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第八章 食品干燥机械与设备 第一节 概述 定义:凡是使物料(溶液、悬浮液及浆液)所含水分由物料向气相转移,从而变物料为固体制品的操作,统称干燥。 根据这一定义,干燥的含义显然与过滤、压榨等滤干、榨干以及浓缩均有区别。 要使水分从物料转移到气相,物料必须受热,水分吸收热量才能汽化。 物料受热的方式仍然就是三种基本传热方式,即对流、传导和辐射。因此根据传热方式的不同,干燥分热风干燥、接触干燥和辐射干燥。 物料中水分的汽化可以在不同的状态下进行,水分是在液态下汽化的,倘若预先将物料中水分冻结成冰,而后在极低的压力下,使之直接升华而转入气相,这种干燥称为冷冻干燥或冷冻升华干燥。 干燥食品的分类 按被干燥食品的状态分 1. 粉状食品物料:主要有淀粉、米粉、鱼粉、调味粉、果糖、各种氨基酸和食品添加剂等。 2. 片、条、块状食品物料:主要有干制的果蔬、饼干、茶叶、鱼虾干等海产品和猪牛肉等畜产品。 3. 浆状食品物料:主要有奶粉、豆粉、果胶、咖啡粉等。 按被干燥食品的物理化学性质分 1. 液态食品:包括溶液、胶体溶液和非均相态食品。 2. 湿固态食品:包括晶体、胶体和生物组织体。 干燥的方法 热风干燥:空气干燥法,此法直接以高温的空气作热源,即对流传热,将热量传给物料,使水分汽化同时被空气带走。 接触干燥法:此法是间接靠间壁的导热,将热量传给与间壁接触的物料。热源可为水蒸气、热水、燃气、热空气等。 辐射法:此法是利用红外线、远红外线、微波或介电等能源将热量产给物料。 应用:干燥在国民经济各部门都有着重要意义。食品工业中干燥操作是一项最基本的单元操作,对于干燥食品它是一项主要的单元操作。例如:果蔬的干制,奶粉和蛋黄粉的制造,面包饼干的焙烤和淀粉的制造等等。另外发酵食品,味精,柠檬酸,酶制剂等等。啤酒生产中麦芽干燥,制糖生产中砂糖的干燥等。 目的:食品干燥目的是去除物料中的水分,减少其体积和重量,便于产品的储存和运输;可防止微生物在成品中繁殖。 干燥通常是产品生产过程中最后一道工序,因此与产品质量,最终产品有着重要关系。如果干燥过程控制不好,会使产品变质而受到损失。食品多为热敏性物料,在干燥过程中如果控制不好导致变质,破坏其色、香、味,影响产品质量。 干燥方法和干燥设备的选择,应根据产品的特点、产量、经济性等综合考虑。 目前食品产品的干燥广泛采用的是空气干燥法。 热风干燥设备的分类 热风干燥:用对流方式将热空气的热量传递给物料,带走物料表面的水分。 特点:热风既是载热体又是载湿体,因此热风干燥设备结构简单,操作容易。 一、成件产品干燥设备: 1、移动式干燥器:a、传送带式;b、车厢式;c、链板式。 2、固定式干燥器:a、箱式;b、隧道式。 第二节 固定床和箱式干燥机 固定床干燥特点是结构简单,容易制造,投资小,通用性强;但设备装卸物料不便,生产率低。 烘房: 它一般由烤架、加热炉、烟道、烟囱与烤架、烤盘等组成。烤房为土木砖结构,周围有保温层。 这种设备的优点是升温排湿快,烤房较高,空间利用率较大,热能利用较好。缺点是操作劳动强度大。 主要用于小批量土特产品、果品的干制。还可以在这类烘房内,利用蒸汽管道,间接加热,制作果脯等产品 固定床干燥设备 循环干燥仓: 组成:热风装置,循环装置,料仓 特点:干燥速度快,处理量大,有贮存仓的作用。 搅拌器作用:降低干燥室垂直方向水分梯度。 均化空隙,增加通风均匀性。 固定床和箱式干燥机 二、箱式干燥器 平行流:热风从物料表面通过,料层薄(20~50mm),干燥强度小。 穿流:热风从料层中通过,料层厚(45~65mm),干燥强度大。 第三节 隧道式干燥设备 一、结构和工作过程 (一)隧道体 (二)料盘与装料 (三)料车与装料盘 (四)料车的运行 有人工推车和链爪推车两种方式。 1.人工推车 2.链爪推车 (五)门的结构与开闭 双扉式,旁推式或升降式 (六)风机 (七)加热装置 二、类型和特点 (一)顺流型隧道式干燥机 风机、加热器多设在隧道顶的上边。料车从隧道一端推人,湿物料先与高温热风接触,对高水分物料,可采用较高的热风温度,也不致损伤产品品质。而物料接近干燥成品时,热风温度降低,可防止产品过热,但难以获得低水分产品。 (二)逆流型隧道式干燥机 (三)混合式隧道干燥机 湿物料入隧道先与高温而湿度低的热风作顺流接触,可得到较高的干燥速率;随着料车前移,热风温度逐渐下降、湿度增加,然后物料与隧道另端进入的热风作逆流接触,使干燥后的产品能达较低的水分。两段的废气均由中间排出,亦可进行部分废气再循环. 这种设备与单段隧道式干燥设备相比,干燥时间短、产品质量好,兼有顺流、逆流的优点,但隧道体较长。 (四)穿流型隧道式干燥机 在隧道体的上下分
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