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杭州川一实验仪器有限公司
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真空冻干机 干燥冷冻机 FD-1B-50 低温冷冻干燥机
干燥脱水技术是一项适用于蔬菜、水 果、肉类、水产、药品的护色、保鲜、保质、保营养成分 的高新加工技术 ,其原理是在真空状态下 ,利用升华 原理 ,使预先冻结的物料中的水分不经过冰的融化 直接以冰态升华为水蒸气而除去 ,从而获得干燥制 品的技术 ,简称冻干技术。用此方法生产的食品叫 真空冻干食品。由于真空冷冻干燥是在低温、高真 空状态下进行 ,物料中的水分直接从固态升华为气 态 ,因而可以有效地保持被干物料的细胞活性 以及被干物料的色、香、味、形和营养成分 ,而且复水 性能好。冻干食品是采用现代脱水技术与工艺加工 而成的集方便、保健、为一体的高品质** ,避免了传统脱水方法带来的变色、变质、变味、成 分流失、无法还原等缺陷。
冻干食品在国际市场上的产量以每年 30 %的 速度递增 ,正成为国际贸易的大宗食品。据统计 ,目 前 ,美国年消费冻干食品 500 万吨 ,日本 160 万吨 , 法国 150 万吨 ,其它的消费数量也很可观[1 ] 。 国内在冻干方面的研究起步较晚 ,近年来一些科研 单位对某些产品进行了工艺研究 ,东*学成功研 究了人参冻干工艺 ,四川大学研究了牦牛肉的冷冻 干燥工艺。此外 ,上海华裔发展有限公司将一些名 菜如宫保鸡丁等 ,用冻干工艺加工 ,已在国内申请专 利。随着人们对冻干产品需求量的逐年增大 ,冻干 设备也有了较大的发展。
1 真空冷冻干燥设备的原理及组成 真空冷冻干燥设备的工作原理是 :先将物料冻 结到共晶点温度以下 ,使水分变成固态的冰 ,然后将 经过前处理的预冻食品装入干燥仓内 ,在低温真空 状态下 ,由加热板导热或辐射方式供给食品热能 ,使 食品中的水分直接由冰升华成水蒸气。不断升华出 的水蒸气 ,由真空泵组抽至捕水仓内 ,在 - 40～ - 45 ℃的排管外壁上凝结被捕捉 ,直至按冻干曲线 达到规定的要求而停止供热和抽真空 ,完成食品冻 干全过程。真空冷冻干燥机(简称冻干机) 主要由真 空冷冻干燥箱(简称冻干箱) 、真空系统、制冷系统、 加热系统及自动控制系统等几部分组成。
1. 1 干燥箱 干燥箱是一个真空密闭容器 ,是冷冻干燥设备 的重要组成部件之一 ,是干燥过程中传热和传质的 场所 ,它的性能直接影响到冷冻干燥设备的性能。 如果带有蒸气功能 ,冻干箱还应是一个低 压内压容器。干燥室的形状主要有圆形和矩形两 种 ,圆形干燥室操作*、强度高、制作* ,但其 内部空间的利用率低 ;矩形干燥室的空间利用率高 , 但制造费用高。
1. 2 真空系统 真空系统包括真空干燥室、隔离阀、水蒸气捕集 冷凝器、真联式旋片真空泵、联接管道以及放气阀 等。系统内空气水蒸气的抽除是由真空泵完成的当真空泵工作时 ,打开隔离阀 ,真空干燥室内的空气 及水蒸气经过水蒸气捕集冷凝器捕获水分后进入真 空泵 ,由真空泵排气口排出系统。为防止经水蒸气 捕集冷凝器后抽除的气体中含有的少量的水蒸气 进入泵内 ,系统内配置了气镇阀 ,冷冻干燥时 ,打开 气镇阀。在真空泵的排气口装有油雾捕集器 ,以防 止排体中的烟雾污染室内环境。
干燥的方法多种多样，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题，易挥发的成分大部分会损失掉，一些热敏性的物质发生变性、失活，有些物质甚至发生了氧化。因此，干燥后的产品与干燥前相比，在性状上有很大的差别。 冻干法则基本上在0℃以下进行，即在产品冻结的状态下进行，只在后期降低产品的残余水份含量时，才让产品升至0℃以上的温度，但一般不**过40℃。在真空条件下，当水蒸汽直接升华出来后，药物剩留在冻结时的冰架中，形成类似海绵状疏松多孔架构，因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前，只要加入用水，又会立即溶解。冻干机相对常规方法，冻干法具有如下优点：
* 许多热敏性的物质不会发生变性或失活。
* 在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小。
* 在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。
* 由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。
* 由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时，溶于水中的溶解物质就析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。
* 干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解*而，几乎立即恢复原来的性状。
* 由于干燥在真空下进行，氧气较少，因此一些易氧化的物质得到了保护。
* 干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。
* 因物料处于冻结状态，温度很低，所以供热的热源温度要求不高，采用常温或温度不高的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时，干燥室不需绝热，不会有很多的热损失，故热能的利用很经济。