实验测试红外辐射干燥水果

红外辐射加热技术可应用于水果干制作，我们在永固实验室条件下，采用TQS石英加热器FSK 375W 230V，对切片的雪梨进行加热烘烤，以验证红外辐射加热适用于烘烤水果。

实验步骤

1. 搭设实验台。采用不锈钢支架安装TQS FSK 375W 230V加热器，加热器正下方放置不锈钢网带，用于放置待烘烤的水果——雪梨。

2. 连接线路。将TQS加热器的导线接入电源，热电偶线接入温控表，并通电。加热器通电升温，石英管逐渐发红，最终加热器温度恒定在570℃。

3. 准备一个雪梨，去除头尾，在中间位置切出厚度约为4mm的雪梨片若干。

4. 在敞开环境中，把梨片放到红外辐射区域进行加热烘烤。

5. 实验期间对雪梨片进行称重，烤干后更换样品，调节不同加热距离测试。

实验设备

我们总共进行了三次烘烤实验，期间加热器温度恒定，通过改变材料到加热面的距离，从而改变雪梨片的烘烤温度，并在实验过程中测量雪梨片的重量，以检测雪梨片的脱水率。脱水率的计算公式为：

脱水率=(m0-m)/m0*100%

    其中，m0为雪梨片的初始重量，m为实验期间雪梨片的实测重量。

    实验结果

烘烤过程中梨片的变化

三次烘烤雪梨片脱水率及雪梨片表面温度对比

    说明：1）雪梨片受热温度过高，表面烧焦；2）主动调低加热器的工作电压，加热温度下调避免烤焦。

通过数据对比，我们可以得出以下结论：

1. 石英加热器温度不变的情况下，减少加热距离，雪梨片可更快的脱水，如同样是加热10min，当加热距离是150mm时，雪梨片脱水率是5.22%，当加热距离减小为100mm时，雪梨片脱水率达11.70%和11.40%。

2. 同理，减少加热距离，雪梨片表面温度更高。

3. 第二次烘烤中，在80分钟时，由于水分减少，雪梨片表面温度迅速上升，并出现烧焦的情况。所以，在第三次烘烤的时候，从第50分钟开始主动调低加热器的工作电压，降低加热器的烘烤温度，以确保最终成品的品相较为良好。

4. 通过实验我们得出，雪梨的干重约为15.5%。

5. 实验过程中，雪梨表面随着水分的不断流失，温度迅速上升。此时应降低加热器温度，避免雪梨片过热烧焦。在工厂生产中，水果可放在隧道炉中进行烘烤，前期水果水分含量高，烘烤温度可适当提高，而在隧道炉的中后段，则应降低加热温度，避免烤焦的问题。现代化生产中，可通过PLC搭配温控模块实现自动温度控制。

雪梨干重量变化曲线

雪梨干成品图