太阳能干燥房 太阳能枸杞鲜果干燥机的研究

 2018-12-24 13:12:55   |    580   |    盛力干燥机   |    
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枸杞是宁夏的优势特色农产品,具有药食同源、滋阴补阳的作用。

枸杞鲜果中的营养成分为:蛋白质16.5%~21.2%,脂肪27.3%~29.8%,纤维4.9%~7.8%,水分3.2%~3.3%,维生素B1  0.150~0.153mg/100g,维生素B2  1.27~1.39mg/100g,维生素C 24.2~28.6mg/100g,尼克酸 3.66~4.32mg/100g,胡萝卜素7.4~8.9mg/100g,铁8.42~9.04mg/100g,磷0.23%~0.32%,钙40.5~68.7mg/100g,总糖46.5~55.7mg/100g,17种氨基酸7.9%~9.8%,碳水化合物57.7%~64.5%。

其中维生素C含量是苹果的40倍,梨的28倍,鲜桃的6倍,甚至比含维生素C丰富的西红柿也高出近3倍;尤以胡萝卜素的含量更为可观。但是枸杞鲜果不易保存,须干果保存。

新成熟的枸杞壁薄,容易破烂和发霉,不易保存,要及时制成干果。鲜果干燥糖份容易流失,易粘连、板结等,影响干果的外观质量。干燥温度太低则速度慢,影响第二天鲜果的采摘和加工;温度太高营养成分流失大,鲜果被烤焦,影响产品质量。

根据西北地区夏天白天气温高、日照时间长,早晚温差大的特点,采用了高科技的太阳能蓝钛集热板技术,太阳能为主要热源,热风炉为辅助热源,模拟了枸杞鲜果自然风干的原理设计了太阳能枸杞鲜果干燥机;将枸杞鲜果在封闭的太阳能干燥房内烘干。干果干净卫生不受污染,符合绿色产品的加工要求。太阳能枸杞鲜果干燥机除干燥枸杞鲜果外还可以干燥葡萄、蘑菇以及各种果实、根、茎、叶类农产品。

一、太阳能枸杞鲜果干燥机的结构特点

太阳能枸杞鲜果干燥机(图1)由太阳能干燥房、热风管、热风炉三部分组成。

干燥房主要由太阳能蓝钛集热板制成集热器组成,用来吸收太阳能和存放枸杞鲜果;热风炉以天然气或煤气为燃料,主要在阴天和晚上为干燥房提供热源;热风管外包保温材料主要用来流通热风,将热风炉产生的热风引入干燥房内。太阳能枸杞鲜果干燥机由干燥房通过热风管与热风炉连接而成。

太阳能干燥房底面下部中间设有与热风管相连的热风道,其他五个面是由冷压薄壁方钢管焊接而成的框架,其中的西立面、顶面、南立面、东立面的上半部分的框架内装有平板式太阳能集热器、东立面的下半部分装有彩钢保温板,北立面由门组成。

门是由彩钢保温板制成,门的上边开有透气窗,门的中间安装有金属温度表。太阳能干燥房的大小可以按照用户的要求设计。太阳能干燥房的顶面做成坡面,这样接受阳光的面积增大,在上半坡面的下面安装了四个风扇,当中午阳光暴晒时,太阳能干燥房内温度高,可以打开风扇,增加空气的流动速度,这样有利于枸杞的风干。

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平板式太阳能集器由外到里分别由3mm厚的平板玻璃、0.6mm厚的太阳能蓝钛集热板、0.6~0.8mm厚的不锈钢网孔板构成,它们的四周由30×30mm2的铝合金镶条组成的矩形框将三者隔开,然后在用硅胶制成的橡胶套将三层板的四周包裹起来。热风管是由双层不锈钢管中间夹保温材料构成,用螺钉将热风管与太阳能干燥房的热风道连接,另一端与热风炉连接起来。

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热风炉由炉体、炉芯、燃气炉组成。炉体由角钢和钢板焊接而成,炉芯是由碳化硅耐火材料制成。燃气炉采用灶头为矩形的双眼灶,与家用燃气灶相类似。

用螺钉将热风炉与风机连接起来。

风机的规格型号和电机功率根据太阳能干燥房的容积来选择,最好选择调速电机,这样可以通过调节电机的转速来给太阳能干燥房提供不同风速的热风并及

时调节风机风速的大小。

二、太阳能枸杞鲜果干燥机的工作原理

烘干:把经过清洗、除蜡后的枸杞鲜果摊放于果栈晒盘上,再将果栈晒盘分层叠加起来后放人烘干房内。先用40℃~50℃温度烘8~12h,部分果实出现收缩皱纹,再把温度再升至50℃~55℃,烘6~8h左右,再调至60℃~70℃温度,继续干燥,整个干燥过程须在24h内完成。部分不能干燥的可回炉干燥。

枸杞鲜果干燥过程中,温度的调节和风速的调节非常重要。合适的温度、风速与鲜果的干燥速度、质量直接有关;阴雨天气和夜晚依靠热风炉加热提供热空气来干燥。方法是先关闭风扇,再打开透气窗和风机,然后打开燃气炉,注意温度表上的温度调整好火焰大小。

枸杞鲜果的采摘期主要在七、八、九月,正是炎热的夏天。由于西北地区夏天气温高,日照时间长,早晚温差大。太阳能干燥房主要依靠太阳能集热器吸收太阳能提供热源,模拟自然环境干燥。

太阳能集热器主要技术是采用了蓝钛集热铝板。蓝钛集热铝板采用了蓝钛镀膜技术,蓝钛板芯热吸收率非常高,在95%左右,发射率非常低,在4%~6%之间,一般在7%以内就是非常好的了,而且经久耐用,一般寿命在25~50年这个范围,就是说25年之后吸收率下降到不超过5%。

钛元素的利用在这里显得尤为重要。钛最大的优点就是耐腐蚀性好、耐热、吸热快散热也快,强度高、硬度高、密度小。钛的氮氧化比例选的比较合适的话,会得到较高的吸收率和较低的发射率。铝同样具有耐腐蚀性好、导热性能好,密度小的特点。采用真空磁控溅射镀膜工艺生产的蓝钛集热铝板同样具有耐候性好,优秀的附着性能和优秀的抗磨损性能,好的抗老化、抗衰减性能,高的防腐性能和耐久性能。

热风炉主要在晚上和阴雨天气给太阳能干燥房提供热源。热风炉温度的高低可以通过调整燃气炉火焰大小来调整,风速的大小可以通过调整电机转速来控制,二者配合可以给干燥房提供一定温度和一定风速的热风,热风炉主要是采用了碳化硅耐火材料制成的炉芯和燃气炉来加热空气。

碳化硅(SiC)陶瓷,具有抗氧化性强,耐磨性能好,硬度高,热稳定性好,高温强度大,热膨胀系数小,热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,可以降低燃耗20%,节约燃料35%,效率提高20%~30%。

风机的尺寸规格、风速的大小可以根据太阳能干燥房的容积来选择,电机的功率也根据风机的需要来选择,通常选择正反转转速的调速电机。

三、太阳能枸杞鲜果干燥机干燥枸杞的工艺过程

浸泡:将采回的新鲜枸杞倒人冷浸液中浸1min捞出,铺在果饯上。冷浸液的配制法:先将30g氢氧化钾加95%酒精300mL,充分溶解后慢慢加入185mL食油(芸芥油、菜籽油、葵花油)边加边搅,直至溶液澄清为止,称皂化液。再另取自来水50L,加入碳酸钾1.25kg,搅拌至完全溶解。将前面的皂化液加入到后制的碳酸钾水溶液中,边倒边搅,得到乳白色的油碱乳液即冷浸液。

装盘:将处理过的鲜果均匀地轻轻排放在果栈晒盘上,厚度2~3cm。果栈晒盘再叠放在平板车上。果栈晒盘长85cm、宽50cm,四周用宽3cm、厚12cm的木板订成矩形框,再用木条将竹门帘订在框上制成。在果栈晒盘下面的中间钉1~2根横向木条,托住竹门帘。

为了便于通气,盘的4个角下再钉一个高5cm的木脚。(每车可叠放15个果栈晒盘)。平板车是用角钢制成的,长180cm、宽90cm,长边的中部有两根间距相等的横档,下面四个角装有钢制轮子,将平板车置于钢制轨道上,把平板车和果栈晒盘推至太阳能干燥房内排放整齐。

工作过程:关闭房门和排气窗,并将干燥房南立面朝南,注意观察温度表上的温度。

调节温度:为了防止果实起泡或烘焦,可利用风扇来调整干燥房内的温度。整个干燥过程分为三个阶段:第一阶段,温度40℃~50℃,历时8~12h,鲜果失水率50%;第二阶段,温度50℃~55℃,历时6~8h,果实失水30%~40%;第三阶段,温度60℃~70℃,历时共24h。

枸杞果实的烘干速度,一取决于烘干时的持续温度,二取决于果实表面水分的蒸发速度。干燥过程中,注意温度表上的温度调整好火候大小。确保干燥速度快,枸杞不粘连、不褪色、不糊、不焦,干燥均匀。

四、用太阳能枸杞鲜果干燥机干燥后的枸杞干果质量

干燥后的枸杞干果呈橄榄球状,中间粗两端极小,尺寸长6.2~18.2mm,直径6.2~8.4mm,每千克约4000粒左右。颜色为深红色,表面具有不规则皱纹,略有光泽,顶端有凸起的花柱痕,基部有白色的果梗痕。气微、口味甘甜、回味略带苦涩。

果皮柔润且薄但不烂,果肉厚不腻,有粘性但不沾手,内含浅黄色的种子呈扁橄榄球形约24~48粒,长至2.4mm,宽至1.8mm。

经权威机构检测干果中多糖含量为每克0.039毫克,甜菜碱(Betaine)约0.1%;含钙107mg/g、铁10.1mg/g、磷208mg/g;含水少于13%,脂类8.72%、还原糖34.83%、总糖37.95%;含维生素A2 77.06IU/g、维生素C 23.1%,硫胺素0.23mg%,核黄素0.33mg%,菸酸1.7mg%,尚含多种氨基酸:亮氨酸,异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸,脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸、赖氨酸和谷氯酸,还发现有枸杞胺(Lyceamin)和三甲甘氨酸。

从果实中还分离出β一谷甾醇、羊毛脂固醇和薯蓣皂甙元。果皮中含酸浆红素和玉蜀黍黄素。完全符合优质枸杞子干果质量的基本标准:杂质不宜超过1%,水分不宜超过13%,灰分不宜超过5.5%,酸不溶性灰分不宜超过0.5%,水溶液浸出物不宜低于38%。

药材性状为:类纺锤形干果,略扁,先端有小凸起状花柱痕,基部有白色的果柄痕,长6~18mm,鲜红色或暗红色。

五、太阳能枸杞鲜果干燥机的优点

干燥房加热温度高,热量损失小,空间利用率大,温度可调,完全模拟了自然风干的原理,鲜果干燥过程中不粘连、不板结;干果不糊不焦,质量有保证。

干燥时间和干燥温度有保证。不受阴雨天气和夜晚的影响,能保证枸杞鲜果在24h内干燥。

热风炉将热风与火焰隔离,防止干果被污染。炉芯的两端分别是热风管和冷风口,火焰在炉芯的外面,干净新鲜的空气从冷风口进入炉芯内部后被加热,热空气经过热风管进入热风道,再散发到太阳能干燥房内,形成流动的热风。

移动方便。太阳能干燥房下面安装了多个万向轮,移动方便,可以随时调整风力的大小、方向和阳光的角度。

太阳能枸杞鲜果干燥机一年四季都可以工作,还可以生产脱水蔬菜、果于、中草药等,产生的经济效益是非常可观的。

水果、萝卜、土豆、红薯等块茎类农产品脱水时,将其洗净后切成长宽各5~8mm,厚2mm的块状即可;绿叶菜脱水时,洗净并切成长宽各10mm的片状即可,脱水方法与枸杞鲜果干燥方法相同,温度设为50℃左右,风速以不要让干菜在热风中飘起来为宜,每隔30min检查一次,可适当翻动盘里的蔬菜,及时调整火力和风速,经过11~16h,当蔬菜体内水分含量降至20%左右时,可在蔬菜表面上均匀地喷洒0.1%的山梨酸或碳酸氢钠、安息酸钠等防腐防霉保鲜剂,喷完后即可封闷干燥,包装出售。

六、总结

太阳能枸杞鲜果干燥机结构简单、移动方便、节能环保;采用高科技的蓝钛集热板技术,干燥房内容积大、温度高、热量损失小、效率高;温度、风速方便可调;模拟了自然风干的原理,枸杞鲜果干燥速度快,干燥过程中不易粘连、不褪色、不糊、不焦,干燥均匀,质量稳定;干果干净卫生无污染,符合绿色产品的要求,应用范围广。

太阳能枸杞鲜果干燥机除干燥枸杞鲜果外还可以干燥葡萄、蘑菇以及各种果实、根、茎、叶类农产品,可以帮助农民提高收人。

来源:《太阳能枸杞鲜果干燥机的研究》  王尚银  孙睿霞

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太阳能干燥机

用户评论

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