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1、附件1：陕西科技大学大学生创新创业训练计划项目申报表推 荐 学 院机电工程学院项 目 名 称果蔬真空渗透脱水技术与设备的研究项 目 类 型创新训练项目所属一级学科名称动力工程及工程热物理所属二级学科名称过程装备与控制工程项 目 负 责 人 谭礼斌申 报 日 期2013年5月1日 陕西科技大学 二一三年四月项目名称果蔬真空渗透脱水技术与设备的研究项目类型 （）创新训练项目 （ ）创新创业项目项目实施时间起始时间：2013 年5月 完成时间： 2014 年 5 月申请人或申请团队姓名年级学号所在院系/专业联系电话E-mail主持人谭礼斌过控101201005050120机电工程学院过程装备与控制工
2、程成 员李鹏过控101201005050113机电工程学院过程装备与控 制工程指导教师姓名袁越锦研究方向化工机械设备与干燥技术及节能年龄 39行政职务/专业技术职务 副教授主要成果1，教学 主讲高等热力学、干燥原理及应用、工程热力学、传热学、安全工程及粉体工程等课程。2，科研 主编 UG NX 6.0建模基础与实例（化学工业出版社） 参编 现代干燥技术专著（教材） 发表学术论文30余篇，其中16篇被SCI、EI收录； 获得国家发明专利8项，实用新型专利10项。 目前主持的科研项目主要有国家自然科学基金项目基于多尺度理论的颗粒堆积多孔介质干燥热质传递机理分析与模型构建（51276105）；（经费
3、78万元），陕西省自然科学基金项目、省教育厅自然科学基金项目、浙江温州市科技计划项目，陕西科技大学科研启动基金和自然科学基金项目等，（到位研究经费累计约120余万元）。 3， 代表性论文（发明专利）如下： 1 Yuejin Yuan, Yingying Xu and Xiangdong Liu. CFD modeling of subcooling process for beer fermentation liquid. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2009, 4(1):99-106.（SCI/EI收录） 2 袁越锦, 徐英英,
4、 杨彬彬, 等. 非固结多孔介质干燥的双尺度孔道网络模型与模拟. 工程热物理学报. 2010,31(2): 302-306. （EI收录） 3 袁越锦. 一种太阳能果蔬热风真空组合干燥设备及干燥方法，CN201110399465.5（发明）1、 项目实施的目的、意义 （1）研究意义 近十几年来，我国果蔬产业得到了迅猛发展，据中国果品流通协会2010年10月统计显示，2009年我国水果总产量2.04亿吨（包括果用瓜），比2008年增加1240万吨，增幅为6.1%，这是我国自2000年来水果产量连续第九年增长，水果总产值超过3100亿元，约占农林牧渔产值的6%，占农业产值的11%。由于果蔬生产的季
5、节性和地域性很强，而我国现有加工能力和水平还较低，致使每年采收后腐烂损耗高达20%30%，造成农副产品资源的极大浪费，严重影响了农村经济的发展。因此，为保证我国果蔬加工产业的持续健康发展，整合现有资源，培育龙头品牌，引进新技术、新工艺，不断开发新品种，研究新设备就成为摆在我们面前的首要任务。 在我国，虽然果蔬种植历史悠久，但果蔬加工产业仍然是一个新兴的产业，主要表现在加工深度不够、技术装备较落后、产品品种较单一、产业不够集中、缺少在国际上有竞争力的品牌等方面。正因为如此，我国果蔬采收损耗率高达20%30%，而发达国家只有5%；我国农产品产后产值与采收自然产值之比为0.38:1，而美国和日本分别
6、为3.7:1和2.2:1；我国90%以上的水果用于鲜销，发达国家则用40%70%的水果进行加工，个别国家加工量占水果总产量的70%80%。从以上数据可以看出，我国果蔬产量虽然很高，但加工比例很小，仍以鲜销为主，速食及半成品品种也较少，加工量不及10%，而发达国家70%以上的果蔬都经过加工，不但附加值大幅度提高，所造成的浪费和污染也较小，综合效益明显提高。 尽管常压热风干燥是蔬菜脱水最常用的方法，但我国能打入国际市场的高档脱水蔬菜大都采用真空冻干技术生产,微波干燥和远红外干燥技术也在少数企业中得到应用,流化床干燥机也是常见的一种方式。目前，在我国脱水蔬菜的加工方法，一是常压热风干燥，二是真空干燥
7、，三是微波干燥，四是远红外干燥，其中90%以上是常压热风干燥，主要设备包括热风翻板式烘干机、热风隧道式烘干机或烘房。西北地区普遍采用烘房形势（也有的用薰窑），以燃烧煤、柴作热源，通过抽风或鼓风进行湿热传递，操作简单，成本低廉，但其主演、要的缺点是受热不均匀，烘烤时间长，温度，风速及产品出炉时间控制的较差，因而产品档次低，经济效益差。我国打入国际市场的高档脱水蔬菜大都是真空冻干技术生产的，由于冻冷干燥设备较昂贵，生产成本高，现仅有广东，山东，武汉，江苏和宁夏等地少数几家应用生产。面对强大的国际、国内市场需求，我国的冷冻脱水蔬菜生产基地还远未形成规模。对于微波干燥和红外干燥技术，虽然加热均匀，升温
8、快，产品品质优良，营养成分能保持新鲜蔬菜的97%以上，但因其技术含量高，使用时对监控手段和供电条件要求严格，特别是大型设备，价格高，耗电量大，故应用很少，仅有青岛源发食品有限公司采用微波脱水技术。而目前在我国大多数中大型脱水生产企业基本上已实现了锅炉带动的热风干燥形势，尤其是隧道式烘房基本上能满足普通脱水菜的生产效率和产品的质量，我国现在运行的蔬菜脱水设备，有80%以上由国外进口，这些进口设备制造技术精良，但价格昂贵。虽然国内，也涌现出大大小小几十家脱水蔬菜设备生产厂家，但除少数几家公司有研制能力外，大部分的厂家设备质量不过关，无法满足出口质量的标准，因此，市场竞争力弱。总之，随着社会经济与人
9、民生活水平的提高，消费者对蔬菜的需求已从数量的满足，转向对营养型、安全而快捷型及周年均衡型等方面的需求。故适合这些消费特点变化的生产技术、加工手段及流通方式，均具有良好的应用前景。考虑到我国的果蔬生产的现状，有必要结合自身需求，研制一种果蔬渗透脱水设备。 2 果蔬生产脱水 果蔬渗透脱水是指在一定温度下，将水果或蔬菜浸入高渗透压的溶液，即糖溶液或盐溶液中，利用细胞膜的半渗透性使物料中水分转移到溶液中，达到除去部分水分的一种技术。与传统的热风脱水相比，由于水分的转移而没有发生相的变化即无需加热，因而渗透脱水的脱水具有能耗低，营养成分损失少的特点。由于它可以在较短的时间内除去水果、蔬菜里的水分而不损
10、坏其组织，使它们仍能保持原有风味、色泽、营养和品质，而且感观与新鲜时几乎一样，因此是一种颇受看好的加工技术。在生产中，渗透脱水可以作为果蔬加工的一种前处理方式，与果蔬干燥、冷冻、罐藏等方法组合使用。渗透脱水后的产品进一步干燥时使用果蔬的干制品，渗入到组织内部的糖分可对果蔬制品起到一定的保护作用，从而可以避免或限制使用二氧化硫，同时增加了产品在贮藏期的色素稳定性。 另外，从生产角度来说，经渗透脱水的果蔬再行干燥时，产品的干燥时间可缩短1015 ，同时由于体积和重量的减少，使干燥的有效荷载增加23 倍，从而大大节省了能耗。渗透脱水水果用来制作果酱时，可使产品的感官品质优于普通果酱。由于渗透脱水具有
11、诸多好处，将使这一技术作为果蔬前处理方法而得到广泛的推广应用，应用的日益广泛。水果和蔬菜的人类摄取维生素、矿物质、有机酸、膳食纤维等营养成分和生理活性成分的主要来源，其在平衡膳食中占有非常重要的地位。在人们日益追求安全、营养、保健、方便的绿色食品中，脱水果蔬越来越受到人们的青睐，已成为我国出口创汇的主要产品之一。为了最大限度的保留脱水果蔬的色香味和维生素等热敏性成分或生理活性成分，渗透脱水技术联合其它干燥技术，如热风、冷冻、微波、远红外干燥技术等。目前，国际国内蔬菜加工的数量和需求不断上升，加工的方法不断更新，渗透脱水可以作为脱水蔬菜、速冻蔬菜、罐藏蔬菜的前处理方法。而通过渗透脱水制得的中等水
12、分的水果可作为甜点心、酸奶、冰淇淋等的原料，提高果品的利用价值和经济效益。渗透脱水技术在不断完善自身技术方法和设备的同时，与其它食品加工技术结合的联合技术在理论的建立，完善和应用中将向着更深更广的方向发展，将作为果蔬加工的前处理方法而得到广泛的应用。果蔬渗透脱水与传统的热风脱水相比由于水分的转移而没有发生相的变化即无需加热因而渗透脱水的脱水具有能耗低营养成分损失少的特点。由于它可以在较短的时间内除去水果蔬菜里的水分而不损坏其组织使它们仍能保持原有风味色泽营养和品质而且感观与新鲜时几乎一样,因此是一种颇受看好的加工技术。 3果蔬生产脱水主要工艺 脱水干制方法有自然晒干及人工脱水两类。人工脱水包括
13、热风干制、微波干制、膨化干制、红外线及远红外线干制、真空干制等。目前蔬菜脱水干制应用比较多的是热风干燥脱水和冷冻真空干燥脱水，冷冻真空脱水法是当前一种先进的蔬菜脱水干制法，产品既可保留新鲜蔬菜原有的色、香、味、形，又具有理想的快速复水性。现将热风干燥脱水蔬菜和冷冻真空干燥脱水蔬菜加工的工艺流程和方法介绍如下。 （1）热风干燥脱水蔬菜加工的工艺流程和方法 1、原料挑选选择具有丰富肉质的蔬菜品种，脱水前应严格选优去劣，剔除有病虫、腐烂、干瘪部分。以八成成熟度为宜，过熟或不熟的亦应挑出，除瓜类去籽瓤外，其他类型蔬菜可用清水冲洗干净，然后放在阴凉处晾干，但不宜在阳光下曝晒。2、切削、烫漂将洗干净的原料
14、根据产品要求分别切成片、丝、条等形状。预煮时，因原料不同而异，易煮透的放沸水中焯熟，不易煮透的放沸水（水温一般在150以上）中略煮片刻，一般烫漂时间为24分钟。叶菜类最好不烫漂处理。 3、冷却、沥水预煮处理后的蔬菜应立即进行冷却（一般采用冷水冲淋），使其迅速降至常温。冷却后，为缩短烘干时间，可用离心机甩水，也可用简易手工方法压沥，待水沥尽后，就可摊开稍加凉晒，以备装盘烘烤。4、烘干应根据不同品种确定不同的温度、时间、色泽及烘干时的含水率。烘干一般在烘房内进行。烘房大致有三种：第一种简易烘房，采用逆流鼓风干燥；第二种是用二层双隧道、顺逆流相结合的烘房；第三种是厢式不锈钢热风烘干机，烘干温度范围为6585，分不同温度干燥，逐步降温。采用第一、第二种烘房时，将蔬菜均匀地摊放在盘内，然后放到预先设好的烘架上，保持室温50左右，同时要不断翻动，使其加快干燥，一般烘干时间为5小时左右。5、分检、包装脱水蔬菜经检验达到食品卫生法要求，即可分装在塑料袋内，并进行密封、装箱，然后上市。 （2）冷冻真空干燥脱水蔬菜加工的流程1、原料挑选叶菜类蔬菜从采收到加工不应超过24小时，人工挑选出发黄、腐烂部分；根茎类蔬菜人工挑选出
