干燥設(shè)備干燥工藝較復(fù)雜，且不同品種紅棗的初始含水率、棗核大小、棗肉密實(shí)度與個(gè)頭都不相同，干燥工藝也會(huì)有所區(qū)別，本文針對(duì)冬棗展開其干燥工藝的研究。干燥設(shè)備的預(yù)熱升溫階段作為整個(gè)干燥過程的基礎(chǔ)，對(duì)后期的蒸發(fā)階段和干燥階段有很大影響。紅棗表皮是干燥過程中水分?jǐn)U散的阻礙，若在初期預(yù)熱升溫階段的溫濕度控制不好，極易形成外干里濕的“皮硬里濕”棗，紅棗表皮色澤發(fā)暗；或紅棗內(nèi)部的水汽不易散出，形成所謂的“坐囤棗”,干棗喪失密細(xì)紋理的特征。本文主要研究風(fēng)速以及預(yù)熱升溫階段的相對(duì)濕度對(duì)整個(gè)干燥過程和紅棗品質(zhì)的影響。

根據(jù)相似理論建立模型，搭建可適用于多種系統(tǒng)形式和送風(fēng)方式且溫濕度可控的熱風(fēng)干燥試驗(yàn)臺(tái)。以冬棗為研究對(duì)象，進(jìn)行冬棗熱風(fēng)干燥工藝的試驗(yàn)研究，根據(jù)傳統(tǒng)的干燥設(shè)備干燥工藝制定熱風(fēng)干燥工藝。預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開始，以每小時(shí) 5℃的梯度升溫，直至第 7 個(gè)小時(shí)升溫至 65℃；蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個(gè)小時(shí)；干燥階段：干燥設(shè)備降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達(dá)到要求。根據(jù)文獻(xiàn)查得紅棗干燥的風(fēng)速范圍，從多次試驗(yàn)得出較佳風(fēng)速。根據(jù)烘盤確定紅棗的裝鋪密度，研究預(yù)熱升溫階段在不同相對(duì)濕度下物料的升溫速度、干燥速率、干燥特性以及物料整體的干燥品質(zhì)。

計(jì)算得出干燥設(shè)備干燥紅棗 24 小時(shí)需要總加熱量 8574.84k J ，則整個(gè)干燥過程中單位時(shí)間內(nèi)需要為干燥室提供的有效熱量為 99.25J，設(shè)電加熱的效率η=%90 ，加熱器功率 Pe =99.25 ÷0.9 =110.28W 。 選用 W 型 220V，1.0 k W 的電加熱，干燥設(shè)備的可調(diào)溫度范圍是 0～150℃。根據(jù)電加熱器的大小，將加熱室尺寸設(shè)置為：300×200×330mm。電加熱室用 2mm 的鍍鋅板白鐵皮制成，采用 2cm 厚的聚氨酯板保溫，電加熱的啟停由溫度控制箱控制。為了實(shí)現(xiàn)干燥過程中對(duì)風(fēng)速的要求，我們采用風(fēng)機(jī)使管道中的空氣流動(dòng)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處用風(fēng)速儀測(cè)風(fēng)速，風(fēng)機(jī)與變速器相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速的調(diào)節(jié)。 由風(fēng)量 Q=39.55 m3/h，選擇軸流交流風(fēng)機(jī)的型號(hào)為：SF-15051。

干燥設(shè)備濕度控制與加濕方式 將原有的硅膠除濕室改為加濕室，在加濕室內(nèi)采用超聲波霧化進(jìn)行加濕，將盛霧化的容器放入加濕室內(nèi)，超聲波霧化設(shè)備的原理就是通過高頻諧振把液態(tài)水分子打散，從而產(chǎn)生水霧。用振蕩頻率為 1.7MHz  或 2.4MHz 的電子高頻震蕩使陶瓷霧化片產(chǎn)生高頻諧振即可，不再需要其他的輔助工序。將預(yù)熱升溫階段干燥設(shè)備的濕度分別控制在 40%、50%和 60%，當(dāng)濕度要求為 60%時(shí)使用兩個(gè)霧化設(shè)備，因?yàn)樵陬A(yù)熱階段后期一個(gè)霧化設(shè)備不能達(dá)到濕度要求，通過控制霧化設(shè)備的啟?？刂聘稍锸覂?nèi)的濕度。

棗與切片棗干燥至安全含水率的時(shí)間分別是 30 個(gè)小時(shí)和 10.5 個(gè)小時(shí)，可知干燥設(shè)備的干燥速率幾乎是整棗的兩倍。棗皮是阻礙紅棗內(nèi)水分?jǐn)U散的主要因素，若沒有棗皮的阻礙，即使是在緩慢升溫的預(yù)熱階段，干燥速率也與高溫干燥時(shí)相差不多，而整棗在預(yù)熱階段的干燥速率隨著溫度的升高緩慢提高。干燥前期階段溫度不能過高，要先提高棗果的溫度，否則棗皮容易硬化，在后期干燥過程中水分就更難除去。從干燥設(shè)備干燥時(shí)間來看，本次整棗的干燥總時(shí)長(zhǎng)減少了 2 個(gè)小時(shí)，左邊為第1次風(fēng)速為 1.2m/s 的干燥效果，右邊為本次試驗(yàn)，兩者相較收縮度都差不多，但左邊的顏色較深，是干燥時(shí)間過長(zhǎng)所致，整體來說本次試驗(yàn)的干燥效果較好，且更節(jié)省時(shí)間。

回軟后從色澤、外形和口感來評(píng)判：本次試驗(yàn)冬棗的色澤更好且整體較均勻，口感較厚實(shí)，有嚼頭，棗皮感不是很硬；風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)冬棗的整體顏色偏暗，吃起來?xiàng)椘て??？s短干燥時(shí)間有利于維持冬棗的口感和色澤，減輕棗皮的硬化程度。通過記錄的數(shù)據(jù)研究干燥室內(nèi)溫度與濕度的變化發(fā)現(xiàn)，本次試驗(yàn)預(yù)熱階段的相對(duì)濕度在 40%～50%，而風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)時(shí)預(yù)熱階段干燥室內(nèi)的相對(duì)濕度僅有 20%。由此可知，是棗片內(nèi)的水分散失的快，使干燥設(shè)備內(nèi)的相對(duì)濕度升高。由于預(yù)熱階段時(shí)的條件產(chǎn)生變化，使本次試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生了變化。猜想在預(yù)熱階段提高相對(duì)濕度可能是有利于紅棗干燥的，再將風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)中 1.2m/s 的試驗(yàn)結(jié)果與本次整棗試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比，在干燥后期，本次試驗(yàn)比上次試驗(yàn)干基含水率下降的快；在蒸發(fā)階段，本次試驗(yàn)的干燥速率明顯高于上次試驗(yàn)，而在干燥階段的后期差異較不明顯。由此可見，預(yù)熱階段干燥設(shè)備內(nèi)的相對(duì)濕度是對(duì)后期的干燥過程有影響的，特別是蒸發(fā)階段。所以，在接下來的試驗(yàn)可以針對(duì)預(yù)熱階段干燥室內(nèi)的相對(duì)濕度展開研究。