[01676034]农产品热泵联合干燥技术与设备开发

干燥是实现农产品加工和贮藏的重要途径，在保证食品安全、提高食品质量中占重要的地位。江西及周边富产果蔬、畜禽等农产品，但整体干燥加工水平还偏低。传统太阳晒干、热风烘房大量存在家庭作坊和加工企业中，使得产品加工质量参差不齐、难有保障。而冷冻干燥技术因设备投资大、生产能耗高，只适用于高附加值的产品。因此，农产品高质量、低能耗干燥成为农产品加工领域急需解决的难题。 江西省科学院食品工程创新中心通过多年研究发现，干燥过程中避免物料内部局部高温高湿同时出现可以提高有效成分保持率，提高干燥品质。基于这一认识，针对现有干燥技术缺陷和农产品热敏性特点，提出了热泵热风联合干燥技术(HP-HAD)，并自主开发出相关设备。实践表明，联合干燥产品中有效营养成分的保持率、产品色泽、外形均优于传统的热风干燥。该技术克服了单一热泵干燥和热风干燥的缺点，在获得高质量产品同时，大幅度降低了干燥能耗。 在经过了技术和设备优化后，中心与江西天泉热能科技有限公司合作，开发出中温、中高温，箱式、半开式系列热泵联合干燥设备，整机主要技术指标达到：温度30-90℃，性能系数COP≥2.0，SMER为1.5-2.8kgH2O/KW.h(因物料不同而异)，产品最终含水率≤10%(果蔬)，营养成分平均保存率≥70%。已经应用于山药、芦笋、菊花、莲子、茶叶、板鸭、油茶籽、枸杞、槟榔等许多农产品的干燥，实现直接经济效益达到3.85亿元，可见社会效益2亿多元。 项目主要有以下几个创新：1、在国内首次自主提出热泵热风联合干燥技术。在干燥初始阶段，采用低温热泵干燥(35-55℃)，有效保存活性成分，在干燥后期随着热敏性组分对温度的稳定性不断提高，采用热风干燥(60℃以上)，提高干燥速度。2、在联合干燥设备设计时采用仿真软件进行风速场、温度场模拟，使干燥室风速分布均匀，无传热传质死角，通过循环支路设置、蒸发器空气节流口、辅助冷凝器和回热器设置，使热泵系统达到最佳节能效果。3、在国内首先利用低场核磁分析物料干燥过程中内部水分(自由水)和温度分布状态，结合有效成分降解、淀粉糊化、酶促反应以及能耗等变化曲线，确定不同农产品联合干燥的关键转换点，优化联合干燥工艺。 热泵联合干燥是一种新型节能环保干燥技术，运行成本低，产品质量高，经济效益好。作为一种绿色加工技术，符合中国发展低碳经济，倡导节能减排的国策，为农产品深加工、高附加值产品生产提供技术保障，对提高农产品原产地加工水平，对发展龙头企业，提高农业产业化水平具有重要的意义。