一种农产品微波辅助干燥方法技术

一种农产品微波辅助干燥方法，利用分阶段控温热风干燥结合微波协同干燥，包括第一、二和第三阶段微波辅助热风干燥步骤，均控制风速不变，微波功率设定为0.8-1.5W/g，将物料按第一分层厚度分组，分别放入微波-热风干燥设备中，温度设置为第一级干燥温度，进行第一阶段干燥直至该物料的含水率到达第一转换点；将完成第一阶段干燥的物料充分混合后，按第二分层厚度分组，温度设置为第二级干燥温度，进行第二阶段的干燥直至物料的含水率到达第二转换点；将完成第二阶段干燥的物料充分混合后，按第三分层厚度分组，温度设置为第三级干燥温度，对物料进行第三阶段的干燥直至待干燥物料的湿基含水率低于8％，停止干燥。停止干燥。停止干燥。

【技术实现步骤摘要】
一种农产品微波辅助干燥方法


[0001]本专利技术涉及农产品加工技术，特别是一种物料复叠与变温控制的农产品微波辅助干燥方法。

技术介绍

[0002]干燥是对农产品贮藏的一种有效方式，通过减少农产品内部水分含量，达到能够长期保存的目的。
[0003]目前农产品干燥的方法主要有热风干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、红外干燥、微波干燥等。其中热风干燥具有设备投入少、操作简单，但干燥效率低，时间长，能耗高，干燥时间长会造成产品品质降低，物料表面变硬出现结壳现象，内部水分难于去除。
[0004]微波干燥是近几年兴起的一种干燥方式，以电磁波的形式是从物料内部开始加热，使物料内部的水分汽化，水分由内向外迁移，从而干燥物料。微波干燥可以在干燥过程中，减少物料内外层的温度差，有效地减少物料热应力裂纹的产生，有利于保证干燥后物料的品质，但也存在干燥过程中物料各部分的温度上升有差异，造成干燥不均匀的问题。
[0005]申请号为201510654273.2，名称为“一种三阶段常压微波喷动干燥快速制备果蔬脆粒的方法”的中国专利技术专利申请，公开了一种通过控制微波功率、脉冲频率、间歇时间等参数来进行果蔬脆粒的干燥方法，分成三个阶段，微波功率先高后低，脉冲频率先低后高，间歇时间也逐渐缩短，整个干燥过程能有效提高能量利用率，经济效益高。
[0006]申请号为201810819759.0，名称为“一种莲子干燥方法”的中国专利技术专利申请，公开了前期低温热风干燥，后期采用控温的微波终结干燥模式分段干燥大颗粒莲子的方法，以期提高干燥效率和产品品质，为莲子高效，高品质生产提供加工方法。
[0007]申请号为201710130185.1，名称为“柠檬片多级变温干燥方法”的中国专利技术专利申请，公开了通过三级烘干，控制每级烘干温度不同，温度先高后低，前期温度高加快干燥速率，后期温度较低防止焦糊现象，所得干燥后的柠檬片品相好，显著提高了干燥过程中可靠性，稳定性。
[0008]申请号为201511001523.9，名称为“一种微波辅助压差闪蒸干燥生产果蔬脆片的方法”中国专利技术专利申请，公开了将不同的干燥方式联合起来，通过压差闪蒸与微波辅助对经过真空干燥预处理的果蔬进行干燥，利用压差达到果蔬脱水的目的。在不同阶段结合不同干燥方法，在干燥过程中，既利用微波干燥高效的特点，又利用压差闪蒸对果蔬进行脱水，并且能保留酥脆口感。
[0009]但上述现有技术中单一的干燥方式都存在自身的问题，均无法满足农产品的干燥加工要求，热风干燥温度太低，时间耗费太长，温度太高，随着水分的散失，干燥后期会使物料成分例如蛋白质、淀粉、脂肪等发生变性，营养物质含量降低；微波穿透能力强，从物料内部开始干燥，能有效降低物料内外温度差，加速水分扩散速度，但存在能耗高，干燥效率低，干燥不均匀等问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种物料复叠与变温控制的农产品微波辅助干燥方法，可有效改善现有技术中单一干燥方法存在的干燥效率低，时间长，干燥均匀性差等问题，提高能耗利用率，降低能耗。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种农产品微波辅助干燥方法，其中，采用物料复叠与变温控制的方式，利用分阶段控温热风干燥结合载能微波协同干燥对待干燥物料进行处理，包括以下步骤：
[0012]S100、第一级微波辅助热风干燥，将挑选出来的所述待干燥物料按第一分层厚度进行分组，将每组所述待干燥物料分别放入微波-热风干燥设备中，温度设置为第一级干燥温度，控制热风的风速不变，并进行微波干燥，微波功率设定为0.8-1.5W/g，对所述待干燥物料进行第一阶段的干燥，直至所述待干燥物料的含水率到达第一转换点；
[0013]S200、第二级微波辅助热风干燥，将完成第一阶段干燥的所述待干燥物料充分混合后，按第二分层厚度进行分组，分别放入所述微波-热风干燥设备中，温度设置为第二级干燥温度，控制热风的风速不变，并进行微波干燥，微波功率保持与步骤S100相同，对完成第一阶段干燥的所述待干燥物料进行第二阶段的干燥，直至所述待干燥物料的含水率到达第二转换点；以及
[0014]S300、第三级微波辅助热风干燥，将完成第二阶段干燥的所述待干燥物料充分混合后，按第三分层厚度进行分组，分别放入所述微波-热风干燥设备中，温度设置为第三级干燥温度，控制热风的风速不变，并进行微波干燥，微波功率保持与步骤S100相同，对完成第二阶段干燥的所述待干燥物料进行第三阶段的干燥，直至所述待干燥物料的湿基含水率低于8％，停止干燥。
[0015]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，步骤S100之前还包括预处理步骤：干燥开始前，将需要干燥的新鲜物料进行挑选、清洗和/或切片。
[0016]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，步骤S300之后还包括包装贮藏步骤：干燥完成后，将干燥后的物料冷却至室温，并在包装后进行贮藏。
[0017]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，所述第一分层厚度为10-30mm，所述第二分层厚度为20-60mm；所述第三分层厚度为30-90mm。
[0018]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，所述热风的风速为1-1.5m/s。
[0019]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，所述第一分层厚度为5-15mm；所述第二分层厚度为10-30mm；所述第三分层厚度为15-45mm。
[0020]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，所述第一转换点为湿基含水率处于不易流动的水与结合水的分界点；所述第二转换点为湿基含水率处于自由水和不易流动的水的分界点。
[0021]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，所述第一转换点为所述待干燥物料初始含水率的50％；所述第二转换点为所述待干燥物料初始含水率的25％。
[0022]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，微波功率为1.2W/g。
[0023]上述的农产品微波辅助干燥方法，其中，所述第一级干燥温度为高档温度，所述高档温度的温度值为70-90℃；所述第二级干燥温度为中档温度，所述中档温度的温度值为50-70℃；所述第三级干燥温度为低档温度，所述低档温度的温度值为30-50℃。
[0024]本专利技术的技术效果在于：
[0025]本专利技术采用了物料复叠和分阶段变温干燥的方式，以热风干燥为主，以全程微波干燥为辅的热风微波组合干燥，将鼓风温度由高到低分为三个阶段，按照不同的水分转换点改变每个阶段的温度，温度变化梯度减小，干燥均匀性显著提高。干燥过程中热风温度分阶段变化，较恒温干燥而言，能够更好保证干燥均匀性和干燥后产品质量。在分阶段控温热风干燥基础上，结合载能微波协同干燥，能够有效弥补热风干燥存在的不足，提高干燥效率。相对于喷动干燥，干燥方式上的选取不同，更加有利于设备和工艺的规模化，能够提高干燥效率和干燥均匀性，效率更高，可在常压下进行干燥，方式简单，更易操作。
[0026]以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农产品微波辅助干燥方法，其特征在于，采用物料复叠与变温控制的方式，利用分阶段控温热风干燥结合载能微波协同干燥对待干燥物料进行处理，包括以下步骤：S100、第一级微波辅助热风干燥，将挑选出来的所述待干燥物料按第一分层厚度进行分组，将每组所述待干燥物料分别放入微波-热风干燥设备中，温度设置为第一级干燥温度，控制热风的风速不变，并进行微波干燥，微波功率设定为0.8-1.5W/g，对所述待干燥物料进行第一阶段的干燥，直至所述待干燥物料的含水率到达第一转换点；S200、第二级微波辅助热风干燥，将完成第一阶段干燥的所述待干燥物料充分混合后，按第二分层厚度进行分组，分别放入所述微波-热风干燥设备中，温度设置为第二级干燥温度，控制热风的风速不变，并进行微波干燥，微波功率保持与步骤S100相同，对完成第一阶段干燥的所述待干燥物料进行第二阶段的干燥，直至所述待干燥物料的含水率到达第二转换点；以及S300、第三级微波辅助热风干燥，将完成第二阶段干燥的所述待干燥物料充分混合后，按第三分层厚度进行分组，分别放入所述微波-热风干燥设备中，温度设置为第三级干燥温度，控制热风的风速不变，并进行微波干燥，微波功率保持与步骤S100相同，对完成第二阶段干燥的所述待干燥物料进行第三阶段的干燥，直至所述待干燥物料的湿基含水率低于8％，停止干燥。2.如权利要求1所述的农产品微波辅助干燥方法，其特征在于，步骤S100之前还包括预处理步骤：干燥开始前，将需要干燥的新鲜物料进行挑选、清洗和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志龙，吕黄珍，黄勇，王也，刘铎，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：