本文以加应子为原料对广式凉果的干燥特性进行系统研究,分析了广式凉果自然干燥、温室干燥、热风干燥、缓苏干燥、变温干燥和变温缓苏干燥特性,提出了广式凉果干燥的最佳工艺,并初步设计一款集热器-温室型全天候双能干燥设备。 (1)加应子自然干燥,温室干燥,热风干燥均为内部水分扩散控制的降速干燥过程。 (2)自然、温室干燥特性实验表明,加应子自然干燥累计需要50h,温室干燥累计需要26h,干燥过程均受含水率、温度和缓苏回潮影响。自然干燥第1d原料有效扩散系数(Deff)值和第2d差异较小(P＞0.05),温室干燥各时间段原料Deff值差异显著(P＜0.05)。干燥过程中原料色泽均匀变化,过夜缓苏收缩率和硬度值出现下降现象,其中自然干燥的收缩率和质构特性变化主要发生在第一个白天,温室干燥和自然干燥产品均达到几乎标准的产品品质。 (3)热风干燥特性实验表明,40-80℃,温度越高,干燥速率越快(P＜0.05);90-100℃,温度对干燥速率影响减弱(P＞0.05)。Page模型适合对40-80℃的加应子热风干燥特性进行准确描述。40-80℃,原料Defr值随温度上升而增加；80-100℃,Deff值变化没有明显规律。加应子40-80℃热风干燥活化能为27.30 kJ/mol,同大部分农产品的研究结果一致。80℃可认为是加应子热风干燥的临界温度,干燥温度超过80℃时,干燥产品理化感官品质发生剧烈变化,商品可接受性大幅降低。 (4)自然干燥未过夜原料干燥曲线同热风干燥曲线(T=43.5±1.2℃)拟合度较高(R2=0.997),过夜缓苏后干燥曲线拟合度较低(R2=0.947),缓苏前后Deff值均处于40℃和50℃热风干燥原料Deff值范围之内。温室干燥曲线同组合热风干燥曲线(T=40℃,2h;T=78℃,2h;T=60℃,2h;T=50℃,2h;T=40℃,2h)拟合度较高(R2=0.998),干燥过程平均Deff值处于50℃和60℃热风干燥原料的Deff值范围之内。 (5)缓苏特性实验表明,缓苏使原料水分分布均匀和内部结构改善,同未缓苏干燥样品相比,缓苏干燥产品品质明显改善。缓苏条件,初始含水率和缓苏长度对缓苏过程水分变化和干燥产品的理化感官品质存在显著影响(P＜0.05)。加应子最佳缓苏工艺为空调环境,35％初始含水率,缓苏12h。 (6)变温干燥实验表明,加应子变温干燥的最优组合为高温区80℃0.72h、中温区60℃2.32h、低温区40℃6h,次优组合为高温区80℃0.72h、中温区70℃1.84h、低温区40℃6h。变温缓苏干燥实验表明,缓苏能较大程度提高变温干燥样品理化感官品质,降低能耗。最佳变温缓苏干燥工艺为高温区80℃干燥0.72h缓苏2h;中温区60℃干燥1.5h缓苏2h;低温区40℃干燥至终点。 (7)广式凉果最佳干燥工艺研究表明,在对干燥效率有较高要求的时候,可以考虑采取变温缓苏干燥技术：在对干燥成本较敏感以及对干燥效率要求较低时,可以考虑采取温室和自然干燥技术,其中温室干燥过程更容易控制。实际生产过程中,可以根据具体的生产实际,选择合适的工艺,实现产品品质、干燥效率和干燥成本的良好平衡。 (8)设计了一种集热器-温室型全天候双能干燥设备。干燥室采取40°倾角四面透光设计,各层物料均能够接受太阳辐射,最大限度直接利用太阳能；采用走空气走水相结合的空气热水集热器,调节干燥室温度,储存多余太阳能；利用热水集热器将白天太阳能储存于热水中,结合辅助电加热设备,实现全天候连续干燥作业；在干燥系统出口处安装小型换热器,实现干燥过程中热量的最大程度利用；整个干燥装置具有节能、环保、操作简单、自动控制等特点。