专利名称：一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法
技术领域：
一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法，本发明属于粮食食品加工技术领域，涉 及粮食的贮藏加工，主要用于脱水粮食的生产。
背景技术：
以热空气为介质进行对流传热的常压热风干燥仍是目前应用最多、最为经济的粮 食脱水贮藏方法，但由于干燥时间长、效率低，干燥介质温度高、可溶性物质的迁移，干燥后 的谷物存在品质较差，维生素等热敏性营养成分或活性成分的损失严重，裂纹率大，组织结 构变形剧烈等缺点。以波长为1mm lm，频率为3. 0 X 102 3. 0 X 105MHz的电磁波辐射物料，在物料 内部产生热量，促进物料内部水分向外部迁移为特征的常压微波干燥，是现代脱水食品加 工中的高新技术。由于微波干燥具有干燥速度快、时间短、热效率高、便于控制和环保等优 点，为谷物、大豆、果蔬等食品的快速干燥提供了新的手段。粮食籽粒中的水分存在形式可分为自由水、胶体结合水和化学结合水三类。自由 水，即细胞毛细管中的水分，与干物质结合较松弛，易于蒸发，是粮食水分中的主要部分，其 特点是流动性大，不仅易从表面蒸发，而且借毛细作用能从内部向表面移动，因此干制时容 易排出。胶体结合水是由于胶体的水合作用吸附的水分，有比较牢固的结合能力，不易排 除。这水分比游离水稳定，在一般情况下只有当游离水蒸发掉后，才能在腾出的蒸发面上蒸 发一部分；化学结合水与干物质结合比较牢固，若去掉这部分水必然要引起物理性质和化 学性质的变化，这种水不是干燥要排除的。热风干燥的脱水主要在恒速期，降速期除水需1/3-1/2的时间，而微波干燥的恒 速期短，失水基本在降速期，干燥时间大大缩短。因此将二者有机结合起来，寻找合适的联 合干燥转换点，可实现既降低微波干燥的生产成本，又缩短热风干燥时间，从而开发出一种 提高粮食脱水效率的联合干燥方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法，利用经济的 热风干燥方法脱除粮食中的大部分游离水，再利用微波干燥快速脱除胶体结合水方面的特 长，找到合适的联合干燥转换点后，使干燥时间缩短、能耗降低，为大幅度提高粮食脱水效 率提供了一种新的手段。采用微波加热法使粮食组织内部温度迅速提高，加快水分内扩散， 从而达到快速干燥的目的。本发明的申述目的通过一下技术方案实现1、一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法，采用热风对流与微波联合脱水方式， 其特征在于，联合干燥的转换方式前期采用热风干燥，后期采用微波干燥，具体步骤是a)对粮食原料进行选取将新收获的含水率为30-35%的玉米搓粒，除去玉米须、 破损粒等杂质，选择色泽基本一致的玉米粒，均勻铺平；
b)热风干燥采用PH070A干燥箱，热风温度为50 60°C，风速0. 2 0. 5m/s，在 常压下进行干燥，干燥至玉米含水率为20% 士2% ；c)微波干燥将热风干燥后的玉米，采用WP700A微波炉，微波功率为100 140W， 在常压下进行干燥，干燥至玉米含水率为14% 士 1%，自然冷却；d)塑料袋包装将冷却后的玉米用塑料带密封包装；e)避光储藏避光贮于阴凉干燥处。2、根据权利要求1所述的一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法，其特征在于， 联合干燥的转换点为含水率20% 士2%。本发明的技术效果采用先热风后微波联合干燥方法(AMVD)，即先用热风将新鲜粮食的含水率干燥到 一定程度(20% 士2%)，再转换成微波干燥到规定的含水率(14% 士 1%)。因前期用热风 干燥可除去大部分游离水，剩余的部分胶体结合水采用微波这种干燥方法，既可缩短干燥 时间，又可保证产品质量。微波系统与热风系统相结合的联合干燥技术综合了微波和热风的各自优点，既降 低了干燥温度，又加快了干燥速度，具有快速、高效、低温等特点，能较好地保留被干燥粮食 的品质。原料选择一热风_微波干燥一挑选一除杂一包装一贮藏本发明与背景技术相比所具有的优点(功能、效果)与热风干燥背景技术相比，本发明采用热风与微波联合干燥方式，干燥后期采用 微波干燥，缩短了干燥时间，最大限度地保持了粮食原有的色香味形品质，克服了背景技术 单独热风干燥导致的裂纹率大、营养成分损失严重等劣化品质的弊病。与背景技术相比，本发明通过物料的含水率作为联合干燥的转换点，具有操作简 单，易于控制等优点。在选择干燥方法时，综合考虑干燥时间(生产效率)、产品质量和生产成本等因 素，该技术特别适用于粮食类物料的后期干燥，且设备成本、操作费用较低。微波干燥具有 速度快、时间短、干燥效率高等很多优点。
图1微波炉结构示意图；图2热风干燥箱结构示意图。图中1.排风口 2.微波发生器 3.旋转盘 4.功率调节旋钮 5.电源开关 6.电源开关7.温度调节旋钮8.干燥物料支架9.排风口 10.风扇
具体实施例方式下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的的具体内容及其实施方式。本发明把热风干燥和微波干燥联合(AMVD)，通过感官指标观察和理化指标检验东 北玉米在脱水阶段的变性剧烈程度，确定联合干燥的工艺。AMVD即为把整个干燥过程分为两个阶段先把样品热风干燥到一定水分含量，再 将样品接着进行微波干燥到最终成品。具体工艺路线如下
原料选择一热风干燥至含水率转换点一微波干燥至最终含水率一挑选一除杂一 包装一贮藏本发明采用一种提高脱水粮食性价比的分阶段联合干燥方法，首先选取已知一定 含水率的粮食原料，如玉米、大豆、稻谷等，经过挑选之后，进行热风干燥、常压微波干燥，根 据需要用各种规格高密度聚乙烯袋包装，避光储藏。本发明前期采用经济的热风干燥先脱除粮食中的游离水和少部分胶体结合水，后 期采用微波干燥脱除部分胶体结合水，缩短干燥时间。本发明对热风干燥和微波干燥进行联合，采用试验确定联合干燥转换点含水率， 再确定分阶段干燥工艺的方法。发明的工作原理及工作过程常压微波干燥具有与常规干燥不同的干燥机理，即在辐射场作用下，湿物料中的 极性分子吸收电磁波辐射能，因频率的交替变化导致极性分子高速摆振、碰撞和摩擦生热 的原理。首先湿物料的升温和蒸发是在整个体积中同时进行的，加热的能量并不依靠加热 介质来传递，干燥过程中温度梯度传热和蒸汽压迁移方向一致，在物料内部迅速生成形成 蒸汽形成巨大的驱动力，产生一种“泵送效应”，驱动水分以水蒸气的形式移向表面，具有干 燥速度快，时间短，质量好，热能利用率高，节省能源，无污染等优点。微波干燥在较低的温 度下进行的快速脱水。采用先微波后热风联合干燥方法，即先用微波将粮食的含水率干燥到一定程度， 再转换成热风干燥到规定的含水率(14% 士 1%)。这种方法虽然可缩短干燥时间，但产品 质量差。因为微波辐射时的不均勻性使粮食不同部位脱水程度不一样，易糊化变色，影响感 官质量。另外，用微波对高含水率的粮食进行辐射无异于蒸煮，造成植物组织结构的破坏， 干制品的外观品质差。例如，先热风干燥后续常压微波联合干燥方式的脱水玉米的生产。新鲜玉米100g(含水率约30% )，经过挑选除杂，先进行热风干燥，脱水至20%左 右，再进行微波干燥至含水率约14%左右，然后根据需要用各种规格高密度聚乙烯袋包装。
权利要求
一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法，采用热风对流与微波联合脱水方式，其特征在于，联合干燥的转换方式前期采用热风干燥，后期采用微波干燥，具体步骤是a)对粮食原料进行选取将新收获的含水率为30-35％的玉米搓粒，除去玉米须、破损粒等杂质，选择色泽基本一致的玉米粒，均匀铺平；b)热风干燥采用PH070A干燥箱，热风温度为50～60℃，风速0.2～0.5m/s，在常压下进行干燥，干燥至玉米含水率为20％±2％；c)微波干燥将热风干燥后的玉米，采用WP700A微波炉，微波功率为100～140W，在常压下进行干燥，干燥至玉米含水率为14％±1％，自然冷却；d)塑料袋包装将冷却后的玉米用塑料带密封包装；e)避光储藏避光贮于阴凉干燥处。
2.根据权利要求1所述的一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法，其特征在于，联合 干燥的转换点为含水率20% 士2%。
全文摘要
本发明涉及粮食干燥技术，特别是涉及一种提高玉米脱水效率的联合干燥方法。其目的是解决现有干燥技术干燥时间长、干燥效率低及污染严重等问题。该干燥技术由两/三阶段组成前期采用热风/微波干燥，干燥到一定水分含量时，转换为微波干燥至终点。该干燥技术所用设备为热风干燥机和微波炉，利用微波的加热特性，解决粮食干燥时间长、干燥效率低及污染严重等现有干燥技术存在的问题。
文档编号A23B9/08GK101803631SQ201010153889
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者刘春喜, 刘景圣, 庄维林, 徐艳阳, 李冠南, 蔡森森, 谭宏杰, 贾洪雷, 赵文罡 申请人:吉林大学