[发明专利]一种节能高效的果蔬脱水干燥设备及干燥方法

说明书

本发明属于果蔬干燥技术领域，具体涉及一种节能高效的果蔬脱水干燥设备及干燥方法。物料桶连接控温冷阱箱，控温冷阱箱连接有真空泵、可调速电动机；物料箱桶壁上设有舱门、光纤传感器；微波发生器放置在物料桶的上方，光纤传感器、控温冷阱箱、微波发生器、真空泵、电动机通过控制面板调控；所述物料桶内部分布有搅拌挡板；通过对干燥设备进行改进，加入微波连同转动实现均匀干燥，同时提高了干燥速率，节省了能源；同时提供了利用上述设备进行果蔬干燥的工艺方法，通过间歇式的搅拌方式，实现微波冷冻均匀加热，保证产品的质量。

技术领域

本发明属于果蔬干燥技术领域，具体涉及一种节能高效的果蔬脱水干燥设备及干燥方法。

背景技术

真空冷冻干燥最大程度的保留了产品的颜色、风味、营养和质构特性，其产品品质被认为是所有干燥技术中最高的。然而冷冻干燥是一个非常耗时和耗能的过程，它的生产力小和成本高限制了其在工业上的广泛应用。为了改善以上问题，通过引入微波技术来辅助冻干干燥。微波冷冻干燥技术是在冻干基础上，使用微波发生器代替传统加热板，向冻结态物料提供升华潜热，从而脱水干燥。微波作用于物体主要通过偶极驰豫和离子传导两种机制，但是，该技术的应用还存在一些问题，均匀性较差是最大的挑战。干燥腔内微波场分布的差异会导致物料加热不均匀，产品边缘和尖角易过热焦糊。若冰晶融化，冰和水的巨大介电吸收差异会导致微波能集中在融化位点被吸收。如果输入的微波能量远超过场内物料可以容纳吸收、利用转化的限度，过剩的电磁波会在干燥腔内震荡形成“回波”。干燥末期，水分含量低，微波利用能力低，若输入功率控制不当，也会导致产品焦糊。此外，低压辉光放电现象也使微波冷冻干燥机的设计和构造具有挑战性，需要在设计时就模拟出电场的强度分布情况，并采用多模式的谐振腔，防止因设计错误而导致的不良影响。

冷冻干燥，非常耗时和耗能的过程，它的生产力小和成本高限制了其在工业上的广泛应用；微波场分布的差异会导致物料加热不均匀，产品边缘和尖角易过热焦糊。脉冲喷动微波联合冷冻干燥是目前最接近的技术，脉冲喷动是利用气流搅拌物料，达到均匀加热的目的。气流所需的能耗较高，并且由于冷冻干燥需要真空环境，经历喷动操作后，干燥腔回复压力需要较长时间；气流喷动处理物料的量较少，无法达到大量生产的目的。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种节能高效的果蔬脱水干燥设备，通过对干燥设备进行改进，加入微波连同转动实现均匀干燥，同时提高了干燥速率，节省了能源；同时提供了利用上述设备进行果蔬干燥的工艺方法，通过间歇式的搅拌方式，实现微波冷冻均匀加热，保证产品的质量。

一种节能高效的果蔬脱水干燥设备，物料桶6置于微波加热腔9内，连接有可调速电动机2、光纤传感器，桶壁上有供气体出入的微孔8，侧壁设有舱门7；微波加热腔9置于箱体3内，上有微波发生器5，连接控温冷阱箱10；控温冷阱箱10连接有真空泵1、冷冻单元13；光纤传感器、控温冷阱箱10、微波发生器5、真空泵1、电动机2通过控制面板4调控干燥过程。

优选地，控制面板安装在箱体3上。

优选地，所述物料桶内部有搅拌挡板。

上述干燥设备进行果蔬脱水干燥方法，具体过程为：

（1）打开舱门7，装入待干燥的果蔬；

（2）预干燥阶段：微波不启动，打开控温冷阱箱，物料温度升温至-25--18℃，时间0-0.5 h；

（3）初始阶段：微波功率600-700W，物料温度升温至-18--12℃，时间0-1.5 h；

（4）第三阶段：微波功率1200-1400W，物料温度升温至10-15℃，时间0-3.5h；

（5）第四阶段：微波功率600-700W，物料温度升温至20-30℃，时间0-1.0 h；

（6）干燥末期：微波功率300-450W，物料温度升温至40-50℃，时间0-1.0 h；

（7）打开舱门7，出料；

上述干燥过程中物料桶转动时间间隔为20-30 min，转动时间2-5min。