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混联式太阳能干燥设备优化及枸杞干燥工艺研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:44:07
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混联式太阳能干燥设备优化及枸杞干燥工艺研究【摘要】:为实现可持续性发展,获得“天蓝、地绿、水清”的生产生活环境。国家《“十二五”节能环保产业发展规划》中明确提出了大力支持节约能源资

【摘要】:为实现可持续性发展,获得“天蓝、地绿、水清”的生产生活环境。国家《“十二五”节能环保产业发展规划》中明确提出了大力支持节约能源资源、发展循环经济、保护生态环境的技术保障产业。宁夏中宁地区盛产枸杞,枸杞是边开花边结果边成熟,但成熟的鲜枸杞难以贮藏,必须干制,目前中宁枸杞绝大多数是自然晾晒,然而自然晾晒存在干制周期长,产品卫生差,霉烂损失严重等问题。本研究采用混联式太阳能干燥设备进行生产型枸杞干燥预试验,分析所得温度湿度等数据进行设备改进。设计了智能温湿度控制器配合冷风阀与电加热,增大风机排风量和电热功率。采用响应面分析方法优化了枸杞前处理工艺,并利用改进后的设备及优化的前处理工艺进行枸杞干燥试验,研究其品质差异。主要试验结果如下: 1、通过枸杞烘干预试验,发现原有混联式太阳能干燥设备存在温度波动大的问题。白天集热器集热可使烘干室温度提升至70℃,夜晚采用电加热,烘干室温度为30-40℃;干燥周期52h(晴天),最终含水率12.1%,阴雨天干燥周期为70h,最终含水率19.9%;干燥设备存在全天温度波动大、夜间烘干慢、同一料车不同层烘干周期不一致、阴雨天烘干最终含水率过高的现象。 2、进行了太阳能设备改进。设计了智能温湿度控制器配合冷风阀与电加热,可实现分段干燥,控制温度与实际温度平均温差±3.5℃;提升了夜间烘干温度;增大风机排风量,使上中下层干燥周期差距缩短至2h左右。优化后的干燥设备夜间温度可达55-65℃,晴天干燥周期耗时30h,最终含水率12.9%,阴雨天干燥周期耗时36h,最终含水率13.4%。 3、枸杞原料前处理工艺的研究和响应面优化。比较了5种前处理工艺对枸杞干燥时间及品质影响,发现采用KOH溶液(50%KOH+50%蒸馏水)、酒精、植物油按10%、20%、70%重量比配成皂化液,在20℃环境下皂化4min,将皂化液与K2CO3以及蒸馏水按2%、4%、94%重量比混合,将枸杞置于35℃-38℃混合液中搅拌10min的前处理方案较适宜枸杞的烘干;对其进行响应面优化工艺,获得最佳前处理条件为:前处理温度39℃,前处理时间12min,K2CO3与皂化液配比为1:2,干燥时间为21.5h。 4、干燥枸杞品质研究。测定了枸杞的理化指标,微生物指标及营养成分。枸杞水分含量10.56/100g,灰分含量4.01g/100g,蛋白质含量10.69g/100g,脂肪含量0.89g/100g,达到GB/T18672-2002枸杞的特优级标准。总糖含量39.14g/100g,与特优级标准差0.66g/100g。氨基酸总量达到51.60mg/g,卫生指标达到国家标准。 【关键词】:混联式太阳能果蔬干燥设备 枸杞 设备优化 前处理 品质
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S567.19;S226.6
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 1 绪论9-17
  • 1.1 研究目的及意义9-13
  • 1.1.1 枸杞的生产状况9
  • 1.1.2 枸杞的营养及药用价值9-10
  • 1.1.3 枸杞的传统干制方法10-12
  • 1.1.4 太阳能干燥技术12-13
  • 1.2 国内外研究进展13-15
  • 1.2.1 国内外太阳能干燥设备及技术研究进展13-14
  • 1.2.2 枸杞干燥工艺研究进展14-15
  • 1.2.3 太阳能干燥技术应用于枸杞烘干存在的问题15
  • 1.3 主要研究内容及技术路线15-17
  • 1.3.1 主要研究内容15-16
  • 1.3.2 技术路线16-17
  • 2 混联式太阳能果蔬烘干设备优化17-40
  • 2.1 材料与方法17-19
  • 2.1.1 试验材料17-18
  • 2.1.2 仪器与设备18
  • 2.1.3 试验过程实现方法18
  • 2.1.4 试验结果测定方法18-19
  • 2.2 结果与分析19-40
  • 2.2.1 混联式太阳能果蔬干燥设备改进前工况19-24
  • 2.2.2 混联式太阳能果蔬干燥设备干燥枸杞存在的问题24-25
  • 2.2.3 混联式太阳能果蔬干燥设备的优化25-32
  • 2.2.4 混联式太阳能果蔬干燥设备改进前后对比32-39
  • 2.2.5 小结39-40
  • 3 混联式太阳能果蔬干燥设备干燥枸杞前处理工艺选择40-55
  • 3.1 材料与方法40-43
  • 3.1.1 试验材料40
  • 3.1.2 仪器与设备40-41
  • 3.1.3 试验设计方法41-42
  • 3.1.4 试验结果测定方法42-43
  • 3.2 试验结果43-53
  • 3.2.1 不同前处理方法对枸杞干燥效果的影响43-46
  • 3.2.2 前处理工艺单因素试验及响应面优化试验结果46-48
  • 3.2.3 响应面法优化前处理工艺结果与分析48-53
  • 3.3 小结及分析53-55
  • 3.3.1 小结53
  • 3.3.2 分析53-55
  • 4 混联式太阳能果蔬干燥设备干燥枸杞试验55-60
  • 4.1 材料与方法55-57
  • 4.1.1 试验设计方法55
  • 4.1.2 试验结果测定方法55-57
  • 4.2 试验结果57-60
  • 4.2.1 枸杞理化指标分析57
  • 4.2.2 卫生指标分析57-58
  • 4.2.3 枸杞游离氨基酸含量分析58-60
  • 5 讨论60-62
  • 5.1 混联式太阳能多功能枸杞烘干设备设计评价60
  • 5.2 与国内外现有技术对比60
  • 5.3 混联式果蔬太阳能干燥设备应用于宁夏枸杞干燥的优势与不足60-62
  • 5.3.1 优势61
  • 5.3.2 不足61-62
  • 6 结论62-64
  • 6.1 控制系统的设计结论62
  • 6.2 辅助热源的设计结论62
  • 6.3 前处理工艺优化结论62-64
  • 参考文献64-67
  • 作者简介67-68
  • 致谢68-69


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