一種使高水分果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法技術

一種使高水分果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法，屬于果蔬或水產品食品加工技術領域。本發明專利技術采用熱風和熱泵干燥聯合處理，或者冷凍干燥和熱泵干燥聯合處理使高水分果蔬或水產品脫水，并達到節能４５％－６０％和產品外觀品質接近單純普通干制品的目的，過程為：將蔬菜、水果或水產品原料先進行清洗、切斷、漂燙、冷卻離心甩水、調味、靜置、熱泵聯合干燥、冷卻、保藏、挑選、金探、包裝。本發明專利技術采用了熱泵聯合干燥脫水的新工藝，熱泵聯合干燥果蔬或水產品具有加熱溫度低、生產時間短、品質好、能源消耗低等特點。

【技術實現步驟摘要】

一種熱泵型聯合干燥使果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法，本專利技術屬于食品加工
，涉及高水分果蔬或水產品脫水加工。
技術介紹
目前高水分果蔬加工大都采用傳統的干燥方法：烘房回龍火道加熱干燥方法，它存在著以下幾方面的問題：1)加熱溫度過高。傳統工藝干燥技術，加熱溫度不易控制。一般加熱溫度都在75-90℃左右，而脫水蔬菜干燥工藝要求干燥溫度不得超過65℃。2)干燥時間過長。采用傳統方法，每加工1噸蔬菜至少需要24h以上，即使這樣偶爾也因干燥效果不好出現返工而重新加熱烘干現象。3)能源消耗量大。傳統干燥工藝，熱效率均較低，約為30％-60％，在干燥過程中，干燥蒸發水分的熱量約占36％左右，廢氣損失約占58％左右，干物料帶走熱量及干燥器熱損失分別占2％和2％，熱效率僅為40％。傳統水產品脫水主要采用日光干燥和熱風干燥。日光干燥利用太陽能和自然風，在水產品和空氣間形成濕度梯度，促進水產品水分蒸發，不需特殊設備，干燥成本低，是最經濟的干燥方法。但此法干燥周期長，衛生條件差，水產品容易變質，造成重大經濟損失。熱風干燥是用加熱后的空氣做媒介，將物料進行加熱促進水分的蒸發。熱風干燥設備投資少，適應性強，操作、控制簡單，衛生條件較好，目前被廣泛應用于水產品干燥。但在水產品的熱風干燥過程中，由于干燥溫度較高、干燥時間長，并且與氧長時間接觸，會引起脂肪氧化和美拉德褐變，產生不良氣味并進而破壞水產品的組織結構，水產品中的熱敏性成分和生理活性成分也會遭到很大破壞，從而使產品品質嚴重降低(維生素和芳香物質損失、表面硬化開裂、過度收縮、低復水性和明顯的顏色改變等)。熱泵干燥技術是利用工作介質在蒸發器中減壓蒸發，使蒸發器表面溫度低于室內空氣露點，這樣當空氣流經蒸發器時受到冷卻而降低到露點以下，這時空氣中多余的蒸汽就會在蒸發器表面冷凝而析出，冷凝水滴入接水盤后，由排水管流入盛水容器中。液態工作介質吸熱氣化后，經壓縮機做功送入冷凝器，在高溫高壓下冷凝器放出大量的氣化潛熱。在蒸發器中冷卻后的空氣通過冷凝器時，吸熱溫度回升后，以干燥狀態排出，與送入室內空氣混合。從而降低了室內空氣濕度，達到了干燥脫水的目的。目前西方發達國家的空氣源熱泵熱水器的能效比已達到4.0以上，美國橡樹-->嶺國家實驗室開發的整體式熱泵熱水器的能效比可達到5.0。北京林業大學采用清華大學研制的HTR01環保型高溫制冷工質，研制出GCS2/1型風源熱泵干燥試驗裝置，并以此裝置實驗。實驗時該熱泵干燥先做R22的實驗，然后抽出R22工質再灌入HTR01高溫工質做實驗。實驗結果顯示，在熱泵壓縮機的壓縮比和冷凝溫度大致相同的情況下，HTR01工質的能耗比R22小，而供熱系數比R22大。以馬尾松為試材做干燥試驗為例，馬尾松密度0.431t/m3，材厚4cm，材量2m3，初含水量50％，終含水量12％，干燥時間近14天，能耗為389kw.h/m3材。即采用HTR01的高溫工質后，采用條件基本相同的試材，總干燥時間為8天，比用R22做工質時縮短了近一半，而能耗也節省了近1/3以上。該風源熱泵干燥機不僅可干燥木材，也可干燥糧食、食品等其他物料或回收排氣余熱。它具有無污染，節能效果好的優點。現有熱泵或熱泵聯合干燥的不足之處：1)當前單一熱泵干燥研究還是主要局限于低溫干燥，設備以改裝為主，對物料的針對性不強，同時干燥工藝的長時間和低溫給微生物繁殖創造了條件。2)熱泵聯合干燥目前研究的較少，主要是與熱風和微波的聯合干燥，工藝研究不夠全面和深入，轉換點主要憑借以往經驗，參數指標單一，要么只看品質指標，要么只看單位出水能耗SMER，沒有建立節能和保質的整合指標。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種熱泵型分段聯合干燥使高水分果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法，可用于各類高水分果蔬或水產品的加工。技術解決方案：一種熱泵型分段聯合干燥使高水分果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法，采用熱風和熱泵干燥聯合處理，或者冷凍干燥和熱泵干燥聯合處理使高水分果蔬或水產品脫水，并達到節能45％-60％和產品外觀品質接近單純普通干制品的目的，過程為：將蔬菜、水果或水產品原料先進行清洗、切斷、漂燙、冷卻離心甩水、調味、靜置、熱泵聯合干燥、冷卻、保藏、挑選、金探、包裝；熱泵聯合干燥采用熱風和熱泵干燥聯合處理，或冷凍干燥和熱泵干燥聯合處理；所述常壓熱風干燥：采用70-80℃的熱風對流干燥，風速在1-2m/s，控制熱風干燥后的物料水分含量在20％-23％；所述冷凍干燥：加熱板溫度在60-70℃，凍至物料的中心溫度為-18～-25℃，凍干至物料含水率為35％-40％；所述熱泵干燥：溫度為55-60℃，干燥至物料含水率為5％-12％。本專利技術采用一種熱泵型聯合干燥脫水的制造方法，先取含水率已知的一定-->量的高水分果蔬原料或水產品如：蔬菜、水果或水產品等，經過預處理后，進行第一階段干燥處理，即經過熱風(70-80℃，控制熱風干燥后的物料水分含量在20％-23％)或冷凍干燥(加熱板溫度為60-70℃，凍至物料的中心溫度為-18～-25℃，凍干至物料含水率為35％-40％)，通過在線重量測量，水分含量至20-23或35-40％確定第一階段干燥結束時間。本專利技術第二階段即最后熱泵干燥階段的特點是：干燥腔內干燥氣進風溫度為55-60℃，具體根據干燥對象熱敏性而定。干燥對象熱敏性高時，可以適當調低溫度和干燥氣相對濕度。將預處理后的果蔬原料均勻鋪在干燥箱的網格上，厚度在5-10cm，干燥時間與原料種類及形狀有關，大多數產品均在3.5-4h左右完成干燥過程。具體干燥時間根據實測的水分含量來定，一般水分含量至5％-12％時就可以停止干燥。此時，關掉輔助加熱器，使物料自然冷卻，最后進行挑選、金探、包裝。熱泵是一種能夠從低溫熱源吸收熱量，并使其在較高溫度下作為有用熱能有效地、受控制地加以利用的熱能裝置。熱泵干燥機由壓縮機、風機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、干燥室等部分組成。熱泵干燥的原理是濕空氣首先接觸到蒸發器，空氣中的水分冷卻到露點下凝結，除濕后的空氣向前流動到達冷凝器。吸收冷凝器散發的熱量使之升溫。成為高載濕能力的干燥介質，再由風機吹回干燥室內與物料對流，實現物料的干燥。因此，蒸發器的除濕溫度和冷凝器的加熱溫度直接決定了進入干燥室的干燥氣的溫度和相對濕度，最終影響了干燥速率。而蒸發器的除濕溫度和冷凝器的加熱溫度除了和熱交換器效率有關外，壓縮機和使用的工作介質也有決定性的作用。新型工作介質的研制可以擴大熱泵干燥機工作溫度的范圍，使機子的整體性能大大提高。這也是熱泵干燥節能之關鍵。本專利技術采用熱風(或凍干)干燥先脫除所有的果蔬游離水和小部分果蔬結合水，然后進行熱泵干燥。這主要是針對熱風干燥、冷凍干燥后期干燥效率低、干燥時間長、能耗高的特點。以三階段干燥菜心為例，第三階段干燥時間占整個干燥的一半以上，脫水量僅占整個脫水量的10％左右。采用熱泵干燥可以提高干燥效率，達到節約能耗的目的。本專利技術的有益效果：本專利技術與現有技術不同之處：1)品質與節能兼顧的分段聯合干燥的水分轉換點優化技術，根據具體物料干燥要求和干燥過程特點，建立品質和節能的整合指標，在整合指標下進行水分轉換點的優化，確定合適的轉換點。2)干燥設備比現有設備更具有針對性，干燥溫度范圍大(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱泵型分段聯合干燥使高水分果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法，其特征是采用熱風和熱泵干燥聯合處理，或者冷凍干燥和熱泵干燥聯合處理使高水分果蔬或水產品脫水，并達到節能４５％－６０％和產品外觀品質接近單純普通干制品的目的，過程為：將蔬菜、水果或水產品原料先進行清洗、切斷、漂燙、冷卻離心甩水、調味、靜置、熱泵聯合干燥、冷卻、保藏、挑選、金探、包裝；　　　　熱泵聯合干燥采用熱風和熱泵干燥聯合處理，或冷凍干燥和熱泵干燥聯合處理；　　　　所述常壓熱風干燥：采用７０－８０℃的熱風對流干燥，風速在１－２ｍ／ｓ，控制熱風干燥后的物料水分含量在２０％－２３％；　　　　所述冷凍干燥：加熱板溫度在６０－７０℃，凍至物料的中心溫度為－１８～－２５℃，凍干至物料含水率為３５％－４０％；　　　　所述熱泵干燥：溫度為５５－６０℃，干燥至物料含水率為５％－１２％。

【技術特征摘要】
1.一種熱泵型分段聯合干燥使高水分果蔬或水產品脫水過程節能保質的方法，其特征是采用熱風和熱泵干燥聯合處理，或者冷凍干燥和熱泵干燥聯合處理使高水分果蔬或水產品脫水，并達到節能45％-60％和產品外觀品質接近單純普通干制品的目的，過程為：將蔬菜、水果或水產品原料先進行清洗、切斷、漂燙、冷卻離心甩水、調味、靜置、熱泵聯合干燥、冷卻、保藏、挑選、金探、包裝；熱泵聯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫金才，張慜，許韓山，盧利群，陳移平，陳龍海，
申請(專利權)人：海通食品集團股份有限公司，江南大學，
類型：發明
國別省市：33[]