一种水产品联合干燥节能设备的制作方法

本发明属于干燥设备技术领域，具体涉及一种水产品联合干燥节能设备。

背景技术：

全省每年干燥的水产品有100多万吨，用电量达4-5亿度。由于水产品含水分量高，蛋白质含量高，干燥过程中肌纤维会逐渐收缩和紧密连接，因此传统的热风烘干使水产品外层结壳，不利于水分蒸发，干燥速度慢且能源浪费巨大（热气体直接排入大气），另外干燥温度过高会引起脂肪氧化和美拉德褐变，产生不良气味及热敏性成分遭到很大破坏，将严重影响产品的品质。采用单一的微波干燥及真空干燥能耗较大，投入和运行成本均较高。因此现有干燥方式不利于水产干制品行业的发展。

与传统的热风干燥相比，热泵干燥充分利用了干燥排出的水蒸汽潜热和制取干空气干燥，在整个干燥过程中没有能量损失，干燥速度快，比能耗低，耗能量仅为传统干燥的2/3，即全省可节约1亿多度电。因此开展水产品新型干燥技术的研究对提高水产品加工技术水平，促进渔业经济的发展具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水产品联合干燥节能设备，采用联合干燥技术，可实现箱体内干燥介质的循环，有效避免水产品中不饱和脂肪酸的氧化，减少蛋白质变性，节能环保，且可同时进行干燥的水产品分量多，干燥效率高。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种水产品联合干燥节能设备，包括密封箱体，箱体一侧顶部连接有导向角板、下端连接有风扇，箱体另一侧内设热泵机构，热泵机构上端连接有鼓风机，热泵机构一侧设有循环风口，循环风口邻接抵靠设置有过滤板，过滤板可阻挡干燥过程水产品表面杂质进入热泵机构，保持热泵机构的正常运行，箱体底部连接有隔板，隔板上端设有物料车，物料车上端设有导风块，箱体为封闭结构，可避免干燥介质与外界进行气体交换而污染水产品，还可提高箱体内部的能源循环利用，鼓风机可增加热气体动能，箱体内顶部也连接有风扇，鼓风机和风扇配合工作，使箱体内干燥介质循环更加流畅，物料车可提供放置将要进行干燥的水产品，使得干燥所得水产品具有较好的形态，且物料车的设置可增大同时干燥的水产品的分量，加快干燥平均速率，本联合干燥设备干燥效果好，节能环保，且所得的干燥水产品品质高。

作为优选，导向角板内部设有弹簧层，弹簧层为均布有弹簧的夹层，弹簧层外部连接有硬材质板，导向角板可将箱体内部水平的循环风改向至竖直方向的循环风，使箱体内部能够形成流畅的循环风，且导向角板内部设有弹簧层，使得导向角板具有一定弹性，不仅可提高风向改变的顺畅性，还可降低干燥介质形成的循环风对箱体的冲击。

作为优选，导风块为三棱柱体，导风块内部中空，导风块为粗糙表面，导风块上端连接有转轴，导风块连接转轴，转轴带动导风块进行缓慢匀速的左右转动，经过导风块表面的气体由导风块转变方向，使气体从上往下吹至物料车，使得水产品经受多面气体，加速水产品的烘干，导风块内部中空，减轻导风块重量，降低转动能耗，导风块表面粗糙，粗糙表面的粗糙度ra为6.3~12.5，提高气体方向改变效果。

作为优选，物料车包括车架，车架的干燥介质进风侧设有温度传感器，可实时监测干燥介质烘干水产品时的温度，车架横面板上端放置有置物盘，置物盘上表面中心设有配位孔，置物盘底部设有升降机构，车架为物料车基本结构，车架上可设有多层横面板，即可放置多层置物盘，增大同时烘干的水产量，置物盘结构可根据不同水产品的大小、形态进行选用，置物盘上的配位孔和升降机构配合，升降机构的升降动作可带动置物盘以及置物盘内的水产品上下移动，进而加速水产品的烘干效率。

作为优选，升降机构包括连杆，连杆一端连接于转动盘，连杆另一端连接于曲柄，曲柄连接至支撑块，支撑块上表面固接有插件，插件包括插件柱，插件柱表面连接有插杆，插杆上端连接有吸盘，插杆顶部连接有隔离球，插杆通过配位孔穿接置物盘，连杆左右两端分别设有圆台，圆台上直径与下直径比为1:1.2~1.9，两端圆台之间设有中间镂空的矩形凸台，圆台设计有利于增加升降机构的稳固性，防止变形损坏，圆台之间设有中间镂空的矩形凸台，矩形凸台镂空设计有利于保证稳固的前提下减轻装置重量，降低能耗，转动盘由转轴带动旋转，进而带动连杆移动，经过曲柄力的传送，实现支撑块的上下移动，插件中的插杆穿过置物盘的配位孔固定置物盘，隔离球可避免插杆穿插进水产品内部，避免破坏水产品形态以及品质，且隔离球采用憎水憎油材料，可避免长期接触水产品而造成隔离球的污染，吸盘可提高置物盘的固定，避免升降机构在升降过程造成水产品倾斜滑落，还可提供置物盘缓冲力，避免升降过程引起置物盘过大的振动。

作为优选，隔板下端设有微波发生器，微波发生器的微波频率为2230mhz~2510mhz，微波发生器产生的微波可透过水产品表皮，使得水产品体形成温度内高外低的温度场，水产品内水分子由内向外迁移，进而内部水分子富集在水产品表皮面，箱体内部的低温干燥热风将水分子带走，加速水产品干燥效率，微波干燥时间短，对物料破坏小，且微波作用可提高箱体内部干燥介质的温度，故在整个干燥过程，可降低压缩机的运转频率，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比。

作为优选，热泵机构包括设置于箱体内底部的压缩机，压缩机上端设有蒸发器，蒸发器为倾斜设置，蒸发器最高端连接有冷凝器，蒸发器最低端连接有出水管，所述蒸发器可重复利用对物料干燥后仍有余温的干燥介质的热量，蒸发器最低连接出水管，有利于水分排出，热泵机构为水产品干燥提供低温风体，创造低温干燥环境，可避免水产品中不饱和脂肪酸的氧化和表面发黄，减少了蛋白质受热变性、物料变形和呈味类物质的损失，还可以为一大类热敏性物料提供理想的干燥方法。

作为优选，物料车表面设有通风夹层，物料车的长度l1与箱体的长度l2的比为1:1.7~2.1，通风夹层使得处于物料车内部或多层之间也具有干燥介质，使得整个物料车中的水产品可均匀干燥，物料车与箱体设有的长度比，不仅可保证箱体内部具有足够的空间以形成循环风体，还可使物料车可装载较多的水产品进行同时烘干。

作为优选，箱体外设有操作控制台，连接有驱动转轴转动的电机、风扇、鼓风机、升降机构连接的电机、微波发生器、压缩机、蒸发器和冷凝器，由操作控制台进行总控制，其控制精确度高，自动化程度高，降低人力成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果为:1）采用联合低温干燥技术，更节省能源，干燥效率更高；2）联合干燥设备可以在低温高湿的环境中进行，避免了水产品中不饱和脂肪酸的氧化和表面发黄，减少了蛋白质受热变性、物料变形和呈味类物质的损失；3）本联合干燥设备还可以为一大类热敏性物料提供理想的干燥方法；4）物料车不仅可增加同时烘干的水产品的量，还可使水产品在烘干过程实现上下移动，使得水产品烘干均匀，烘干速率高。

本发明采用了上述技术方案提供一种水产品联合干燥节能设备，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明导向角板的截面图；

图3为本发明物料车的左视图；

图4为本发明升降机构的结构示意图；

图5为本发明连杆的结构示意图；

图6为本发明插件与置物盘的连接示意图；

图7为本发明导风块的结构示意图；

图8为本发明温度控制流程框图；

图9为本发明实施例4的压缩机运行频率图；

图10为本发明实施例4的箱体内部温度变化图；

图11为本发明实施例4的单位能耗除湿量图。

附图标记说明：1箱体；101循环风口；2导风块；21转轴；3风扇；31鼓风机；4导向角板；41硬材质板；42弹簧层；5隔板；6物料车；61车架；62置物盘；63升降机构；64连杆；65曲柄；66支撑块；67插件；671插件柱；672插杆；673吸盘；674隔离球；7微波发生器；8压缩机；9出水管；10蒸发器；11冷凝器；12过滤板；13通风夹层；14温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1~7所示，一种水产品联合干燥节能设备，包括密封箱体1，箱体1一侧顶部连接有导向角板4，导向角板4内部设有弹簧层42，弹簧层42为均布有弹簧的夹层，弹簧层42外部连接有硬材质板41，箱体1另一侧内设热泵机构，热泵机构上端连接有鼓风机31，热泵机构一侧设有循环风口101，循环风口101邻接抵靠设置有过滤板12，箱体1底部连接有隔板5，隔板5下端设有微波发生器7，微波发生器7的微波频率为2440mhz，隔板5上端设有物料车6，物料车6上端设有导风块2，导风块2为三棱柱体，导风块2内部中空，导风块2为粗糙表面，粗糙表面的粗糙度ra为6.3，导风块2上端连接有转轴21。

物料车6表面设有通风夹层13，物料车6的长度l1与箱体1的长度l2的比为1:1.9，物料车6包括车架61，车架61的干燥介质进风侧设有温度传感器14，车架61横面板上端放置有置物盘62，置物盘62上表面中心设有配位孔，置物盘62底部设有升降机构63，升降机构63包括连杆64，连杆64左右两端分别设有圆台，圆台上直径与下直径比为1:1.3，两端圆台之间设有中间镂空的矩形凸台，连杆64一端连接于转动盘，连杆64另一端连接于曲柄65，曲柄65连接至支撑块66，支撑块66上表面固接有插件67，插件67包括插件柱671，插件柱671表面连接有插杆672，插杆672上端连接有吸盘673，插杆672顶部连接有隔离球674，插杆672通过配位孔穿接置物盘62。

热泵机构包括设置于箱体1内底部的压缩机8，压缩机8上端设有蒸发器10，蒸发器10为倾斜设置，蒸发器10最高端连接有冷凝器11，蒸发器10最低端连接有出水管9。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例2：

如图1~7所示，一种水产品联合干燥节能设备，包括密封箱体1，箱体1一侧顶部连接有导向角板4、下端连接有风扇3，箱体1另一侧内设热泵机构，热泵机构上端连接有鼓风机31，热泵机构一侧设有循环风口101，循环风口101邻接抵靠设置有过滤板12，过滤板12可阻挡干燥过程水产品表面杂质进入热泵机构，保持热泵机构的正常运行，箱体1底部连接有隔板5，隔板5上端设有物料车6，物料车6上端设有导风块2，箱体1为封闭结构，可避免干燥介质与外界进行气体交换而污染水产品，还可提高箱体1内部的能源循环利用，鼓风机31可增加热气体动能，箱体1内顶部也连接有风扇3，鼓风机31和风扇3配合工作，使箱体1内干燥介质循环更加流畅，本联合干燥设备干燥效果好，节能环保，且所得的干燥水产品品质高。

导向角板4内部设有弹簧层42，弹簧层42为均布有弹簧的夹层，弹簧层42外部连接有硬材质板41，导向角板4可将箱体1内部水平的循环风改向至竖直方向的循环风，使箱体1内部能够形成流畅的循环风，且导向角板4内部设有弹簧层42，使得导向角板4具有一定弹性，不仅可提高风向改变的顺畅性，还可降低干燥介质形成的循环风对箱体1的冲击。

导风块2为三棱柱体，导风块2内部中空，导风块2为粗糙表面，粗糙表面的粗糙度ra为6.3，导风块2上端连接有转轴21，导风块2连接转轴21，转轴21带动导风块2进行缓慢匀速的左右转动，经过导风块2表面的气体由导风块2转变方向，使气体从上往下吹至物料车6，使得水产品经受多面气体，加速水产品的烘干，导风块2内部中空，减轻导风块2重量，降低转动能耗，导风块2表面粗糙，提高气体方向改变效果。

物料车6包括车架61，车架61的干燥介质进风侧设有温度传感器14，车架61横面板上端放置有置物盘62，置物盘62上表面中心设有配位孔，置物盘62底部设有升降机构63，车架61为物料车6基本结构，车架61上可设有多层横面板，即可放置多层置物盘62，增大同时烘干的量，置物盘62结构可根据不同水产品的大小、形态进行选用，置物盘62上的配位孔和升降机构63配合，升降机构63的升降动作可带动置物盘62以及置物盘63内的水产品上下移动，进而加速水产品的烘干效率。

升降机构63包括连杆64，连杆64一端连接于转动盘，连杆64另一端连接于曲柄65，曲柄65连接至支撑块66，支撑块66上表面固接有插件67，插件67包括插件柱671，插件柱671表面连接有插杆672，插杆672上端连接有吸盘673，插杆672顶部连接有隔离球674，插杆672通过配位孔穿接置物盘62，连杆64左右两端分别设有圆台，圆台上直径与下直径比为1:1.5，两端圆台之间设有中间镂空的矩形凸台，圆台设计有利于增加升降机构的稳固性，防止变形损坏，圆台之间设有中间镂空的矩形凸台，矩形凸台镂空设计有利于保证稳固的前提下减轻装置重量，降低能耗，转动盘由转轴带动旋转，进而带动连杆64移动，经过曲柄65力的传送，实现支撑块66的上下移动，插件67中的插杆672穿过置物盘62的配位孔固定置物盘62，隔离球674可避免插杆672穿插进水产品内部，避免破坏水产品形态以及品质，吸盘673提高置物盘62的固定，避免升降机构63在升降过程造成水产品倾斜滑落，还可提供置物盘62缓冲力，避免升降过程引起置物盘62过大的振动。

插件67顶部连接的隔离球674内含有3~15μm的缓释微胶囊，该缓释微胶囊的制备方法为：将分散剂溶解在去离子水中，搅拌并升温到55~62℃得分散相；将重量比为2.3~3.8:1的聚苯乙烯和防污剂溶解在有机溶剂中，然后将有机相滴加到分散相中，形成o/w分散体系，有机溶剂挥发完全即得以防污剂为芯材、苯乙烯为壁材的缓释微胶囊，防污剂为苯甲酸钠和生物碱，分散剂为1-羟基-2-萘甲酸、聚乙烯醇和钛酸四丁酯混合物，其重量比为0.003~0.006:1:0.007~0.011，该分散剂的分散效果远远好于单一聚乙烯醇，1-羟基-2-萘甲酸和钛酸四丁酯的加入能增加分散相体系的分散性和稳定性，保证微胶囊乳液具有良好的稳定性，降低了微胶囊颗粒发生聚集的倾向，提高了微胶囊乳液的存放时间，此缓释微胶囊所用的防污剂无毒无污染、成本低，对水产品烘干无不良影响，缓释微胶囊能很好的抑制污损生物在隔离球674表面的粘附、生长和累积，且其最初的释放速度放缓，具有长效防污的效果。

隔板5下端设有微波发生器7，微波发生器7的微波频率为2250mhz，微波发生器7产生的微波可透过水产品表皮，使得水产品体形成温度内高外低的温度场，水产品内水分子由内向外迁移，进而内部水分子富集在水产品表皮面，箱体1内部的低温干燥热风将水分子带走，加速水产品干燥效率，微波干燥时间短，对物料破坏小，且微波作用可提高箱体1内部干燥介质的温度，故在整个干燥过程，可降低压缩机8的运转频率，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比。

热泵机构包括设置于箱体1内底部的压缩机8，压缩机8上端设有蒸发器10，蒸发器10为倾斜设置，蒸发器10最高端连接有冷凝器11，蒸发器10最低端连接有出水管9，所述蒸发器10可重复利用对物料干燥后仍有余温的干燥介质的热量，蒸发器10最低连接出水管9，有利于水分排出，热泵机构为水产品干燥提供低温风体，创造低温干燥环境，可避免水产品中不饱和脂肪酸的氧化和表面发黄，减少了蛋白质受热变性、物料变形和呈味类物质的损失，还可以为一大类热敏性物料提供理想的干燥方法。

物料车6表面设有通风夹层13，物料车6的长度l1与箱体1的长度l2的比为1:2，通风夹层13使得处于物料车6内部或多层之间也具有干燥介质，使得整个物料车6中的水产品可均匀干燥，物料车6与箱体1设有的长度比，不仅可保证箱体1内部具有足够的空间以形成循环风体，还可使物料车6可装载较多的水产品进行同时烘干。

箱体外设有操作控制台，连接有驱动转轴转动的电机、风扇3、鼓风机31、升降机构连接的电机、微波发生器7、压缩机8、蒸发器10和冷凝器11，由操作控制台进行总控制，其控制精确度高，自动化程度高，降低人力成本。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例3：

如图1~7所示，一种水产品联合干燥节能设备，其工作原理为：将水产品置于物料车6上的置物盘62内，物料车6底部连接有滚轮，相对应的箱体1内部的隔板5表面设有滚轮槽，将物料车6推入箱体1内，箱体1一侧设有密封门，关闭箱体1的密封门使箱体1内部形成密封空间，压缩机8、蒸发器10和冷凝器11进行工作，使箱体1内部形成低温热风，打开鼓风机31和风扇3，使低温热风形成循环风体，循环风体经过水产品，带走水产品中的水分，在干燥过程中，升降机构63可抬升置物盘62以及水产品，使得水产品底面也可经过干燥介质，且可增加干燥介质与水产品的接触面积，当箱体1内部的温度低于设定值时，可提高压缩机8运行频率以及打开微波发生器7产生微波，达到设定时间后关闭微波发生器7，使压缩机8运行频率恢复，继续通过温度传感器14进行温度检测，当达到干燥时间后，关闭压缩机8、蒸发器10、冷凝器11、风扇3和鼓风机31等部件，拉出物料车6，取干燥水产品即完成干燥周期。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例4

如图8~11所示，图8为本干燥设备中温度控制流程框图，箱体1外部的操作控制台获取温度传感器14检测的温度值，与烘干水产品所设定的温度进行比较，若当前温度未达到设定温度，则打开微波发生器7，同时增大压缩机8运转频率，使箱体1内部循环干燥介质快速趋向设定温度，运行设定时间后，关闭微波发生器7，同时恢复压缩机8运转频率至初始值，若当前温度已达到设定温度，则保持压缩机8运转频率不变，即完成一次负反馈调节。

采用本干燥设备进行压缩机8运行频率、箱体1内部温度调节情况以及能耗测定的实验，实验分为三组，第一组条件控制为：单独使用热泵机构进行箱体1内部的温度调节；第二组条件控制为：使用温度传感器14与热泵机构配合进行箱体1内部的温度调节；第三组条件控制为本干燥设备所采用的控制方式为：使用温度传感器14，与热泵机构和微波发生器7同时进行温度调节。

实验中水产品采用品质相同的新鲜鱿鱼，进行预处理后待用，控制箱体1内部的温度为30℃，实验时长为1h，箱体1内部温度调节情况以记录的温度传感器14检测值为准，能耗测定方法为：读取干燥前的电能表初始读数为e0，干燥完成后的电能表读数为ei，则实验时间段h内干燥所消耗的能耗为wi=e0-ei（kw·h），则单位能耗除湿量为sec=md/wi（kgh2o/kw·h），其中md为水分蒸发量（kg），md=总物料量quote

。

控制箱体1内部风扇3、鼓风机31、导风块2等影响因素均相同，控制物料车内部鱿鱼的分量、含水量、大小以及摆放等影响因素也均相同，每组进行5次实验，记录数据后取平均值，将平均压缩机8运行频率记录于图9、箱体1内部温度变化记录于图10以及单位能耗除湿量记录于图11。

由图9压缩机运行频率图可看出本干燥设备在维持温度过程中压缩机8具有更低的运行频率，本干燥设备基于温度传感器14的反馈，由热泵机构和微波发生器7同时进行温度调节，整个干燥过程中压缩机8所需要达到的运行频率可以基本维持在较低的状态，以降低能源损耗；

由图10箱体1内部温度变化图所示本干燥设备调节温度过程中，箱体1内部温度调节的初始阶段，温度上升时，不会上升过多地超过设定温度，优于其他组别，故可避免初始温度过高而影响干燥鱿鱼品质，且本干燥设备温度维持效果优于其他组别，可较稳定的维持箱体1内部的温度，减少温度波动；

由图11单位能耗除湿量图可看出，本联合干燥设备其单位能耗除湿量远多于其他组别，可得本联合干燥设备的除湿效率更高，且更加节能。

综上所示，本干燥设备采用基于温度传感器14，配合热泵机构和微波发生器7进行干燥环境的负反馈调节，不仅干燥效率高，其干燥温度稳定，有利于水产品的干燥，且节能，具有较大的市场前景。

实施例5：

干燥水产品性能测定：

实验组为本发明实施例水产品联合干燥节能设备，对照组为采用热泵干燥机，购买于东莞市科阳节能设备科技有限公司，水产品采用新鲜、品质佳、含水率相近的鱿鱼进行干燥，实验时干燥所取鱿鱼分量相同，实验时控制干燥温度为40℃，干燥至原重量的20%。

1.感官测定：

测定小组由二十名食品研究员组成，从组织形态、色泽、肉质以及气味四个方面进行打分，每项按十分制计，每个样品最后感官评分为二十人所打分四项总分的平均值，感官评价指标如表1所示，测定结果如表2所示。

2.细菌总数测定：

在无菌操作台内，称取10g干燥鱿鱼，然后置于100ml无菌生理盐水中，用灭过菌的搅拌器搅拌均匀，按gb/t4789.2-2008的方法操作，在30℃的恒温箱培养48±2h后计数，每个稀释度做3个平行，以灭菌的生理盐水做空白试验，结果以cfu/g表示，每组进行8次实验，细菌总数的测定结果如表3所示。

表1感官评价指标

表2感官评定结果

表3细菌总数结果

由表2可以看出，本发明实施例干燥得到的鱿鱼的感官评定分明显优于对照组，可得本发明的干燥设备干燥效果更好，所得到的干燥鱿鱼品质更佳；由表3可以看出，本发明的干燥设备干燥所得的鱿鱼细菌总数含量少，说明本发明干燥设备所干燥的鱿鱼具有更长的货架期，且风味保持效果更好。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。