干燥杀菌是农（特）产品加工、贮藏的关键环节，也是保障产品品质的良好方法。自然晾晒是能够在干燥同时利用太阳辐照进行杀菌，但是30℃的晴朗天气条件往往难以保持。因此，出现了以热风（热泵）干燥为主流的现代干燥技术。然而，热风干燥无法解决杀菌问题，同时，高能耗与节能降耗的发展理念相冲突。如何保证干燥产品的质量，以及降低干燥过程的能耗成为目前行业亟待解决的问题。

相较于传统的干燥技术，常见的非热干燥技术主要包括微波干燥和真空冷冻干燥。微波干燥设备昂贵，产品感官较差，且能耗较大。真空冷冻干燥设备昂贵，干燥过程中动力成本、加工费高，批处理量小，且产品缺乏良好的口感及外观。鉴于现有干燥方法存在的问题，国内外不断探索新的干燥杀菌技术，其中，放电等离子体被认为是最可行的新型非热干燥杀菌技术之一。

等离子体干燥主要利用如下原理实现干燥、杀菌：1）电场的浅川效应和离子风协同干燥；2）电穿孔效应和等离子体高活性成分协同杀菌。项目团队前期选择辣椒种子、枸杞和木耳，开展了几类典型农产品的等离子体干燥杀菌效果研究，干燥时间大幅缩短，且有效杀灭了产品表面的细菌。

本项目提出了一种基于等离子体技术的新型非热高效干燥杀菌一体化装备，解决传统干燥技术中干制品质量不佳、干燥过程能耗较大等瓶颈问题。结合前期研究，利用研发的等离子体干燥机对农产品的干燥杀菌应用效果能够符合国家标准（GB/T14095-2007）。研发的技术和设备可广泛应用到各类作物种子加工干燥贮存企业、各类浆果干燥杀菌贮存企业以及各高校、研究院等科研院所，推动干燥技术的革新。

产品性能优势

项目前期基于放电等离子体核心技术，研制了不同类型的大气压放电等离子体源，揭示了等离子体产生和活性粒子调控机制（国科金青年、面上，博士后基金特别、面上，国家重点实验室基金3项），应用于细菌灭活（革兰氏阴/阳性、真菌、芽孢）（西安交大学科交叉基金，获得陕西省科技二等奖和陕西高等学校科技一等奖）、动物细胞处理（促进成纤维细胞增值、抑制肿瘤细胞增值）（中央基本科研业务专项基金）、种子杀菌干燥（科技部重点研发2018YFD0700202，获得第九届西安交通大学创业实践大赛（“创客清远”杯）金奖）、果汁杀菌保鲜（广东省重点研发2018B020239001，获得第九届西安交通大学创业实践大赛（“创客清远”杯）金奖）、空气消毒净化（国科金新冠应急专项52041702，获得第十五届全国研究生电子设计大赛（商业赛道）金奖），共发表论文60余篇，其中SCI检索32篇，申报专利40件（发明33，PCT2，实用新型5）。

本项目基于前期研究基础，以放电等离子体技术为核心，研制针对农产品干燥杀菌装备，实现农产品在开放环境下的连续、高效、低能耗干燥，可解决新型非热干燥杀菌一体化技术装备缺乏的问题。

市场前景及应用

（一）应用市场需求和必要性

项目主要目标市场为各类作物种子加工干燥贮存企业、各类浆果干燥杀菌贮存企业以及各高校、研究院等科研院所。涉及的应用市场是必须性市场，一旦启用该技术，在需求侧也必然深受欢迎。

（二）应用市场分析

据国家统计局公布的全国粮食生产数据显示，2020年全国粮食总产量为13390亿斤，粮食产量创历史新高，粮食生产实现“十七连丰”。我国具备着世界最大的粮食消耗量以及领先的粮食产量，因此对作物处理贮藏具有广阔的市场前景。随着科技水平和国民生活水平的提升，作物干燥保存技术也面临着新的挑战与机遇。市场需求不再局限于单纯干燥，更希望在干燥的同时，能最大程度保留作物营养，保证质量。

根据党的十八届五中全会战略部署制定，由中共中央、国务院于2016年10月25日印发并实施的《“健康中国2030”规划纲要》为食品制造加工业提出了新的要求，并明确提出推进健康中国建设，从"五位一体"总体布局和"四个全面"战略布局出发，对当前和今后一个时期更好保障人民健康作出了制度性安排。而传统热风干燥所带来的产品营养损伤、质量下降等问题，注定与“健康中国2030”的理念不符。作物干燥保存的技术革新，已是箭在弦上。电场冷干燥作为冷加工技术，营养损失小，在保证质量的同时，具有极高的干燥效率，必然将引领干燥技术的革新。

与此同时，节能减排成为国家对企业的新要求。在提倡可持续发展的今天，产业能耗成为衡量技术一大专业指标。电场冷干燥用电场替代了热泵，大大降低了干燥能耗，为大规模的工业化应用奠定了基础。

技术成熟度

本项目技术成熟度达到4级，已完成等离子体干燥样机的设计和研发，开展了等离子体对辣椒种子、木耳和枸杞的干燥杀菌研究，获得了符合国家标准的规律性效果，证明了项目方案可行性，为装置集成和参数优化奠定了基础。