[发明专利]一种中等水分含量颗粒状谷物的微波振动床干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种食品加工和保存的方法，更具体地，本发明涉及一种适合于工业化生产的食品谷物干燥方法，即中等水分含量颗粒状谷物的微波振动床干燥的方法。

背景技术

中国的现代干燥技术是从20世纪50年代逐渐发展起来的，在几代人的共同努力下，我国干燥技术经历了不断的演变和革新，已经基本确定三项干燥技术标准，即保证产品质量；环保无污染；节约能耗。在市场需求的大力推动下，我国干燥技术的发展突飞猛进。目前国产干燥设备在国内市场占有率已达到80％以上，预计“十五”期间将达90％以上。但是，随着全球化国际竞争不断加剧，我国以中、低端技术占主导地位市场面临巨大的竞争压力，因此，不断创新改善干燥技术成为行业发展的当务之急。

对于中等水分颗粒状谷物的干燥保藏，目前行业内通用的干燥方法包括日光曝晒干燥、自然通风干燥、热风干燥、红外辐射干燥、真空干燥和微波干燥等。日光曝晒干燥和自然通风干燥主要靠自然晾晒来干燥食品，通常因不能及时干燥处理而导致大量食品霉烂，不仅影响食品品质，而且存在安全卫生隐患；热风干燥和红外辐射干燥主要采用传统的加热方法，利用热传导、对流、辐射的原理将热量从外部传入内部，物料表面温度明显高于内部，从而建立温度梯度，由于高温将使食品间隙中的空气扩张，导致挤压毛细管内水分顺着热流方向转移，即温度梯度与湿度梯度方向，阻碍水分蒸发。因此，加热速度慢，能耗高，物料温度局部过高导致干燥产品质量低；真空干燥即在低压加热状态下使水分在100℃以下便可沸腾产生水蒸气，易于水分从食品中蒸发，干燥产品质量高，但设备复杂，操作复杂，处理量小，能耗高，行业内应用不多；微波干燥不同于其他传统方法，其利用介质损耗原理，由于在微波条件下，物料中水分介质损耗较大，能吸收大量微波并转化为热能，因此，物料的升温和蒸发式在物料整体同时进行的。但由于蒸发冷却的缘故，物料表面温度略低与里层温度，同时由于物料内部产生热量，以致于内部蒸汽迅速产生，形成压力梯度，驱使水分流向表面。由此可见，微波干燥易于形成温度梯度、湿度梯度以及蒸汽压同向，从而改善干燥过程中水分的迁移条件，利于物料中水分向外排出，这样不仅克服了在常规干燥韩总因物料外层首先干燥而形成的硬壳板结阻碍内部水分继续外移的缺点，而且加热速度快，能耗低，并能较好保留食品中维生素及食品原有的色香味，有效提高产品加工品质和食用品质，因此得到行业内普遍关注，具有很好的发展前景。但在微波干燥的研究与应用中发现，干燥不均匀性是影响微波干燥产品品质的主要因素。

针对上述问题，目前解决办法主要集中在：1.改善微波干燥不均匀性的措施主要是通过改变微波腔内电磁场的模式来提高电磁场分布的均匀性，如增加馈能口的数量、安装模式搅拌器、使用多种频率不同的微波源以及合理设计微波腔的形状和大小等。但苏伟光等人(苏伟光，王瑞芳，曹斌，李占勇.干燥技术与设备，2007，5(5)：236-240)研究发现解决微波干燥的不均匀性，关键在于解决物料对微波吸收的不均匀性，通过在干燥过程中改变物料的位置来弱化对电磁场分布的依赖性，即使在一个不均匀的微波场中，通过物料的位置的不断变化也可提高物料对微波能吸收的均匀性，从而改善干燥产品品质；2.采用组合式干燥方法，其主要目的在于集成两种或两种以上的干燥技术，实现节能、保质和高效的干燥效果，但现有组合式干燥方法仍未能解决目前干燥方法所面临的本质性问题，例如高低温联合干燥方法，即物料经高温连续干燥，当水分降低到18％左右时，将物料转移到低温干燥仓内，采用低温通风干燥。其具有能耗低，品质高等优点，但是要配置大容量的通风干燥仓，设备基础投资较大；微波-气动床干燥，其利用微波结合气动床的干燥方法，使物料在微波场中实现翻滚，以解决传统微波干燥弊端。但目前这种组合式干燥方法其微波功率极低，而产生流化效果所使用的热空气用量极高，所以其干燥作用还是以热风干燥为主，仅仅是温度梯度与湿度梯度的方向较传统热风干燥稍好，而且能耗较高；目前市场还出现一种水平回转式微波干燥技术，其同样针对物料干燥均匀性问题，采取回转的方式使物料在密闭腔体内实现翻转，并且将微波发生器设置在顶部，较立式回转式微波干燥技术，其有效解决了干燥均匀性的问题；但本发明是利用微波振动方式来改善传统微波干燥不均匀性问题，解决问题的角度不同，而且由于设备回转支架是双支点固定在干燥室内，无法移出，密封门开在干燥室的周围处，造成装取物料操作困难，工作效率低，清洗较困难。