烘干設(shè)備烘盤(pán)裝棗量的經(jīng)驗(yàn)值為 12kg/m2～15kg/m2，也可根據(jù)品種不同而做適當(dāng)調(diào)整，厚度不超過(guò)兩層較好，小果品種也可做適當(dāng)裝厚些。由于冬棗個(gè)頭較圓，所以每個(gè)烘盤(pán)裝棗 2kg。托盤(pán)架設(shè)置 3 層，每次可干燥 6kg 冬棗。 烘干設(shè)備循環(huán)風(fēng)速控制范圍為 2～5m/s，則初步設(shè)定模型的循環(huán)風(fēng)速應(yīng)控制在 0.894～2.236m/s 范圍內(nèi)。紅棗熱風(fēng)干燥室內(nèi)的平均風(fēng)速為 1.0～2.0m/s[47]。熱泵－熱風(fēng)聯(lián)合干燥的較優(yōu)風(fēng)速干燥條件為 2.5m/s。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)值，此試驗(yàn)臺(tái)采用 0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s 三個(gè)風(fēng)速對(duì)冬棗進(jìn)行熱風(fēng)干燥試驗(yàn)。因?yàn)椴](méi)有針對(duì)冬棗的干燥工藝，所以先對(duì)冬棗進(jìn)行與傳統(tǒng)工藝相似的干燥方式。

烘干設(shè)備采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式，實(shí)驗(yàn)步驟如下： 

（1）去除壞棗，挑選個(gè)頭大小均勻的冬棗； 

（2）將新鮮冬棗洗凈并瀝去過(guò)多的水分，稱(chēng)重裝盤(pán)，每個(gè)烘盤(pán)裝 2kg，在每盤(pán)的四個(gè)角和中心位置標(biāo)記取樣稱(chēng)重；

（3）用風(fēng)速儀在進(jìn)風(fēng)口測(cè)風(fēng)速，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的變速器來(lái)控制風(fēng)速； 

（4）將干燥室內(nèi)的溫度設(shè)置為 30℃，當(dāng)干燥室內(nèi)溫度達(dá)到 30℃時(shí)將冬棗放進(jìn)干燥室開(kāi)始試驗(yàn)；

（5）按照上述干燥工藝進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，并每隔一小時(shí)取樣稱(chēng)重，在干燥后期階段每隔半小時(shí)取樣稱(chēng)重，直至含水率達(dá)到要求，在三個(gè)風(fēng)速下做三次試驗(yàn)。

根據(jù)烘干設(shè)備的構(gòu)造，采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式，并制定了紅棗干燥工藝。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：降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達(dá)到要求。

通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)確定了烘干設(shè)備的風(fēng)速，以及整棗與切片棗的對(duì)比，在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了預(yù)熱階段的相對(duì)濕度對(duì)干燥過(guò)程的影響。并通過(guò)三組相對(duì)濕度對(duì)比試驗(yàn)來(lái)研究了相對(duì)濕度對(duì)冬棗干燥過(guò)程的影響。 

（1）在風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)（0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s）中發(fā)現(xiàn)風(fēng)速越大干燥時(shí)間越短，干燥效果越好，提高風(fēng)速有利于提高干燥過(guò)程的干燥速率，從而縮短干燥時(shí)間。

 （2）在濕度對(duì)比試驗(yàn)（40%、50%、60%）中發(fā)現(xiàn)提高預(yù)熱階段的相對(duì)濕度，有利于棗皮變軟和提高蒸發(fā)階段的干燥速率，總的干燥時(shí)間也縮短，干燥效果也更好。 

（3）風(fēng)速為 1.2m/s、預(yù)熱階段的相對(duì)濕度為 60%時(shí)，冬棗的整體干燥效果較好，干燥時(shí)間短。提高預(yù)熱階段的相對(duì)濕度有利于提高冬棗口感的厚實(shí)度，表皮光澤也更好；還可減輕表皮的硬化結(jié)殼現(xiàn)象，水分在蒸發(fā)階段更容易排出，棗的皺縮程度比較均勻；減小坐囤棗的概率，提高了得棗率，也節(jié)省了干燥時(shí)間。 因?yàn)榧t棗的干燥過(guò)程較復(fù)雜，分為了三個(gè)階段，對(duì)于溫度、濕度和風(fēng)速的相互作用的界限不好確定，且關(guān)于冬棗干燥工藝的試驗(yàn)研究相對(duì)較少，所以并沒(méi)有對(duì)三個(gè)因素的相互作用進(jìn)行正交試驗(yàn)。烘干設(shè)備采用正交試驗(yàn)的目的是為了找到較優(yōu)的工藝條件，正交試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)是可以減少試驗(yàn)的次數(shù)，為了系統(tǒng)的掌握試驗(yàn)結(jié)果，還需對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

若想讓變量之間建立起經(jīng)驗(yàn)公式，還可把正交試驗(yàn)與回歸分析方法結(jié)合起來(lái)，利用了其中的原理，即回歸正交試驗(yàn)法。在接下來(lái)對(duì)于紅棗干燥工藝的試驗(yàn)研究可根據(jù)每個(gè)階段的特點(diǎn)采取不同的試驗(yàn)方案，從而使干燥工藝得到優(yōu)化。中國(guó)是世界上的第二大經(jīng)濟(jì)體，二氧化碳的排放量也都居世界首位，節(jié)能減排一直都是人們最為關(guān)注的問(wèn)題。干燥是我國(guó)大量工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的基礎(chǔ)性生產(chǎn)環(huán)節(jié)，且涉及范圍廣，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。其耗能量約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的 12%，又是能耗大戶(hù)。干燥環(huán)節(jié)不僅耗能多，排出的有害污染物也是我國(guó)環(huán)境污染的重要來(lái)源。所以，干燥行業(yè)應(yīng)重視節(jié)能減排，可通過(guò)改變熱源、優(yōu)化干燥工藝和提高監(jiān)測(cè)控制精度實(shí)現(xiàn)。

烘干設(shè)備加濕室的改進(jìn) 本試驗(yàn)臺(tái)是通過(guò)手動(dòng)加水和控制霧化加濕器的啟停來(lái)調(diào)節(jié)干燥室內(nèi)的相對(duì)濕度的，消耗人力且干燥室內(nèi)的濕度沒(méi)有那么精準(zhǔn)。打開(kāi)加濕室的門(mén)加水會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的熱量散失，對(duì)整個(gè)干燥過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生影響；而手動(dòng)控制加濕器的啟停既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且控制精度也不高。 這些因素都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，為了減小誤差，可將濕度傳感器、加濕器和 PLC 技術(shù)相結(jié)合，通過(guò) 烘干設(shè)備PLC 技術(shù)控制加濕器的啟停，舍棄了人工控制，操作簡(jiǎn)單方便，省時(shí)省力。同時(shí)也要對(duì)加濕室的構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)，為了減少系統(tǒng)的熱量散失，在結(jié)構(gòu)上要杜絕開(kāi)門(mén)加水，可在加濕室的頂部鉆一個(gè)小孔并插入漏斗，在不需要加水時(shí)將漏斗的加水口封住，這樣避免了開(kāi)門(mén)使系統(tǒng)熱量散失。紅棗因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值受到人們的青睞。

但傳統(tǒng)的干燥方式及干燥設(shè)備的落后都不利于紅棗的加工生產(chǎn)，不僅阻礙紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也嚴(yán)重流失。所以，本課題針對(duì)紅棗的熱風(fēng)干燥特性展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了采用電加熱的小型熱風(fēng)干燥試驗(yàn)臺(tái)，以冬棗為研究對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)。通常影響烘干設(shè)備干燥過(guò)程的參數(shù)就是溫度、濕度、和風(fēng)速。紅棗的干燥分為預(yù)熱階段、蒸發(fā)階段和干燥階段，其作為熱敏性水果，在每個(gè)干燥階段對(duì)溫度和濕度的要求都不相同。對(duì)各個(gè)階段的溫度、濕度和風(fēng)速的研究都是為了提高紅棗的干燥品質(zhì)和干燥效率。