、多室式,4、气流干燥器: a、管式; b、旋风分离器式; c、空气喷泉式; e、综合式。,(三) 块状物料干燥设备: 1、流化床干燥器。 2、喷吹式流化床干燥器。 3、振动流化床干燥器。 4、振动喷吹式流化床干燥器。,(四) 液态原料干燥设备: 1、喷雾干燥设备:压力式,离心式,气流式。 2、流化床干燥设备:振动气流式,气流式,气流喷吹式,振动喷吹式。 3、滚筒式干燥设备。,固定床干燥机,固定床干燥特点是结构简单,容易制造,投资小,通用性强;但设备装卸物料不便,生产率低。 烘房: 它一般由烤架、加热炉、烟道、烟囱与烤架、烤盘等组成。烤房为土木砖结构,周围有保温层。,这种设备的优点是升温排湿快,烤房较高,空间利用率较大,热能利用较好。缺点是操作劳动强度大。 主要用于小批量土特产品、果品的干制。还可以在这类烘房内,利用蒸汽管道,间接加热,制作果脯等产品,固定床干燥设备,循环干燥仓: 组成:热风装置,循环装置,料仓 特点:干燥速度快,处理量大,有贮存仓的作用。 搅拌器作用:降低干燥室垂直方向水分梯度。,二、空气对流干燥 箱式干燥 比较简单的间歇式干燥方法; 单机生产能力不大,工艺条件易控制; 按气体与物料流动方式有平行流式、穿流式及真空式,二、箱式干燥器 平行流:热风从物料表面通过,料层薄(2050mm),干燥强度小。 穿流:热风从料层中通过,料层厚(4565mm),干燥强度大。,化学实验室,常用的烘干箱,它就是一个箱式干燥器,实验室烘干箱,隧道式干燥 设备实际上是箱式干燥设备的扩大加长; 可连续或半连续操作; 适于处理量大,干燥时间长的物料; 介质多采用热空气; 有逆流式、顺流式和混流式等形式,隧道式干燥设备,一、结构和工作过程 (一)隧道体 (二)料盘与装料 (三)料车与装料盘 (四)料车的运行 人工推车 链爪推车 (五)门的结构与开闭 双扉式,旁推式或升降式 (六)风机 (七)加热装置,(一)顺流型隧道式干燥机 风机、加热器多设在隧道顶的上边。料车从隧道一端推人,湿物料先与高温热风接触,对高水分物料,可采用较高的热风温度,也不致损伤产品品质。而物料接近干燥成品时,热风温度降低,可防止产品过热,但难以获得低水分产品。,(二)逆流型隧道式干燥机,图95 逆流型隧道式干燥机,(三)混合式隧道干燥机 湿物料入隧道先与高温而湿度低的热风作顺流接触,可得到较高的干燥速率;随着料车前移,热风温度逐渐下降、湿度增加,然后物料与隧道另端进入的热风作逆流接触,使干燥后的产品能达较低的水分。两段的废气均由中间排出,亦可进行部分废气再循环,(四)穿流型隧道式干燥机 在隧道体的上下分段设有多个加热器。在每一个料车的前侧固定有挡风板,将相邻料车隔开。热风垂直穿过物料层,并多次换向。热风的温度可以分段控制。 国外有一种两隧道并列的穿流型干燥设备,沿整个隧道纵向分若干干燥段,在两列隧道各干燥段的上部装一轴流风机,使热风在段内穿过两列隧道的物料层,同时输入一定量外界空气,排出一定量废气,进行部分废气再循环。,三、影响干燥作用的因素,(一)物料的组成和大小 (二)料盘装载量 (三)热风的温度和相对湿度 (四)热风的流速,输送带式干燥 由输送带载料; 物料不受振动或冲击,破碎少; 适于膏状物料和固体物料干燥; 空气与物料接触面增大,加速干燥速率; 适于生产量大的单一产品干燥,带式干燥机是将物料置于输送带上,在随带运动的过程中与热风接触而干燥的设备因结构和流程不同,有多层。单级和多级等各种类型。 一、多层带式干燥机,单级穿流带式干燥机,由一个循环输送带、两个空气加热器、三台风机和传动变速装置等组成。全机分成两个干燥区。第一干燥区的空气自下而上经加热器穿过物料层。第二干燥区是空气自上而下经加热器穿过物料层每个干燥区的热风温度和湿度都是可以控制的,亦可以在干燥过程中,对物料上色和调味。,多级穿流带式干燥机,它用于制作各种脱水蔬菜、葡萄干、麦片、酵母等产品。优缺点是; ( 1)物料在干燥过程中,不受振动或冲击,不损伤,粉尘飞扬少。 ()物料在带间转移时,得到松动和翻转,使物料的蒸发表面积增大,改善通气性和干燥均匀性。 ()干燥区的数目较多,每一区的热风流量、流向、温度和湿度均可控制,符合物料干燥工艺的要求。 ()结构较复杂,设备费用高。 ()设备的
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