[发明专利]一种用氮气干制果品蔬菜的方法及成套设备

说明书

本发明涉及到使用低湿度干燥气体的食品干燥工艺及成套设备。

利用温差作为促进干燥因素的热气体干燥系统或冷冻升华法的冷冻干燥系统，是通常使用的食品干燥方法。热气体干燥法，当干燥气体采用空气时。因空气中含有21%的氧，在干燥过通中，该氧气与被干燥物起氧化作用，致使被干燥物中部分营养成分遭到破坏，使食品色、香、味、均变差，甚至变质。冷冻干燥法因要求有非常高的真空度，设备复杂、费用大，能耗增大，使干燥食品成本太高。美国专利US4335150创造了用低湿度氮气、二氧化碳或惰性气体对食品进行了干燥的工艺，可使食品保持了良好的质量和很好的干燥状态，该方法采用了装有吸湿剂（如硅胶、铝胶、分子筛、活性炭等）的二个吸湿床，使干燥食品后的潮湿干制气体，用脱湿床脱湿还原成低湿度干燥气，然后循环再用作为干燥气。该发明使食品可在低湿度干燥气下连续不断地进行干燥，干燥气在二个脱湿床的吸湿、脱湿互换还原下能循环使用。但该方法也相应地增加了一套脱湿设备和该设备所需的能源消耗，且从该专利的表1所示的数据而知，这种方法对食品本身含湿量不大的情况较为适用，而对于含湿量大的食品，其专利说明书中说明需增加干燥气体的循环次数，才能达到好的干燥。即干燥速度和产量就会大为减小;再者当吸湿床选定型号后，脱湿能力就不可调，因此该专利对干燥食品的品种、干燥量均有限制，适用范围较小。

本发明是一种用温度、湿度可调的低湿度干燥氮气的食品干燥工艺（方法）及其成套设备，它可适用于水份少的或多的食品的干燥，还可适用要求不同干燥温度的各种食品，适用范围大，工艺系统较简单，能耗小，成本低。

本发明为将水果、蔬菜洗净后，保持一定的厚度均匀存放在透气的容器上，然后装入干燥炉，其干燥工艺流程（方法）为：（1）将直接由制氧机出来的低湿度纯净氮气（在20℃时，空气的含水量为17.22克/米³，而制氧机出来的氮气的含水量仅为5PPM/米³）通过板式换热器，使氮气达到干制食品所需温度，而后由管道运输入干燥炉。（2）将干燥后的湿氮气一部分由排气机将其排出炉外，而另一部分则作为循环气。此循环气的湿氮气与由板式换热器来的低湿氮气混合，由于两者湿度、温度均不同（前者湿度较大而温度较低），当干燥物不同时，它们可根据需要，调节TG104蝶阀的开启度，即调节两者的混合比，然后由鼓风机加压，由加热器加热（也可不加热）而通入干燥炉，干燥一定时间后干制品就达到最佳状态。（3）干燥完毕打开炉门取出干制品，如果全部完毕则打开通空气阀，使炉内氮气含量对人体无害。值得说明的是为了使低湿度氮气充分利用，本发明采用了循环氮气的工艺，以节省能耗，且采用混合量的调节和加热器的加温，就使本工艺具有调湿、调温、适用性广的优越性，其次因干燥炉采用的是低湿氮气，为了人身安全，本干燥炉采用了一些特殊结构，此外本工艺流程中，利用制氧机出来的氮气和废热气，实现了能量的综合利用，所以能耗小。

图1是本发明的工艺流程图

图2卧式干燥炉的结构原理图

图3立式干燥炉的结构原理图

由图1、2、3可知本发明的干制方法为：先将需要干制的水果、蔬菜、木耳洗净，平均堆放在放置食品的容器上，然后送入干燥炉Ⅱ，由制氧机来的低湿度氮气，用管道直接送入板式换热器Ⅰ，利用其配套空压机压缩气体时产生的废热与其进行热交换，使氮气加热到所需温度后，输到干燥炉Ⅱ，低湿度氮气通过干燥炉与被干燥食品接触后，一部分由排气机从排气管排出，另一部分由管道送回循环使用，它再次与由板式换热器来的热低湿氮气混合后由鼓风机Ⅲ加压，再经加热器Ⅳ（可根据需要加热或不加热）使其已达到所需温度和湿度的氮气而输入干燥炉Ⅱ。调节阀门TG101、TG102、TG103、TG104的开启度就可改变气体的进气量，加之采用加热器就可达到调湿、调温低湿度氮气干制水果、蔬菜的目的。管道中的温度测量仪表T1、T2、T3与流量测量仪表F1均可作为热工检测和流量计量用。这种混合、循环的方法不仅使整个干燥炉内的干燥气氛湿度均匀，使干制品质量好，湿度、温度可调，干制食品的适用范围广，而且可使制氧气厂的排出氮气和余热实现综合利用。本发明大量氮气的循环使用，亦大大节省了能源消耗。果、蔬物在干燥炉内干制完毕，用排气机抽气，并打开炉门取出干制品。当整个制品全部干制完后或干制中途检修炉子时，为了防止氮气对人体窒息，确保人身安全，须开启阀门TG105，通入空气。在本发明中，采用蝶阀TG104的开启度变化可调节循环气量，此调节量一般由被干燥物品的品种、湿度而定。