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全湿法传统风味粉干生产线关键技术研究

作　者: 孟汉坤
导　师: 王继焕
学　校: 武汉工业学院
专　业: 机械设计及理论
关键词: 粉干全湿法料浆气流干燥机 PLC
分类号: TS213.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 26次
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内容摘要

粉干是福建一带的一种传统风味食品,深受广大消费者的喜爱。粉干生产线是对早籼稻进行深加工、转化增值、提高其经济价值和食用品质的有效途径之一。实验表明,米粉料浆在糊化前的含水率为30%—35%较佳,而经过湿磨—压滤后的料浆含水率为48%—50%,若不降低水分,则糊化后不易成型,直接影响产品品质。为此,传统的半湿法粉干生产工艺则是采用掺干粉的办法来降低料浆的含水率,但此方法的不足是:料浆容易成团且混合不均,较大地影响了米粉的口感及经济价值。针对传统半湿法粉干生产工艺中存在的问题,本文设计了全湿法粉干生产新工艺,通过热风干燥来降低米粉料浆的含水率,使其达到后续工序的要求。新、老工艺现场试验表明:全湿法粉干生产工艺有效地改善了食用品质,其产品价格比采用半湿法粉干生产工艺的产品价格提高25～30%。通过实验的方法,对掺三种不同粉(米粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉)生产出的粉干与通过热风干燥生产出的粉干,进行感官品质比较与分析表明:通过热风干燥来降低米粉料浆的水分,有效地提高了粉干的食用品质。在分析米粉料浆的理化特性的基础上,采用理论分析与实验相结合的方法,通过料浆干燥小试试验并进行品质比较,得到料浆热风干燥的较佳温度为45℃。依据料浆的理化特性及传热传质原理,采用现代设计方法,对现有可供选择的料浆干燥机方案进行评价决策,选择采用筛网柱式干燥机,并对料层厚度等关键的技术参数进行了优选。对干燥机的进料机构、排料机构、风机等关键部件进行了深入的研究,设计了米粉料浆烘干生产线。料浆干燥机采用生物质能,通过Pt100温度传感器检测热风温度,用蝶阀控制补入的冷风风量,实现了干燥介质温度45℃的在线监测与控制。通过湿度传感器检测干燥机出口物料的水分,物料水分的设定范围为30%—35%。通过调节排料阀门的开度及振动电机频率调节物料在干燥机中的停留时间,从而达到控制排出料浆水分的目的。干燥机的介质温度及物料的出机水分采用先进的工控组态软件FAMEVIEW进行在线监控与调节,有效地提高了干燥效率,保证了料浆的干燥品质。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题来源、研究的目的和意义  9-11
    1.1.1 课题来源  9
    1.1.2 研究的目的和意义  9-11
  1.2 国内外研究动态  11-13
  1.3 本课题的主要研究内容  13
  1.4 论文的创新点  13-14
第2章全湿法传统风味粉干生产新工艺研究  14-24
  2.1 米粉的理化及传热传质特性  14-16
    2.1.1 米粉的理化特性  14-15
    2.1.2 米粉的传热传质特性  15-16
    2.1.3 米粉料浆的干燥特性  16
  2.3 全湿法粉干生产新工艺研究  16-19
    2.3.1 传统的半湿法粉干生产工艺  16-18
    2.3.2 全湿法粉干生产新工艺  18-19
  2.4 生产工艺对粉干品质影响的试验研究  19-20
    2.4.1 试验材料和内容  19-20
    2.4.2 试验方法  20
    2.4.3 试验设备和地点  20
    2.4.4 粉干品质评定  20
  2.5 粉干生产试验结果与分析  20-23
    2.5.1 试验结果  20-21
    2.5.2 掺粉与降水的品质比较  21
    2.5.3 米粉料浆的干燥小试试验结果与分析  21-23
  2.6 本章小结  23-24
第3章粉干料浆干燥机的结构设计与关键技术研究  24-38
  3.1 干燥机的方案选择  24-30
    3.1.1 适合米粉料浆干燥的方案简介  24-27
    3.1.2 干燥机的方案评价  27-30
    3.1.3 干燥机的方案决策  30
  3.2 料浆干燥机的设计  30-37
    3.2.1 料浆干燥工艺设计  30-31
    3.2.2 干燥机的系统设计  31-37
    3.2.3 含水率与干燥介质温度之间的关系  37
  3.3 本章小结  37-38
第4章粉干料浆干燥的在线控制研究  38-51
  4.1 热风温度和料浆含水率的控制方法  38-39
  4.2 控制方案总体结构  39-41
    4.2.1 单片机在线温度和湿度控制系统  39-40
    4.2.2 PLC 在线温度控制系统  40-41
  4.3 控制系统的主要组成部分  41-44
    4.3.1 主要检测元件  41
    4.3.2 温度检测与控制  41-43
    4.3.3 湿度检测与控制  43-44
  4.4 控制系统设计  44-49
    4.4.1 控制流程图  44-46
    4.4.2 PLC 选型及接线图  46-47
    4.4.3 可编程控制器  47-48
    4.4.4 人机界面  48-49
    4.4.5 通讯协议  49
  4.5 现场运行结果与分析  49-50
  4.6 本章小结  50-51
第5章结论与展望  51-53
  5.1 主要结论  51-52
  5.2 展望  52-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
附录  58-61
攻读学位期间的研究成果  61

全湿法传统风味粉干生产线关键技术研究

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