Vor- und Nachteile der Verwendung von Kohlefaser-Heizrohren zum Trocknen von Obst und Gemüse und notwendige Parameteranpassungen

Der Artikel "Gängige Trocknungsmethoden für Obst und Gemüse in der industriellen Produktion und ihre Vor- und Nachteile” mentions the use of Kohlefaser-Heizrohre for infrared radiation heating and drying. This method boasts several advantages such as shorter drying times, lower energy consumption per unit, and improved quality of dried products. Today, we will share more detailed research findings on infrared radiation drying of fruits and vegetables.

Lassen Sie uns zunächst einige der internationalen Forschungsergebnisse zur Infrarot- oder Ferninfrarot-Trocknung auflisten. Nowaks Studie über die Trocknung von Apfelscheiben zeigte, dass die Infrarot-Trocknung unter denselben Bedingungen die Trocknungszeit im Vergleich zur Heißlufttrocknung um 50% verkürzt. Sandu berichtete, dass bei einer Heißlufttemperatur von 250 Grad Celsius der Wärmestrom der konvektiven Trocknung 0,9-2,0KW/m2 beträgt, während der Wärmestrom der Strahlungsheizung 4,5-12KW/m2 beträgt. Theriens Forschungen ergaben auch, dass der Wärmestrom bei der Infrarot-Trocknung 6-10 Mal höher ist als bei der Heißlufttrocknung, was bestätigt, dass die Infrarot-Strahlungsheizung wesentlich effizienter ist.

Darüber hinaus haben viele Wissenschaftler festgestellt, dass die Infrarottrocknung oder eine Kombination aus Infrarot- und anderen Trocknungstechnologien die Trocknungszeiten und den Energieverbrauch für andere landwirtschaftliche Erzeugnisse erheblich reduzieren kann. Die Forschung von Afzal zeigte, dass die Kombination von Ferninfrarot-Trocknung mit konvektiver Trocknung die Trocknungszeit für Gerste um 60% und den Stromverbrauch um 40%-70% reduziert. Paakkonen fand heraus, dass die Trocknung von Rosmarin von einem Feuchtigkeitsgehalt von 60%-70% auf 8% bei der Heißlufttrocknung 24 Stunden, bei der Infrarottrocknung jedoch nur 3 Stunden dauerte.

Studien haben gezeigt, dass die Kombination von Infrarot- oder Ferninfrarot-Trocknung mit Heißluft- oder Konvektionstrocknung nicht nur die Energieausnutzung und die Trocknungseffizienz verbessert, sondern auch die Qualität der landwirtschaftlichen Erzeugnisse, wie z. B. den Nährstofferhalt, die Farbe und die Rehydratationseigenschaften. Sakis Forschung über die Trocknung von Karotten und Kürbissen zeigte, dass die Infrarot-Trocknung geringere Verluste an Vitamin C, β-Carotin und Aromastoffen aufweist. Paakkonens Studie über Rosmarin zeigte, dass der Vitamin-E-Gehalt von Produkten, die mit Infrarot getrocknet wurden, doppelt so hoch war wie der von Produkten, die mit Heißluft getrocknet wurden. Gabels vergleichende Studie über die Trocknung von Zwiebelscheiben mit Infrarot und Heißluft ergab, dass mit Infrarot getrocknete Zwiebelscheiben Farbe und Aromastoffe besser erhalten blieben.

Die Infrarot- oder Ferninfrarot-Trocknung ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Ihre Strahlungsleistung hat im Vergleich zu Mikrowellen eine viel geringere Durchdringung, und die Durchdringungsfähigkeit hängt von der Wellenlänge des Infrarotlichts ab; kürzere Wellenlängen haben eine stärkere Durchdringung und umgekehrt. Die Absorptionsbanden der gebackenen Materialien liegen jedoch meist im mittleren bis langen Wellenlängenbereich, was einen Widerspruch darstellt. Um die Gesamteffizienz der Trocknung weiter zu verbessern, muss die Infrarot-Trocknung daher mit anderen Trocknungstechnologien kombiniert werden. Darüber hinaus haben einige Wissenschaftler intermittierende Infrarot-Trocknungsmethoden eingesetzt, um das Problem der schwachen Durchdringung bei der Infrarot-Trocknung zu entschärfen, was einen Durchbruch und Fortschritt auf dem Gebiet der Trocknung dickerer Materialien darstellt.

Bei industriellen Anwendungen der Infrarottrocknung muss zunächst der richtige Abstand zwischen dem zu trocknenden Material und dem Produkt geprüft werden. Ein zu geringer Abstand kann zu ungleichmäßiger Trocknung und örtlicher Verkohlung in späteren Phasen führen; ein zu großer Abstand verringert die Absorption der Infrarotstrahlungsenergie. Außerdem müssen die Gesamttrocknungsgeschwindigkeit und der Endpunkt der Trocknung während der Backphase validiert werden. Diese Parameter müssen von den Unternehmen kontinuierlich verbessert werden, um die Parameter der Infrarottrocknung für verschiedene Produkte zu perfektionieren. Daher ist die Auswahl der richtigen Kohlefaser-Heizrohre, der geeigneten Trocknungsparameter und der Vorverarbeitungstechniken für landwirtschaftliche Erzeugnisse von entscheidender Bedeutung, um qualitativ hochwertige Produkte zu erhalten. Diese Faktoren müssen von der Theorie der Infrarottrocknung geleitet und durch praktische Anwendung und Verbesserung weiter verfeinert werden.

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