烘干設(shè)備風(fēng)速對干燥過程的影響 

干燥工藝與方法 本試驗裝置可實現(xiàn)同側(cè)下送上回、異側(cè)下送上回、中送中回、同側(cè)上送下回和異側(cè)上送下回五種送風(fēng)方式。根據(jù)烘干設(shè)備的構(gòu)造，采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式。根據(jù)傳統(tǒng)紅棗干燥工藝，現(xiàn)紅棗熱風(fēng)干燥試驗采用以下干燥工藝： 

（1）預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開始，以每小時 5℃的梯度升溫，直至第 7 個小時升溫至 65℃； 

（2）蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個小時； 

（3）干燥階段：烘干設(shè)備降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達(dá)到要求。 

（4）回軟貯藏：干燥后的紅棗散熱后，再經(jīng)過十多天的堆放進(jìn)行回軟貯藏，注意通風(fēng)。 

烘干設(shè)備預(yù)熱階段是蒸發(fā)階段的準(zhǔn)備工作，通過緩慢提高棗果的溫度，使之受熱均勻。蒸發(fā)階段的干燥溫度較高，是除去大部分游離水的過程，在此過程的干燥速率也是較快的。但是，干燥溫度過高會使紅棗內(nèi)部細(xì)胞破損，造成營養(yǎng)物質(zhì)的流失，干燥時間過長，紅棗也會產(chǎn)生焦化結(jié)殼現(xiàn)象，內(nèi)部水分也就很難擴(kuò)散出來，使紅棗品質(zhì)受到影響。 由于冬棗在陽歷 10～11 月份自然成熟，在市場上售賣時間較長且容易買到，以冬棗為研究對象。個頭中等且適中的冬棗的初始含水率（濕基）在 80%左右，干基含水率則為 400%。以此計算，若冬棗要干燥至七八成干，則干基含水率應(yīng)降至 100%左右。

烘干設(shè)備烘盤裝棗量的經(jīng)驗值為 12kg/m2～15kg/m2，也可根據(jù)品種不同而做適當(dāng)調(diào)整，厚度不超過兩層較好，小果品種也可做適當(dāng)裝厚些。由于冬棗個頭較圓，所以每個烘盤裝棗 2kg。托盤架設(shè)置 3 層，每次可干燥 6kg 冬棗。 烘干設(shè)備循環(huán)風(fēng)速控制范圍為 2～5m/s，則初步設(shè)定模型的循環(huán)風(fēng)速應(yīng)控制在 0.894～2.236m/s 范圍內(nèi)。紅棗熱風(fēng)干燥室內(nèi)的平均風(fēng)速為 1.0～2.0m/s[47]。熱泵－熱風(fēng)聯(lián)合干燥的較優(yōu)風(fēng)速干燥條件為 2.5m/s。根據(jù)以往的經(jīng)驗值，此試驗臺采用 0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s 三個風(fēng)速對冬棗進(jìn)行熱風(fēng)干燥試驗。因為并沒有針對冬棗的干燥工藝，所以先對冬棗進(jìn)行與傳統(tǒng)工藝相似的干燥方式。

烘干設(shè)備采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式，實驗步驟如下： 

（1）去除壞棗，挑選個頭大小均勻的冬棗； 

（2）將新鮮冬棗洗凈并瀝去過多的水分，稱重裝盤，每個烘盤裝 2kg，在每盤的四個角和中心位置標(biāo)記取樣稱重；

（3）用風(fēng)速儀在進(jìn)風(fēng)口測風(fēng)速，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的變速器來控制風(fēng)速； 

（4）將干燥室內(nèi)的溫度設(shè)置為 30℃，當(dāng)干燥室內(nèi)溫度達(dá)到 30℃時將冬棗放進(jìn)干燥室開始試驗；

（5）按照上述干燥工藝進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，并每隔一小時取樣稱重，在干燥后期階段每隔半小時取樣稱重，直至含水率達(dá)到要求，在三個風(fēng)速下做三次試驗。

烘干設(shè)備加濕室的改進(jìn) 本試驗臺是通過手動加水和控制霧化加濕器的啟停來調(diào)節(jié)干燥室內(nèi)的相對濕度的，消耗人力且干燥室內(nèi)的濕度沒有那么精準(zhǔn)。打開加濕室的門加水會導(dǎo)致系統(tǒng)的熱量散失，對整個干燥過程都會產(chǎn)生影響；而手動控制加濕器的啟停既費時又費力，且控制精度也不高。 這些因素都會對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，為了減小誤差，可將濕度傳感器、加濕器和 PLC 技術(shù)相結(jié)合，通過 烘干設(shè)備PLC 技術(shù)控制加濕器的啟停，舍棄了人工控制，操作簡單方便，省時省力。同時也要對加濕室的構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)，為了減少系統(tǒng)的熱量散失，在結(jié)構(gòu)上要杜絕開門加水，可在加濕室的頂部鉆一個小孔并插入漏斗，在不需要加水時將漏斗的加水口封住，這樣避免了開門使系統(tǒng)熱量散失。紅棗因其豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值受到人們的青睞。

但傳統(tǒng)的干燥方式及干燥設(shè)備的落后都不利于紅棗的加工生產(chǎn)，不僅阻礙紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其營養(yǎng)價值也嚴(yán)重流失。所以，本課題針對紅棗的熱風(fēng)干燥特性展開研究，設(shè)計了采用電加熱的小型熱風(fēng)干燥試驗臺，以冬棗為研究對象進(jìn)行試驗。通常影響烘干設(shè)備干燥過程的參數(shù)就是溫度、濕度、和風(fēng)速。紅棗的干燥分為預(yù)熱階段、蒸發(fā)階段和干燥階段，其作為熱敏性水果，在每個干燥階段對溫度和濕度的要求都不相同。對各個階段的溫度、濕度和風(fēng)速的研究都是為了提高紅棗的干燥品質(zhì)和干燥效率。