我國(guó)果蔬干燥減損關(guān)鍵技術(shù)取得顯著進(jìn)展

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品智能干燥團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了果蔬均勻化干燥過(guò)程的智能化品質(zhì)調(diào)控機(jī)理及其精準(zhǔn)干燥共性技術(shù)研究，取得多項(xiàng)進(jìn)展。

　　針對(duì)高溫高濕環(huán)境下，果蔬干燥過(guò)程中圖像采集困難導(dǎo)致干燥過(guò)程物料狀態(tài)難以實(shí)時(shí)監(jiān)控的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)搭建了基于機(jī)器視覺(jué)在線檢測(cè)的溫濕度過(guò)程控制熱風(fēng)干燥智能平臺(tái)，主要包括機(jī)器視覺(jué)、冷卻系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)。經(jīng)第三方檢測(cè)，結(jié)果表明相對(duì)濕度的調(diào)節(jié)精度可達(dá)6.7%RH，色澤與形狀的智能識(shí)別率可達(dá)100%，干燥均勻度可達(dá)95%以上。

　　團(tuán)隊(duì)以香菇為研究對(duì)象，開(kāi)發(fā)了基于物料干燥過(guò)程中收縮、表面褶皺率的在線識(shí)別軟件?；谲浻布脚_(tái)的搭建，分析了香菇熱風(fēng)干燥過(guò)程中收縮率與褶皺率的實(shí)時(shí)變化。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)控制干燥過(guò)程中的濕度變化可提高香菇外觀品質(zhì)特征。

　　針對(duì)果蔬真空脈動(dòng)干燥過(guò)程中水分監(jiān)測(cè)精度低、干燥均勻性差，干燥終點(diǎn)判斷不準(zhǔn)確等問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)采用單板獨(dú)立控制算法控制加熱板的板溫，離群點(diǎn)優(yōu)化PID控制策略提高了加熱板加熱的均勻度，并研制了智能化真空脈動(dòng)干燥試驗(yàn)裝備，可根據(jù)物料的狀態(tài)與干燥室內(nèi)的溫濕度、壓力變化結(jié)合重量變化精確判斷干燥終點(diǎn)；經(jīng)第三方檢測(cè)，結(jié)果表明該裝置的含水率智能識(shí)別率100%，干燥均勻度96%以上，產(chǎn)品成品率達(dá)95%以上，干燥精準(zhǔn)化率83.5%以上。此外，團(tuán)隊(duì)針對(duì)枸杞、葡萄、紅棗等物料開(kāi)展了真空脈動(dòng)干燥裝備工業(yè)化生產(chǎn)研究，設(shè)計(jì)并投入使用多臺(tái)100平方米真空脈動(dòng)干燥裝備。

　　針對(duì)果蔬干燥過(guò)程中工藝多、目標(biāo)優(yōu)化困難、能耗高等問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了果蔬物料真空脈動(dòng)干燥過(guò)程工藝自適應(yīng)優(yōu)化。以檸檬片為例，實(shí)現(xiàn)了檸檬片真空脈動(dòng)干燥參數(shù)過(guò)程優(yōu)化，相比于50℃時(shí)，自動(dòng)優(yōu)化策略的干燥時(shí)間由26.5小時(shí)縮短到11.8小時(shí)，干燥時(shí)間減少了55.47%。同時(shí)保證了較好的理化品質(zhì)，在提高干燥效率的同時(shí)減少了品質(zhì)劣變。

　　此外，團(tuán)隊(duì)采用智能優(yōu)化算法結(jié)合極限學(xué)習(xí)機(jī)模型實(shí)現(xiàn)了果蔬物料干燥過(guò)程中的工藝優(yōu)化，在保證產(chǎn)品理化品質(zhì)的同時(shí)降低了干燥能耗；開(kāi)發(fā)了基于溫濕度控制的果蔬干燥自適應(yīng)控制策略，通過(guò)準(zhǔn)確識(shí)別干燥過(guò)程中物料水分蒸發(fā)的狀態(tài)對(duì)干燥介質(zhì)相對(duì)濕度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，相較于階段控濕工藝，干燥時(shí)間縮短了1小時(shí)，平均單位脫水能耗降低了44%。（生鮮食品探究）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)食品報(bào)

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