針對(duì)現(xiàn)有干燥設(shè)備存在的生產(chǎn)效率低，難以滿足企業(yè)規(guī)模僅生產(chǎn)等缺陷的問(wèn)題。在真空條件下，對(duì)干燥原理與方法進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)一套工業(yè)遠(yuǎn)紅外聯(lián)合干燥設(shè)備。文章介紹該設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，通過(guò)能量衡算，確定熱量的需求量和加熱系統(tǒng)(紅外管的參數(shù))的布局。設(shè)計(jì)的干燥設(shè)備成本低、能量利用率高，預(yù)期可滿足工業(yè)需求。

　　常用的果蔬干燥方法有自然干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、遠(yuǎn)紅外干燥、微波干燥、真空低溫干燥及各種組合干燥等。真空低溫干燥是指使物料中的水分在較低的溫度之下(60℃以下)沸騰而蒸發(fā)，所加工的干制品香、色、味皆佳，復(fù)水性良好。遠(yuǎn)紅外真空干燥的方法具有最終產(chǎn)品干燥效果好、成本低、射線來(lái)源廣以及能符合大批量生產(chǎn)的要求等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被越來(lái)越多的企業(yè)所接受。郁雯霞等針對(duì)國(guó)內(nèi)外遠(yuǎn)紅外真空干燥設(shè)備存在干燥不均勻、無(wú)法調(diào)節(jié)輻射距離等缺陷，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)遠(yuǎn)紅外真空干燥試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化后的干燥設(shè)備不僅能達(dá)到較高的真空度，并且可以調(diào)節(jié)真空度，同時(shí)也可以改變干燥功率，解決局部加熱過(guò)程中遠(yuǎn)紅外輻射不均勻的問(wèn)題，為遠(yuǎn)紅外真空干燥技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。由于單一的干燥方法往往得不到最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)認(rèn)為聯(lián)合干燥是未來(lái)干燥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。孫傳竹等針對(duì)蔬菜傳統(tǒng)的單純遠(yuǎn)紅外輻射和熱風(fēng)干燥脫水干燥形式所存在的各種問(wèn)題，采用熱風(fēng)與遠(yuǎn)紅外優(yōu)化組合，解決了頂層干燥箱風(fēng)量需求以及底層接近干燥的物料烤糊等問(wèn)題。

　　目前多數(shù)干燥設(shè)備的研究基于微型企業(yè)或?qū)嶒?yàn)室，不能滿足企業(yè)的規(guī)模化生產(chǎn)。有關(guān)真空低溫干燥(蒸汽加熱)與遠(yuǎn)紅外干燥聯(lián)合干燥方面的研究較少。鑒于此，本試驗(yàn)在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合兩種干燥方法的優(yōu)點(diǎn)，提出蒸汽加熱與遠(yuǎn)紅外聯(lián)合的快速干燥技術(shù)，設(shè)計(jì)一套工業(yè)遠(yuǎn)紅外聯(lián)合低溫真空干燥設(shè)備，旨在為解決現(xiàn)有干燥方法所引起的干制品品質(zhì)差、產(chǎn)量低和不能滿足企業(yè)要求等問(wèn)題。

1、真空干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理及參數(shù)

　　1.1、真空干燥設(shè)備的工作原理

　　真空低溫干燥技術(shù)的原理是利用低壓下水分的沸點(diǎn)變低，配合真空干燥機(jī)，使具有一定自由水的原料得以脫水干燥。真空干燥也稱負(fù)壓干燥，是將被干燥物料放置在封閉的干燥室內(nèi)，用真空泵對(duì)其抽真空；同時(shí)對(duì)被干燥物料間斷或連續(xù)加熱。

　　真空低溫干燥可以干燥易氧化、易變色的物料等，尤其是在果蔬干燥過(guò)程中可以降低物料中維生素的氧化以及褐變程度，所以采用真空干燥可提高干制品質(zhì)量。遠(yuǎn)紅外干燥熱效高、干燥時(shí)間短、加熱溫度均勻。

　　因此，在真空條件下，將蒸汽加熱與遠(yuǎn)紅外優(yōu)化組合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，整合為一種全新的干燥方式，從而實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高效率、短時(shí)間等優(yōu)勢(shì)。

　　1.2、真空干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成

　　本真空干燥設(shè)備是由中國(guó)某公司ZGT型真空低溫干燥機(jī)增加紅外管等組件改裝而成，配制四級(jí)水蒸氣噴射真空泵，可根據(jù)需要改變真空度(蒸汽噴射真空泵真空度可達(dá)一級(jí)20kPa/60℃、二級(jí)12.3kPa/50℃、三級(jí)7.4kPa/40℃、四級(jí)4.2kPa/30℃)，因?yàn)樗募?jí)真空泵全部投入工作，可獲得較高的真空度。

　　圖1為真空干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，主要由干燥箱、四級(jí)水蒸氣噴射真空泵組、鍋爐組件以及控制系統(tǒng)等組成。

圖1　真空干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

3、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

　　以獼猴桃為材料進(jìn)行試驗(yàn)研究，分析干燥過(guò)程中的工藝參數(shù)(物料厚度、干燥溫度、真空度)對(duì)干制品品質(zhì)(體積收縮率、總酸、總糖、VC)的影響。研究表明：溫度是影響干制品最主要的因素之一，其次是切片厚度和真空度；工藝參數(shù)對(duì)VC的影響較明顯，體積收縮率、總酸、總糖影響不顯著。比如：真空冷凍干燥時(shí)間18h，熱風(fēng)干燥7.5h，真空低溫聯(lián)合遠(yuǎn)紅外干燥2.0h時(shí)干制品品質(zhì)較好。顯然，真空低溫聯(lián)合遠(yuǎn)紅外干燥有較大的優(yōu)勢(shì)。

4、結(jié)束語(yǔ)

　　(1)本設(shè)備將真空干燥(蒸汽加熱)與遠(yuǎn)紅外干燥有效的結(jié)合在一起，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，整合為一種混合加熱的干燥方法。

　　(2)該設(shè)備已生產(chǎn)樣機(jī)。經(jīng)試驗(yàn)表明，蒸汽加熱彌補(bǔ)了遠(yuǎn)紅外輻射不均勻的問(wèn)題；廢氣加熱節(jié)約了熱源；熱量衡算縮短了干燥時(shí)間、提高了干燥速率、優(yōu)化并降低了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。不過(guò)，本設(shè)備只能對(duì)果蔬進(jìn)行加工，對(duì)其它物料還有待于進(jìn)一步研究和設(shè)計(jì)。