烘干房干燥工藝較復(fù)雜，且不同品種紅棗的初始含水率、棗核大小、棗肉密實(shí)度與個(gè)頭都不相同，干燥工藝也會(huì)有所區(qū)別，本文針對(duì)冬棗展開(kāi)其干燥工藝的研究。烘干房的預(yù)熱升溫階段作為整個(gè)干燥過(guò)程的基礎(chǔ)，對(duì)后期的蒸發(fā)階段和干燥階段有很大影響。紅棗表皮是干燥過(guò)程中水分?jǐn)U散的阻礙，若在初期預(yù)熱升溫階段的溫濕度控制不好，極易形成外干里濕的“皮硬里濕”棗，紅棗表皮色澤發(fā)暗；或紅棗內(nèi)部的水汽不易散出，形成所謂的“坐囤棗”,干棗喪失密細(xì)紋理的特征。本文主要研究風(fēng)速以及預(yù)熱升溫階段的相對(duì)濕度對(duì)整個(gè)干燥過(guò)程和紅棗品質(zhì)的影響。

根據(jù)相似理論建立模型，搭建可適用于多種系統(tǒng)形式和送風(fēng)方式且溫濕度可控的熱風(fēng)干燥試驗(yàn)臺(tái)。以冬棗為研究對(duì)象，進(jìn)行冬棗熱風(fēng)干燥工藝的試驗(yàn)研究，根據(jù)傳統(tǒng)的烘干房干燥工藝制定熱風(fēng)干燥工藝。預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開(kāi)始，以每小時(shí) 5℃的梯度升溫，直至第 7 個(gè)小時(shí)升溫至 65℃；蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個(gè)小時(shí)；干燥階段：烘干房降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達(dá)到要求。根據(jù)文獻(xiàn)查得紅棗干燥的風(fēng)速范圍，從多次試驗(yàn)得出較佳風(fēng)速。根據(jù)烘盤(pán)確定紅棗的裝鋪密度，研究預(yù)熱升溫階段在不同相對(duì)濕度下物料的升溫速度、干燥速率、干燥特性以及物料整體的干燥品質(zhì)。

將記錄重量變化的數(shù)據(jù)用 Origin  Pro 數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析處理，可得到冬棗在不同風(fēng)速下干基含水率的變化曲線(xiàn)和干燥速率的變化曲線(xiàn)，可以更直觀地看到不同風(fēng)速對(duì)冬棗干燥過(guò)程的影響。在烘干房預(yù)熱階段，三個(gè)風(fēng)速的干基含水率的變化和干燥速率的變化大致相同；在蒸發(fā)階段的前期，風(fēng)速為 1.2m/s 時(shí)的干燥速率高于另外兩個(gè)風(fēng)速；在烘干房干燥階段；冬棗內(nèi)的水分已經(jīng)除去了大部分，風(fēng)速為 1.2m/s時(shí)的干燥速率都是稍高于另外兩個(gè)的；在整個(gè)干燥過(guò)程，風(fēng)速為 1.0m/s 時(shí)的干燥速率略高于風(fēng)速為 0.8m/s 時(shí)。總的來(lái)說(shuō)，提高風(fēng)速有利于干燥速率的提高，并縮短干燥時(shí)間。

根據(jù)總的干燥時(shí)間也可以看出在風(fēng)速為 1.2m/s 時(shí)更有利于冬棗干燥。經(jīng)過(guò)預(yù)熱階段的 7 個(gè)小時(shí)，冬棗的顏色已由青色基本上變紅；在烘干房干燥至 11～12個(gè)小時(shí)的時(shí)候，冬棗的表皮出現(xiàn)微皺；在接下來(lái)的近 20 個(gè)小時(shí)，棗皮皺縮越來(lái)越好，直至含水率達(dá)到貯存要求。其中干燥前兩部分顏色不一樣是有一半經(jīng)過(guò)熱水的燙漂預(yù)處理，理論上是為了護(hù)色，干燥結(jié)束后兩部分顏色并無(wú)較大差異。棗皮是阻礙紅棗內(nèi)部水分蒸發(fā)的主要因素，本次試驗(yàn)通過(guò)將整棗和切片棗進(jìn)行對(duì)比來(lái)研究棗皮對(duì)整棗干燥的影響。本次試驗(yàn)也對(duì)冬棗進(jìn)行了預(yù)處理，試驗(yàn)結(jié)果表明預(yù)處理對(duì)冬棗顏色變化并沒(méi)有很大的影響。

烘干房預(yù)熱階段的相對(duì)濕度對(duì)干燥過(guò)程的影響 在較高的相對(duì)濕度下，物料溫度的升高加快，所以?xún)?nèi)部水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)也加速了。經(jīng)過(guò)高濕空氣處理的物料，其內(nèi)部與表面的溫濕度都更接近；濕度逐漸下降時(shí)，從內(nèi)到外的溫度梯度和濕度梯度是相同的，有利于水分蒸發(fā)加速干燥，也可減少結(jié)殼現(xiàn)象。如果棗皮焦化變硬，在烘干房干燥的蒸發(fā)階段的水分是很難出來(lái)的，這就很容易形成坐囤棗，現(xiàn)針對(duì)預(yù)熱階段時(shí)期相對(duì)濕度對(duì)干燥過(guò)程的影響展開(kāi)試驗(yàn)研究。

本次試驗(yàn)方案多了一個(gè)加濕的過(guò)程，在加濕室內(nèi)采用超聲波霧化設(shè)備進(jìn)行加濕，將霧化設(shè)備的容器放入加濕室內(nèi)。超聲波霧化設(shè)備的原理就是通過(guò)高頻諧振把液態(tài)水分子打散，從而產(chǎn)生水霧。用振蕩頻率為 1.7MHz  或 2.4MHz 的電子高頻震蕩使陶瓷霧化片產(chǎn)生高頻諧振，不再需要其他的輔助工序。將預(yù)熱升溫階段干燥室的相對(duì)濕度分別控制在 40%、50%和 60%，當(dāng)濕度要求為 60%時(shí)使用兩個(gè)霧化設(shè)備，因?yàn)樵陬A(yù)熱階段后期一個(gè)霧化設(shè)備不能達(dá)到濕度要求。通過(guò)控制霧化設(shè)備的啟停來(lái)控制干燥室內(nèi)的濕度。風(fēng)速為 1.2m/s，在烘干房預(yù)熱階段加濕，預(yù)熱結(jié)束后關(guān)閉加濕裝置。進(jìn)行相對(duì)濕度分別為 40%、50%和 60%的三組對(duì)比試驗(yàn)，研究預(yù)熱階段干燥室內(nèi)相對(duì)濕度對(duì)蒸發(fā)階段和干燥階段的影響。本次試驗(yàn)還增加了對(duì)物料溫度的測(cè)量，研究物料溫度隨時(shí)間的變化情況，這對(duì)研究整個(gè)干燥過(guò)程也很有意義。