红枣的射频热风联合干制技术研究

论文摘要

红枣是中国特有的果品。它的营养丰富,医疗价值极高,被认为是很好的滋补佳品。红枣干燥常用的方法是晾干、晒干法和烘房烘干法。晒干法需要10到15d时间,还会受到天气的影响,烂枣率较高,烘房烘干法温度可人工控制,成品质量好,但需要24～48hr,能量利用率低,劳动量大。本试验以美国西雅图地区市售的红枣为原料,进行红枣的射频热风联合干制试验研究,旨在减少干燥时间,提高能量利用率,提高产品的品质。本文采用终端开路同轴探头介电特性测量装置,在频率范围(1～1800MHz)内,测定了红枣的介电常数和介电损耗因子,研究了红枣介电特性与频率、含水率及温度之间的关系。研究表明,在水分含量25%～60%的范围内,红枣的介电常数和介电损耗因子均随频率的升高而减小;介电常数随含水率的升高而增大,在射频段介电损耗因子随含水率的升高而快速增大,在微波频段介电损耗因子变化很小;含水率在25%～48%范围时,介电常数随温度升高而增大,含水率为60%时随温度升高缓慢下降;在射频频段,红枣的介电损耗因子随温度的升高而快速增大,在微波频段,介电损耗因子随温度升高变化很小。因此物料中水分大、温度高的部位介电损耗因子大,加热速度快,使温度变得不均匀,从而引起射频加热发生温度失控现象。研究了在不同温度及含水率下,微波、射频在红枣中的穿透深度,随着红枣水分含量的增大、温度的升高,射频能量穿透深度持续减少,而微波能量透深度变化很小。以预干燥的红枣为试验材料,采用射频热风联合干燥设备,以光纤探头和红外线照相技术为测温手段,进行红枣的射频热风联合干燥试验研究。研究了不同极板间距时的初始电流,结果表明极板间距大于15cm时电流随极板间距变化平稳;热风温度大于极板间距对干燥过程的影响,极板间距20.5cm、热风温度45℃是较优的干燥条件。射频热风联合干燥过程中,中间层物料温度最高,上层次之,下层物料温度最低。下层失去水分最多,中层次之,上层失去水分最少。干燥初期物料温度升高速度较快,之后物料温度缓慢升高,整个干燥过程,干燥速度维持恒定,经过360min,红枣湿基含水量降至25.68%,达到国家标准要求。与采用洞道干燥机、60℃下热风干燥相比,热风干燥所需时间是射频热风联合干燥的3倍,可见使用射频热风联合干燥可以大大的缩短红枣的干燥时间,可提高生产效率,降低能耗。目前,射频用于食品及农产品干燥,在国内外鲜有文献报道,还未见到关于红枣射频干燥及介电特性的研究。本试验首次对红枣射频热风联合干燥技术进行研究,首次进行了红枣的介电特性研究,为红枣的射频干燥提供技术参数和理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 红枣种质资源概况
• 1.1.1 红枣的分类情况
• 1.1.2 红枣资源发展概况
• 1.2 红枣的营养成分及药用价值
• 1.2.1 红枣一般的营养成分
• 1.2.2 红枣中特殊的营养成分
• 1.2.3 红枣的医疗及保健作用
• 1.3 红枣加工及研究现状
• 1.3.1 我国红枣的制品有三大种类
• 1.3.2 我国红枣干制方法及研究现状
• 1.4 射频热风联合干燥
• 1.4.1 射频热风联合干燥的概述
• 1.4.2 热风射频联合干燥的工作原理
• 1.4.3 主要影响射频加热的因素
• 1.5 介电特性
• 1.5.1 介电特性的概念
• 1.5.2 介电特性的影响因素
• 1.5.3 介电特性的测量方法
• 1.5.4 介电特性的应用现状
• 1.6 本文研究内容、目的和意义
• 1.6.1 本论文主要内容
• 1.6.2 本文研究的目的和意义
• 第二章 红枣的介电特性
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 样品的制备
• 2.2.2 含水率
• 2.2.3 介电特性
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 红枣的介电特性
• 2.3.2 频率对介电特性的影响
• 2.3.3 含水率对介电特性的影响
• 2.3.4 温度对介电特性的影响
• 2.3.5 能量穿透深度
• 2.4 小结
• 第三章 红枣的射频热风联合干燥技术研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 仪器设备
• 3.2.3 指标测定方法
• 3.2.4 试验方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 不同极板间距时的初始电流
• 3.3.2 射频热风联合加热干燥空气温度和极板间距的优选
• 3.3.3 射频热风联合加热干燥加热均匀性
• 3.3.4 优选条件下红枣射频热风联合干燥
• 3.3.5 红枣的热风干燥
• 3.4 小结
• 第四章 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.1.1 红枣的介电特性
• 4.1.2 红枣射频热风联合干燥
• 4.2 建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介