泡面凍干機真空冷凍干燥技術(shù)是食品脫水加工技術(shù),,與常用的熱風(fēng)烘干方法相比,用該技術(shù)加工而成的產(chǎn)品,具有保質(zhì)期長,,復(fù)水性好,,并且其色、香,、味,、營養(yǎng)俱佳等特點。凍干后的產(chǎn)品體積形態(tài)基本不變,,物質(zhì)呈海綿狀,,無干縮現(xiàn)象??蓱?yīng)用于各種食品行業(yè),,如水果,蔬菜,,調(diào)味品,,水產(chǎn)品,品,,生物制品,,飲料,標本等領(lǐng)域,。味美色佳,,且營養(yǎng)價值高,而且利于長時間保存,。
所謂真空冷凍干燥就是將含水物質(zhì),,經(jīng)預(yù)處理后,在-30℃急速冷凍和真空環(huán)境下,,使其中的水份從固態(tài)升華成氣態(tài),,以除去水分而保存物質(zhì)的干燥方法。
真空凍干燥設(shè)備是我公司公司已形成了單臺凍干設(shè)備面積從0.5m2~280m2的系列化,??蛻舯榧罢憬⒑幽?、云南,、山東、福建,、海南,、湖北等省,設(shè)備運轉(zhuǎn)情況良好,,其凍干食品的質(zhì)量出口標準,。
真空冷凍干燥設(shè)備主要包括:食品預(yù)凍系統(tǒng),、干燥倉系統(tǒng)、加熱系統(tǒng),、真空系統(tǒng),、制冷系統(tǒng)、物料傳送系統(tǒng),、媒體系統(tǒng),、氣動系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)
二 工作原理
1 真空冷凍干燥就是將含水物質(zhì),,經(jīng)預(yù)處理后,,在-30℃急速冷凍和真空環(huán)境下,使其中的水份從固態(tài)升華成氣態(tài),,以除去水分而保存物質(zhì)的干燥方法,。
真空冷凍干燥設(shè)備主要包括:食品預(yù)凍系統(tǒng)、冷凍干燥罐,、加熱系統(tǒng),、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng),、物料傳送系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng),。
2 FD系列生產(chǎn)型凍干設(shè)備,按加熱板名義面積區(qū)分,,共有50,、75、100,、150,、200?1?71?1?77O等不同規(guī)格,主要差別在于干燥倉的長度不同,,可裝的盛料滑車數(shù)量不同,,從每倉2輛到8輛不等。
三 真空凍干設(shè)備組成
本機主要由干燥箱,、冷凝器(捕水器),、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng),、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成,。
1 干燥箱
是一能抽真空和加熱的密閉器,,物料的升華干燥過程是在干燥室內(nèi)完成的,,物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)的,按每平方托盤面積8~12公斤的比例裝料,,每一層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭,,用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用橡膠密封條,應(yīng)注意關(guān)門時要把門上的手柄擰緊,,箱內(nèi)密封,。
2 冷凝器(捕水器)
是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置,內(nèi)部有一個較大面積的金屬吸附面,,從干燥箱物料中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面上,,吸附面的工作溫度可達-45℃~-55℃,冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒,,內(nèi)部盤有冷凝管,,分別與制冷機組相連,組成制冷循環(huán)系統(tǒng),。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥,;采用不銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統(tǒng),筒內(nèi)冷凝管上部裝有化霜噴水管,,它通過真空隔膜閥與水管連接,,這是為了化霜水等不進入干燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料板保溫絕熱,,外層包以不銹鋼板,。
3 加熱系統(tǒng)
凍干機加熱系統(tǒng)的作用是對干燥箱內(nèi)物料進行加熱,以便使物料不斷地得到升華熱,,使物品以達到規(guī)定的含水率要求,,凍干機加熱系統(tǒng)有不同的加熱方法,在接觸式加熱中,,我們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法,。循環(huán)加熱系統(tǒng)由管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱,、加熱器,、進出管路、液溫控制器等組成,。循環(huán)液由水4份,、乙醇2份,乙二醇4份配置成循環(huán)不凍液,,其凝固點為-120℃,,在使用時液溫高不超過60℃,當加熱系統(tǒng)工作時,,先對循環(huán)液進行加熱,,液溫通過液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動控制加熱, 管道泵開啟后,可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中,,對擱板加熱,,然后返回液箱進行加熱循環(huán),。而在輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱高溫度為120℃,由蒸氣電磁閥自動控制溫度,。
4 真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)有旋片真空泵或水環(huán)泵和羅茨真空泵組成,,羅茨泵為增壓泵不能單獨使用,啟動旋片泵或水環(huán)泵,,使其工作一段時間,,當系統(tǒng)中的真空度達到1Kpa以下時,再自動啟動羅茨泵,。旋片泵結(jié)構(gòu),、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見說明書。該真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點真空表,,可根據(jù)預(yù)先選定的真空度值,,自動控制羅茨泵的啟動。干燥箱與冷凝器之間真空管道中,,裝有真空蝶閥,,可根據(jù)使用要求開、關(guān),。真空泵管路上,,裝有電磁放氣截止閥,當真空泵停止工作時可自動關(guān)閉真空管路,,同時將空氣放入泵內(nèi),,真空泵油因負壓作用回放至真空管路中,真空泵的連接管路之間裝有波紋軟管,,防止運轉(zhuǎn)時的振動,。
5 制冷系統(tǒng)
凍干機制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機組(包括:水冷冷凝器,油分離器,、高壓管路,、干燥過濾器、膨脹閥,、蒸發(fā)器,、低壓管路組成),采用氟利昂機組和R22制冷劑或氟制冷機組,,制冷機組組成使凍干品速凍用的制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng),。當系統(tǒng)工作,接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃,。當制冷系統(tǒng)工作時,,冷凝盤管的表面溫度可達-35~-55℃,根據(jù)客戶需要采用單級或雙級制冷壓縮機組,,制冷好,。
6 電氣控制系統(tǒng)
本設(shè)備電氣控制系統(tǒng)由電腦顯示記錄儀,、控制臺,、控制儀表,、調(diào)節(jié)儀表等自動裝置和電路組成。它的功能是對凍干機進行手動或自動控制,,控制設(shè)備正常運轉(zhuǎn),。
控制臺是溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機組開關(guān)的集中集團,,控制臺的儀表板裝有溫度,,真空度巡檢儀,干燥箱和真空泵的真空計,,溫度指示調(diào)節(jié)儀,,液溫控制調(diào)節(jié)儀,計時鐘等,。按鈕板上裝有各機組的開關(guān)等,。凍干機還設(shè)有連鎖保護裝置,如①前箱制冷時加熱管不能工作,;②真空表不到設(shè)定值,,羅茨泵不能啟動。③冷卻水未提供,,制冷機組不啟動,。④真空泵、電磁閥帶放氣截止閥與真空泵電源表連在一起,,同時工作,。⑤擱板加熱恒溫,由溫度指示調(diào)節(jié)儀控制,。
四 凍干設(shè)備技術(shù)
凍干是從凍結(jié)的物料產(chǎn)品中去除水分的過程,,凍干分為真空冷凍干燥和常壓冷凍干燥二種,由于一些條件限制目前采用的是真空冷凍干燥,。凍干目的是保留產(chǎn)品的完整的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性,。象其它許多的技術(shù)步驟,一種凍干的類型被稱做升華,,是自然發(fā)生的,。升華指的是溶劑,比如水,,象干冰一樣,,直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮,,破壞細胞,。這種情況將不會發(fā)生在凍干里,,因為固體構(gòu)成被在其位置上的堅冰支承著。在冰升華時,,它會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里,。
凍干過程分為冷凍、升華,、解析干燥三個階段,,每一個階段都有相應(yīng)的要求,不同的物料其要求各不相同,,各階段工藝設(shè)計及控制手段的差異直接關(guān)系凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和凍干設(shè)備的性能,。
1、冷凍階段
冷凍干燥要把原料進行凍結(jié),,使原料中的水變成冰,,為下階段的升華做好準備。凍結(jié)溫度的高低及凍結(jié)速度是控制目的,,溫度要達到物料的凍結(jié)點以下,,不同的物料其凍接點各不相同。凍結(jié)速度的快慢直接關(guān)系到物料中冰晶顆粒的大小,,冰晶顆粒的大小對固態(tài)物料的結(jié)構(gòu)及升華速率有直接關(guān)聯(lián),。一般情況下,要求1--3小時完成物料的凍結(jié),,進入升華階段,。
2、升華階段
升華干燥是冷凍干燥的主要過程,,其目的是將物料中的冰汽化移走,,整個過程中不允許冰出現(xiàn)溶化,否則便告凍干失敗,。升華的二個基本條件:一是冰不溶化,;二是冰周圍的水蒸汽低于610帕(正確的說法應(yīng)是低于物料凍結(jié)點的飽和蒸汽壓)。升華干燥一方面要不斷移走水蒸氣,,使水蒸汽壓低于要求的飽和蒸汽壓,,另一方面為加快干燥速度,要連續(xù)不斷地提供維持升華所需的熱量,,這便需要對水蒸氣壓和供熱溫度進行優(yōu)化控制,,以升華干燥能快速、低能耗完成,。
3,、解析干燥
物料中的冰晶升華干燥后,物料內(nèi)留下許多空穴,但物料的基質(zhì)內(nèi)還留有殘余的未凍結(jié)水分(它們以結(jié)合水和玻璃態(tài)形式存在),。解析干燥就是要把殘余的未凍結(jié)水分除去,,終得到干燥物料。