空气能烘干设备烘干产品的过程工艺注意事项

• 定义

物料烘干，利用热能或结合其他方法把湿物料中的水分去除，从而获得干燥物品的操作过程。相应的有热干模式、冷干模式、冻干模式等。其目的是为了提高物品的稳定性，或便于后续工序处理（如粉碎、保存、运输等），或其他特殊工艺要求（如苹果干、柿饼等食品）

• 物料中的水分

为使物料干燥后达到理想的状态，以及干燥过程中降低能耗，有必要了解物料中的水分组成状态。从源头分析，更有利于解决干燥问题。

物料中水分的状态可以分为：结合水、非结合水、自由水、结晶水

1. 结合水：主要有细胞中的细胞液、细小毛细管中的水分等两部分。去除比较困难。可以降低物料表面湿度来降低细胞表面浓度，让细胞脱水，细胞内水分通过细胞壁（膜）渗到细胞外
2. 非结合水：主要有存在物料表面的润湿水分、物料空隙间的水分、物料粗大毛细管中的水分等三部分。极易从物料中除去
3. 自由水：空气中凝结在物料中可去除的水分，或其他因素造成的物料表面水分。容易从物料中除去
4. 结晶水：化学结合水，如*、硫酸铜等。一般可以采用高温分解反应的方式除去结晶水

• 水分的转移

内部结合水—>非结合水—>水蒸气

外部环境温度、湿度影响，使得水蒸气分压力低于物料表面非结合水（及自由水）的水蒸气压力。物料表面的非结合水（及自由水）*的蒸发扩散到空气中。物料表面的水分减少使得表面与内部平衡水平衡打破（浓度高于内部细胞液浓度），物料内部水分不断渗到表面。不断蒸发、渗透直至物料含水量达到设定要求。

• 影响物料干燥的因素

影响物料干燥主要可以分为两方面：物料自身特性、外部因素。本文阐述同类物料外部因素的影响。外部因素主要有：

1. 物料表面积

物料表面积越大，表面水分蒸发越快，表面积与烘干速度成正比例关系

1. 物料表面的气流（风速）

风速可以分两方面讲：一方面水分蒸发吸收热量，空气不流动的情况下，温度会下降，导致蒸发速度下降。风速越快，传送给物料的热能越多，水分蒸发越快，成正比例关系；另一方面在相同温度下，风速造成水蒸气分压力影响。风速越快蒸发越快，风速提高一倍，蒸发速度提高0.0174倍

1. 环境气压

气压越低，水分蒸发速度越快，采用负压可以提高烘干速度。普通物料不建议刻意采用负压方法，性价比不高。对于挥发性物质含量较高的物料比较适合。

1. 环境温度

温度影响可以分两方面讲：首先温度对水蒸气分压力的影响，温度越高水分蒸发越快。举例说明，在相同相对湿度50%的烘房内，温度50℃是温度40℃蒸发速度的1.67倍。其次温度对物料内部结构的影响，一般物料温度越高内部水分子越活跃，干燥也就越快。不同物料对温度的敏感性存在较大差异。同时，在烘干过程中要防止温度过高对物料热敏成分的破坏。

1. 相对湿度

相对湿度越低，蒸发速度越快。举例：在50℃的烘房内，相对湿度50%是60%蒸发速度1.25倍

• 烘干工艺注意点

每一种物料的烘干工艺要求都不一样，如同样是菊花，*、白菊、金丝皇菊的烘干工艺要求*不同；陕西、福建、广西三地的柿子烘干工艺也不*相同。一万种物料可能有二万中工艺。在没有完善的烘干工艺方案前，模仿传统干燥模式是直接可靠的方法。再分析烘干过程中测试的数据逐步改进，完善烘干工艺方案

在烘干前充分了解物料特性是关键。比如

1. 微生物含量较高的物料，一定要快速跳过微生物活跃阶段（如温度在35~41℃，高湿环境下微生物比较活跃）
2. 需要成分转化的物料，必须要加长转化阶段时间，使得充分转化（如柿子烘干过程中纤维素转化为糖分阶段）
3. 易碎物料在干燥的后阶段要注意温度的波动，温度波动过大会引起热胀冷缩，导致物料破碎
4. 表面颜色有要求的活性物料，干燥过程中不能破坏表面细胞壁。可以前期低温脱水方式除去细胞内水分，也可以高温杀青（软化细胞壁）方式除去细胞内水分
5. 热敏感性强的物料一定要控制好温度，高温会造成成分（药效）破坏
6. 一定要注意假干燥，外干内湿。对于体积较大的物料一定要注意内部水分“缓慢”干燥

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