陜西科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)教材

1、附件 1：陜西科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)表推薦學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院果蔬滲透脫水技術(shù)與設(shè)備項(xiàng)目名稱 的研究項(xiàng)目類型 創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目所屬一級(jí)學(xué)科名稱 機(jī)械工程 所屬二級(jí)學(xué)科名稱 過程裝備與控制工程 項(xiàng) 目 負(fù) 責(zé) 人 譚禮斌申 報(bào) 日 期 2013 年 5 月 1 號(hào)陜西科技大學(xué)二一三年四月項(xiàng)目名稱項(xiàng)目類型（ ）創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目 （ ）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間起始時(shí)間： 2013 年 5 月 完成時(shí)間： 2014 年 5 月申請(qǐng)人或申請(qǐng)團(tuán)隊(duì)姓名年級(jí)學(xué)號(hào)所在院系/專業(yè)聯(lián)系電話E-mail主持人譚禮 斌過控101201005050120機(jī)電工程學(xué)院 過程裝備與控 制工程18710832830136

2、4979930qq.co m成員李鵬過控101201005050113機(jī)電工程學(xué)院 過程裝備與控 制工程183927882661369226339qq.co m指導(dǎo)教師姓名袁越錦研究方向化工機(jī)械設(shè)備與干燥技術(shù)及節(jié)能年齡39行政職務(wù) /專業(yè)技術(shù)職務(wù)副教授1，教學(xué)主講高等熱力學(xué) 、干燥原理及應(yīng)用 、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、 安全工程及粉體工程等課程。2，科研主編UG NX 6.0 建模基礎(chǔ)與實(shí)例（化學(xué)工業(yè)出版社）和參編現(xiàn)代 干燥技術(shù)專著（教材）共 2 部；近年來在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表學(xué) 術(shù)論文 30 余篇，其中 16 篇被 SCI、EI收錄；獲得國(guó)家發(fā)明專利 8 項(xiàng)，實(shí) 用新型專利 10 項(xiàng)。主要

3、成果目前主持的科研項(xiàng)目主要有國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目基于多尺度理論 的顆粒堆積多孔介質(zhì)干燥熱質(zhì)傳遞機(jī)理分析與模型構(gòu)建 （51276105 ）；（經(jīng) 費(fèi) 78 萬元），陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目、浙 江溫州市科技計(jì)劃項(xiàng)目，陜西科技大學(xué)科研啟動(dòng)基金和自然科學(xué)基金項(xiàng)目 等，（到位研究經(jīng)費(fèi)累計(jì)約 120 余萬元）。代表性論文（發(fā)明專利）如下：1 Yuejin Yuan , Yingying Xu and Xiangdong Liu. CFD modeling of subcooling process for beer fermentation liquid. Asia-Pacifi

4、c Journal of Chemical Engineering, 2009, 4（1）:99-106. （ SCI/EI 收錄）2 袁越錦 , 徐英英 , 楊彬彬 , 等 . 非固結(jié)多孔介質(zhì)干燥的雙尺度孔道網(wǎng)絡(luò)模型與模擬.工程熱物理學(xué)報(bào) . 2010,31（2）: 302-306. （ EI 收錄）3 袁 越 錦 . 一 種 太 陽(yáng) 能 果 蔬 熱 風(fēng) 真 空 組 合 干 燥 設(shè) 備 及 干 燥 方 法 ， CN201110399465.5 （發(fā)明 ）一、項(xiàng)目實(shí)施的目的、意義1,研究意義果蔬滲透脫水是指在一定溫度下， 將水果或蔬菜浸入高滲透壓的溶液， 即糖溶液或鹽溶液 中，利用細(xì)胞膜的半滲

5、透性使物料中水分轉(zhuǎn)移到溶液中， 達(dá)到除去部分水分的一種技術(shù)。 與傳 統(tǒng)的熱風(fēng)脫水相比， 由于水分的轉(zhuǎn)移而沒有發(fā)生相的變化即無需加熱， 因而滲透脫水的脫水具 有能耗低， 營(yíng)養(yǎng)成分損失少的特點(diǎn)。 由于它可以在較短的時(shí)間內(nèi)除去水果、 蔬菜里的水分而不 損壞其組織，使它們?nèi)阅鼙３衷酗L(fēng)味、色澤、營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)，而且感觀與新鮮時(shí)幾乎一樣，因 此是一種頗受看好的加工技術(shù)。在生產(chǎn)中，滲透脫水可以作為果蔬加工的一種前處理方式，與果蔬干燥、冷凍、罐藏等方 法組合使用。 滲透脫水后的產(chǎn)品進(jìn)一步干燥時(shí)使用果蔬的干制品， 滲入到組織內(nèi)部的糖分可對(duì) 果蔬制品起到一定的保護(hù)作用， 從而可以避免或限制使用二氧化硫， 同時(shí)增加了

6、產(chǎn)品在貯藏期 的色素穩(wěn)定性。 另外，從生產(chǎn)角度來說，經(jīng)滲透脫水的果蔬再行干燥時(shí)，產(chǎn)品的干燥時(shí)間可 縮短 1015 ，同時(shí)由于體積和重量的減少，使干燥的有效荷載增加 23 倍，從而大大節(jié) 省了能耗。 滲透脫水水果用來制作果醬時(shí)， 可使產(chǎn)品的感官品質(zhì)優(yōu)于普通果醬。 由于滲透脫水 具有諸多好處，將使這一技術(shù)作為果蔬前處理方法而得到廣泛的推廣應(yīng)用，應(yīng)用的日益廣泛。滲透脫水早期的研究主要集中在脫水的可能性、 滲透脫水的影響因素、 滲透過程中的物理 和化學(xué)現(xiàn)象等。 近年來， 對(duì)滲透脫水過程中的物質(zhì)遷移進(jìn)行了廣泛深入的研究， 建立了許多動(dòng) 態(tài)模型。目前，滲透脫水技術(shù)的研究主要集中在果蔬加工， 已報(bào)道的品種主

7、要有： 蘋果、菠蘿、 香蕉、草莓、芒果、桃、梨、葡萄、杏子、櫻桃、獼猴桃、土豆、蘑菇、番茄及胡蘿卜等。水果和蔬菜的人類攝取維生素、 礦物質(zhì)、 有機(jī)酸、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)成分和生理活性成分的 主要來源，其在平衡膳食中占有非常重要的地位。在人們?nèi)找孀非蟀踩?、營(yíng)養(yǎng)、保健、方便的 綠色食品中， 脫水果蔬越來越受到人們的青睞， 已成為我國(guó)出口創(chuàng)匯的主要產(chǎn)品之一。 為了最 大限度的保留脫水果蔬的色香味和維生素等熱敏性成分或生理活性成分， 滲透脫水技術(shù)聯(lián)合其 它干燥技術(shù)，如熱風(fēng)、冷凍、微波、遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)等。目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)蔬菜加工的數(shù)量和需 求不斷上升，加工的方法不斷更新，滲透脫水可以作為脫水蔬菜、速凍蔬菜、罐

8、藏蔬菜的前處 理方法。而通過滲透脫水制得的中等水分的水果可作為甜點(diǎn)心、酸奶、冰淇淋等的原料，提高 果品的利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。滲透脫水技術(shù)應(yīng)用于水果、 蔬菜、肉類、魚類等，可較好地保持果蔬、 肉類加工后的品質(zhì)， 降低加工能耗， 因此這一技術(shù)受到國(guó)際食品界的廣泛關(guān)注。 食品滲透脫水技術(shù)的應(yīng)用具有悠久 的歷史，如傳統(tǒng)蔬菜、肉類、魚類的鹽腌，水果的蜜制和糖制等。但直到上世紀(jì) 60 年代，人 們才開始深入地研究這一技術(shù)的機(jī)理及其和干燥、冷凍、殺菌、罐藏等方法的組合應(yīng)用。研究 發(fā)現(xiàn)，滲透脫水技術(shù)廣泛適用于水果、蔬菜、肉類、魚類，可較好地保持果蔬加工后的品質(zhì)， 降低加工能耗。加拿大、法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、意大利

9、、希臘、比利時(shí)、瑞士、荷蘭等國(guó)家的 13 個(gè)課題組，在 19972000 年對(duì)滲透脫水進(jìn)行了專門研究，以求為滲透處理的工業(yè)化應(yīng)用 提供理論和技術(shù)支持。滲透脫水技術(shù)結(jié)合其它技術(shù)的應(yīng)用可以參照表 1總之，滲透脫水技術(shù)在不斷完善自身技術(shù)方法和設(shè)備的同時(shí)， 與其它食品加工技術(shù)結(jié)合的 聯(lián)合技術(shù)在理論的建立， 完善和應(yīng)用中將向著更深更廣的方向發(fā)展， 將作為果蔬加工的前處理 方法而得到廣泛的應(yīng)用。 果蔬滲透脫水與傳統(tǒng)的熱風(fēng)脫水相比由于水分的轉(zhuǎn)移而沒有發(fā)生相的 變化即無需加熱因而滲透脫水的脫水具有能耗低營(yíng)養(yǎng)成分損失少的特點(diǎn)。 由于它可以在較短的 時(shí)間內(nèi)除去水果蔬菜里的水分而不損壞其組織使它們?nèi)阅鼙３衷酗L(fēng)味色

10、澤營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)而且 感觀與新鮮時(shí)幾乎一樣 ,因此是一種頗受看好的加工技術(shù)。表 1-1 滲透脫水技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用應(yīng)用舉例部分脫水（固體原料）配合其它加工手段巴士滅菌、低溫冷藏、冷凍、進(jìn)一步干燥脫水 （常壓氣體干燥、真空干燥、冷凍干燥、微波干燥 等）。腌制糖漬（浸糖）、鹽漬（浸鹽）調(diào)整產(chǎn)品配方（目的在于）獲得更好的感官品質(zhì)， 改善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)（通過添加鈣離子、酶制劑來 突出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：彈性、咀嚼性等） ，強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)（添加一些功能因子） ， 延長(zhǎng)保質(zhì)期（添加生物防腐劑、化學(xué)防腐劑） 。綜合運(yùn)用上述三種手段開發(fā)保質(zhì)期更長(zhǎng)的微加工果蔬產(chǎn)品2，果蔬滲透脫水開發(fā)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和前景（1） 果蔬滲透脫水的

11、現(xiàn)狀用來進(jìn)行蔬菜脫水的方法有以下幾種 : 滲透脫水 ,熱風(fēng)干燥，微波干燥，真空干燥，紅外輻射 干燥等。 果蔬滲透脫水是指果蔬在一定溫度下， 浸入一高滲透壓的溶液中， 除去其中部分水分的一 種方法。因植物細(xì)胞壁是一種半滲透膜，具有部分選擇性，因此在滲透脫水時(shí)， 存在兩個(gè)相反的質(zhì) 傳遞過程。 植物細(xì)胞中的水分透過膜進(jìn)入溶液， 溶液中的溶質(zhì)也有一部分滲透到細(xì)胞中去， 在目前 節(jié)能的大背景下，滲透脫水成為了熱點(diǎn)。熱風(fēng)干燥需要的時(shí)間長(zhǎng)，耗能大，生產(chǎn)成本大，而且果蔬 品質(zhì)不好保證， 常常被氧化。微波干燥是目前研究的比較成熟而且應(yīng)用前景也很廣闊的一種脫水方 法，也可以與其它方式結(jié)合進(jìn)行聯(lián)合脫水。 真空干燥主

12、要利用水分的沸點(diǎn)是隨著壓力的降低而減小 的原理，可以在較低的溫度下對(duì)果蔬進(jìn)行脫水，有利于保持果蔬的原味。紅外輻射是，當(dāng)紅外線頻 率和分子結(jié)合的振動(dòng)頻率相一致時(shí)， 紅外線能量就能轉(zhuǎn)換為分子的振動(dòng)能量， 高分子物質(zhì)溫度就上 升.這就是紅外線輻射加熱的機(jī)理。果蔬體積小 ,脫水效果明顯。果蔬組織結(jié)構(gòu)的嚴(yán)實(shí)程度、初始不溶性固形物與可溶性固形物的 含量、細(xì)胞間距、水溶性果膠和原果膠的比例、酶活性的大小等等都是制約脫水效果的因素。 水果 外表皮蠟質(zhì)含量越低 ,除水效果越明顯 ,因此 ,果蔬滲透脫水前往往進(jìn)行皮處理。 主要是使用一些化學(xué) 物質(zhì)除去果皮中的蠟質(zhì)層 ,增加半透膜的脫水作用 , 一般使用 C10C1

13、8 的脂肪酸乙酯對(duì)果皮進(jìn)行 處理。 Constantine 等人（1984） 研究得出:用 1 %的油酸乙酯來浸泡甜玉米和未成熟的玉米 30s , 然 后進(jìn)行空氣干燥 , 其脫水效果大大提高。 Punting 等人 （1970） 研究發(fā)現(xiàn)處理櫻桃、葡萄、杏子的油 酸乙酯的最佳濃度分別為 1 %、2 %和 2 %5 %。Marco Riva 報(bào)道經(jīng)油酸乙酯處理的葡萄的脫水 效果大大提高。這些實(shí)驗(yàn)研究表明 :水果表皮對(duì)水的滲透性是制約滲透脫水效果的因素。加拿大的 L Yu 等人 （1997） 對(duì)櫻桃和藍(lán)莓的皮處理進(jìn)行研究 , 選用以下三種方法 : a1 蒸汽處理 30s , b1 在 90 條件下

14、在熱水中浸泡 30s , c1 用1 %的豆蔻酸乙酯在 30 條件下浸 1min ; 實(shí)驗(yàn)證實(shí), 經(jīng)以上 處理的櫻桃和藍(lán)莓再進(jìn)行滲透脫水時(shí) ,其脫水效果大增 ,而且可縮短隨后進(jìn)行的空氣干燥時(shí)間 ; 特別 是在 13718kPa 壓力下 ,經(jīng)過 30s蒸汽處理的試樣 ,其滲透脫水效果最佳。（2） 滲透脫水的應(yīng)用前景滲透脫水可以在較短的時(shí)間內(nèi)除去果蔬的水分而不損壞果蔬的組織結(jié)構(gòu),經(jīng)過滲透脫水的果蔬產(chǎn)品仍具有果蔬應(yīng)有的風(fēng)味、色澤、質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì) , 其產(chǎn)品的感官品質(zhì)相當(dāng)不錯(cuò) ,與新鮮果蔬 幾乎一樣。滲透脫水可以作為果蔬加工的一種前處理方式 , 與果蔬干燥、冷凍、殺菌、罐藏等方 法組合使用。 滲透脫水

15、后的產(chǎn)品進(jìn)一步干燥生產(chǎn)果蔬干制品 ,滲入到組織內(nèi)部的糖分可對(duì)果蔬制品 起到一定的保護(hù)作用 , 可以避免或限制使用二氧化硫 , 同時(shí)增加了產(chǎn)品在儲(chǔ)藏期間的色素穩(wěn)定性 少量糖分的滲入可使產(chǎn)品比普通產(chǎn)品更溫和可口。 從生產(chǎn)的角度來說 ,經(jīng)滲透脫水的果蔬再進(jìn)行干 燥, 產(chǎn)品的干燥時(shí)間可縮短 10 %15 % , 同時(shí)由于體積和重量的減少 , 使干燥的有效荷載增加了 23倍,從而大大節(jié)省了能耗。 滲透脫水后的產(chǎn)品用來制作罐頭可使用產(chǎn)品的感官品質(zhì)優(yōu)于普通罐 頭產(chǎn)品 ,這一步關(guān)鍵是是將水果處理至 2024Bricks , 使水果的天然風(fēng)味物質(zhì)增加 ,在以后的加 熱處理時(shí) ,顏色和質(zhì)地的穩(wěn)定性提高 ,并且由于

16、重量和體積的減少 ,裝罐能力提高。滲透脫水后的產(chǎn) 品進(jìn)行冷凍干燥使原料體積變小及固形物增加 ,冷凍干燥的荷載和加工能力可提高三倍。 果蔬的冷 凍往往需要消耗大量的能源以冷凍新鮮原料中所含的大量水分,經(jīng)滲透脫水后 , 果蔬水分含量減少, 冷凍期間能源消耗降低 , 同時(shí) ,由于重量和體積減少 ,包裝、運(yùn)輸及銷售處理等過程中的費(fèi)用相 應(yīng)減少 , 而且, 這樣的冷凍產(chǎn)品解凍時(shí)組織破壞明顯減少。與冷凍前的空氣干燥相比,既節(jié)省了能源 ,又避免了新鮮原料因空氣干燥造成的品質(zhì)下降。滲透脫水后的葡萄若用來榨汁, 由于糖酸比提高 , 再經(jīng)發(fā)酵制得的葡萄酒的感官品質(zhì)也得以提高。由于滲透脫水在果蔬的品質(zhì)保持和能源消耗

17、 方面的優(yōu)勢(shì) ,它作為果蔬加工的前處理方法得到了國(guó)際食品界的廣泛關(guān)注,是一些發(fā)達(dá)國(guó)家努力探索的一項(xiàng)課題 （加拿大、法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、意大利、希臘、比利時(shí)、西班牙、瑞士、荷蘭的十三 個(gè)課題組正對(duì)滲透脫水的應(yīng)用進(jìn)行研究 ,被研究的不光是果蔬 ,還有魚、肉等 ） 。在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用 時(shí),亟待解決的問題還有滲透溶液的在線管理、如何來控制溶液的濃度、如何來回收溶液、如何來 確保滲透溶液的微生物指標(biāo)的安全性等等。 目前 , 快餐業(yè)蓬勃發(fā)展 , 漢堡包、 三明治、比薩餅的制 作需大量的中等水分含量的蔬菜 ,如 :西紅柿、花菜、蘑菇、胡蘿卜等等 ,滲透脫水是制備這些脫水 蔬菜的優(yōu)選方法。目前 , 國(guó)際國(guó)內(nèi)蔬菜

18、加工的數(shù)量和需求不斷上升 , 加工的方法不斷更新 ,滲透脫 水可以作為脫水菜、速凍菜、罐藏菜的前處理方法。我國(guó)盡管是世界上第一水果生產(chǎn)國(guó),但高產(chǎn)并沒有高效。我國(guó)長(zhǎng)期以來重視水果的采前栽培、病蟲害防治 , 卻忽視采后處理 , 致使水果在分級(jí)、 包裝、運(yùn)輸?shù)冗^程中腐爛損失嚴(yán)重 , 每年約有 25 %的產(chǎn)品因變爛而不能利用。果品加工業(yè)是實(shí)現(xiàn) 水果采后減損增值的主要途徑之一。通過滲透脫水制得的中等水分的水果可作為甜點(diǎn)心、酸奶、 冰淇淋等的原料 , 這樣可以提高果品的延伸效益。隨著應(yīng)用性研究的深入 ,滲透脫水將作為果蔬加 工的前處理方法而得到廣泛應(yīng)用。參考文獻(xiàn) :1 濮良貴.機(jī)械零件 M. 北京：高等教

19、育出版社， 1982.2 陳萃仁 . 蘑菇滲透脫水規(guī)律的研究 J. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 1998，17-19.3 邱偉芬 . 果蔬滲透脫水的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景，食品科技， 2000，31-32.4 李丙智. 我國(guó)蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展 J. 西北園藝， 2002（1）：6-7.5 胡昊磊，趙金紅，孫亞松等 . 果蔬滲透脫水過程動(dòng)力學(xué)研究 J . 干燥技術(shù)與設(shè) 備， 2007 （4）:193-193.6 潘永康主編 . 現(xiàn)代干燥技術(shù) M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 1998.5777 文懷興.食品真空干燥技術(shù)與設(shè)備 ,農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械 J,1999 ，（3） ：18-21.二、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問

20、題1, 研究?jī)?nèi)容生產(chǎn)中滲透脫水設(shè)備要解決幾個(gè)主要方面的問題： 連續(xù)循環(huán)大量的高粘度滲透液， 樣品原料飄 浮現(xiàn)象（樣品原料比重小于滲透液的比重） 。工業(yè)生產(chǎn)中需要考慮的幾個(gè)問題： 使樣品原料浸泡在滲透液中 對(duì)樣品原料的操作要輕柔 原料樣品與滲透液的比值要盡可能的小 同時(shí)要選擇容易控制的參數(shù)來調(diào)節(jié)控制滲透脫水工藝，如溫度、 滲透液濃度、壓力、滲透液攪 拌速度。盡管滲透脫水技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景， 但在實(shí)際生產(chǎn)上這一技術(shù)主要用來生產(chǎn)糖浸的水 果，生產(chǎn)過程的控制依靠經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)主要是間歇式的生產(chǎn)模式。生產(chǎn)中， 新鮮的水果切 塊首先浸泡在糖溶液中一定時(shí)間，滲透液溫度保持在 30-800C 之間；

21、然后進(jìn)行風(fēng)干，待產(chǎn)品最終水 分含量達(dá)到 15%-20% （重量比）即風(fēng)干結(jié)束。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有滲透脫水技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)， 在設(shè)計(jì)滲透脫水工藝、 滲透脫水設(shè)備時(shí)， 下面一些指 標(biāo)作為果蔬滲透脫水設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的（包括功能需求和控制需求B）功能 1：固體樣品能夠與滲透液在高濃度下依然保持良好接觸。具體的控制標(biāo)準(zhǔn)有六個(gè)：B11: 在滲透液和樣品之間能夠有相對(duì)快速、分布均勻的運(yùn)動(dòng)；B12: 不存在對(duì)樣品的機(jī)械損傷（樣品沒有破損、沒有刮傷） ；B13: 控制滲透脫水的處理時(shí)間：在連續(xù)滲透脫水設(shè)備中，控制樣品在滲透脫水反應(yīng)器中的停 留時(shí)間；B14: 具有盛納不同形狀樣品的能力（整個(gè)、塊、片） ；B15: 能

22、夠減低滲透液與樣品的比例（有助于降低生產(chǎn)成本、降低生產(chǎn)設(shè)備的尺寸） ；B16: 避免滲透脫水過程中樣品與空氣接觸而造成的氧化反應(yīng)。功能 2：能夠容許滲透液的進(jìn)入和排出。功能 3：能夠容許原料樣品的投入和成品的取出功能 4：能夠有效控制滲透脫水過程中的工藝參數(shù)。B41: 樣品和滲透液的溫度；B42: 滲透液的濃度；B43: 樣品和滲透液的外界壓力；B44: 滲透脫水過程中的攪拌狀態(tài)。功能 5：符合相關(guān)的機(jī)械、電力操作條件和相應(yīng)的食品操作規(guī)范能。功能 6：生產(chǎn)制造滲透脫水設(shè)備的成本要合理。在工藝、設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，要盡可能地滿足功能要求（ F）和控制要求（ C）；對(duì)設(shè)備傳送帶即 要保證樣品物料在高滲

23、溶液中的浸泡又要保證樣品物料的順利傳輸。2，擬解決的關(guān)鍵問題三個(gè)主要問題需要解決：（1）果蔬樣品與滲透液的有效接觸（果蔬原料的密度低于滲透液的密度，果蔬原料常常漂浮 在滲透液表面上）（2）有效利用大量的滲透液，（3）有效地循環(huán)利用滲透液降低生產(chǎn)成本、減少?gòu)U物排放。三、項(xiàng)目研究與實(shí)施的基礎(chǔ)條件1、課題組成員在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下進(jìn)行了大量的果蔬滲透脫水技術(shù)的前期研究工作，我們一 直關(guān)注著果蔬滲透脫水技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展， 搜集的大量的文獻(xiàn)資料， 向指導(dǎo)老師咨詢了大量的 與果蔬滲透脫水技術(shù)相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)， 為我們對(duì)果蔬滲透脫水技術(shù)及其設(shè)備研究這個(gè)課題的 研究工作建立了良好工作基礎(chǔ)。2指導(dǎo)教師袁越

24、錦老師具有多年 高等熱力學(xué)、干燥原理及應(yīng)用 、工程熱力學(xué)、傳熱 學(xué)、安全工程及粉體工程等課程的 教學(xué)經(jīng)驗(yàn)， 主要從事化工機(jī)械設(shè)備與干燥技術(shù)及節(jié)能等 方面的科研與教學(xué)工作。主編 UG NX 6.0 建模基礎(chǔ)與實(shí)例（化學(xué)工業(yè)出版社）和參編現(xiàn)代干 燥技術(shù)專著（教材）共 2 部；近年來在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文 30 余篇，其中 16 篇被 SCI、EI收錄；獲得國(guó)家發(fā)明專利 8 項(xiàng)，實(shí)用新型專利 10 項(xiàng)。指導(dǎo)教師 對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)與強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)技術(shù)及工業(yè)節(jié)能和真空干燥技術(shù)與果 蔬的綠色精深加工等方面有很好的研究基礎(chǔ) ，可以很好的指導(dǎo)本項(xiàng)目的實(shí)施過程；3.我們都是大三學(xué)生，擁有良好的

25、專業(yè)知識(shí)背景，能很好的思考和解決項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到的 問題。四、項(xiàng)目實(shí)施方案1，方案設(shè)計(jì)構(gòu)思（1）滲透方式的選擇滲透液在樣品外部：樣品浸泡在滲透液中、滲透液有攪拌（連續(xù)、間歇）或沒有攪拌，滲透液 淋浴樣品等形式滲透液在樣品外部樣品浸泡在滲透液中滲透脫水的特點(diǎn)是通過滲透液從固體樣品中取出水分； 固體樣品一般組織結(jié)構(gòu)比較脆、比重小，滲透處理時(shí)樣品被浸泡在比重大、粘度高的滲透液中。（2）滲透效率的問題工業(yè)上大部分采取攪拌的方式來提高效率， 滲透液攪拌狀態(tài)對(duì)滲透脫水過程中樣品水分損失和 可溶性固形物攪拌有助于高濃度、 高粘度滲透液中樣品中的物質(zhì)擴(kuò)散。 但是考慮到攪拌可能會(huì)對(duì)原 料造成損傷， 我選擇另一

26、種方式也就是振蕩來替換這種方式不但可以避免損傷原料 ，使得蘋果片與 糖漿接觸的更充分， 同時(shí)解決糖漿濃度不均溫度不均的問題， 不但提高了滲透脫水的質(zhì)量， 而且也 加快了速度，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率，更加具有經(jīng)濟(jì)性。（3）浮料為了填料方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 成本低， 通過一個(gè)循環(huán)泵的工作從振蕩槽底部抽取糖漿，再?gòu)恼袷?槽的外圍管道開孔通過類似噴淋的把糖漿液噴灑下來， 沖力比較大一點(diǎn)， 把浮料打下。 這和空氣壓 縮機(jī)的上下振蕩形成擾流的作用不謀而合， 可以把原料充分的調(diào)動(dòng)起來， 避免原料一直漂浮在液面 的表面。（4）滲透液的循環(huán)使用在滲透脫水過程中，蘋果中的水分流向滲透液中， 滲透液濃度下降，脫水能力下降；伴隨著風(fēng) 味物質(zhì)、色素、各種酸類、 蛋白質(zhì)、果膠類物質(zhì)滲入滲透液中， 滲透液的化學(xué)特性、 物理化學(xué)特性、 感官特性等也隨著滲透脫水過程的進(jìn)行而逐漸改變。 所以準(zhǔn)備用消毒機(jī)和溶質(zhì)添加桶保證糖漿的濃 度，質(zhì)量等從而解決有效利用大量的滲透液，有效地循環(huán)利用滲透液降低生產(chǎn)成本的問題2，滲透脫水設(shè)備方案圖設(shè)計(jì)經(jīng)過構(gòu)思確定設(shè)備， 機(jī)械振蕩式滲透脫水設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 滲透溶液設(shè)計(jì)有回流管道， 能夠有效 調(diào)節(jié)滲透溶液濃度， 同時(shí)設(shè)置氣壓缸的上下運(yùn)動(dòng)， 振蕩馬達(dá)的左右方向的機(jī)械振動(dòng)， 加上原料框下 方壓縮空氣管的擾流， 以及循環(huán)泵的噴淋作用可以強(qiáng)化滲透脫水過