一 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,，確保箱內(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,，這是為了保證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,，zui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zui高不超過60℃,，當(dāng)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zui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,，必須首先啟動旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時間,，當(dāng)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)使用要求隨時開,、關(guān)。真空泵管路上,，裝有電磁放氣截止閥,，當(dāng)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),，避免真空泵油因負(fù)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(dāng)系統(tǒng)工作,，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當(dāng)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，制冷效果好,。
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,。
二 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(xì)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
冷凍干燥首先要把原料進行凍結(jié),，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好準(zhǔn)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全部汽化移走，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：一是保證冰不溶化；二是冰周圍的水蒸汽必須低于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*化控制,，以保證升華干燥能快速、低能耗完成,。
3,、解析干燥
物料中所有的冰晶升華干燥后，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，zui終得到干燥物料,。
三 凍干食品的品質(zhì)及應(yīng)用
1,、凍干食品的品質(zhì)*
食品脫水，通常采用烘烤或日曬等方法來實現(xiàn),， 這種脫水方法的實質(zhì)是加熱蒸發(fā),，加熱蒸發(fā)必然對食品產(chǎn)生相當(dāng)?shù)钠茐淖饔谩?食品脫水的另一種方法是將食品先凍結(jié)再在真空條件下使食品中的冰晶升華(冰直接變成汽叫升華)脫走。 “凍干食品"就是采用人們比較生疏的凍結(jié)升華方法獲得的脫水食品,，可在室溫下長期保存,，一般五年不壞。
凍干食品是在低溫和真空條件下生產(chǎn)的,，在這種生產(chǎn)條件下,，易氧化、易揮發(fā),、熱敏性的物質(zhì)都能保存,，而且能抑制菌和酶的有害作用， 因而凍干食品的形,、色、味,、營養(yǎng)成份都能保持同鮮品基本一樣,，而且復(fù)水性好。凍干食品在生產(chǎn)過程中不需任何添加劑,，因而是真正的綠色食品,。
2、應(yīng)用
方便食品領(lǐng)域次的方便面和方便米飯的配料,， 已采用色,、香、味俱全且復(fù)水特快的凍干肉丁,、蝦仁,、雞蛋以及小蔥、胡蘿卜、香菜等,。
即時湯料領(lǐng)域用凍干食品搭配的各種湯料,，用開水即沖即喝，既美味可口,，又方便衛(wèi)生,。
速溶飲品領(lǐng)域繼用凍干技術(shù)生產(chǎn)的速溶奶粉和速溶咖啡之后，又開發(fā)出速溶茶,、速溶菜汁粉,、速溶果汁粉等。這類速溶飲料,，具有原汁原味原營養(yǎng),、保質(zhì)期長、飲用方便等特點,。
顆粒蔬菜領(lǐng)域選多種凍干蔬菜,根據(jù)人體營養(yǎng)需求合理搭配,，制成顆粒。這種蔬菜顆粒含有天然的葉綠素,、維生素,、 胡蘿卜素以及人體必需的微量元素，特別適宜兒童,、老人,、病人以及一些難于吃到蔬菜的人食用。
保健藥品鹿血膠囊,、活性參,、藏藥等，藥物保療效,，干 粉保速溶,。在保健食品家族中，真空冷凍干燥蛇膽粉,、蜂皇漿等營養(yǎng)保健食品已逐漸推出,。
凍干脫水蔬菜類：胡蘿卜、油菜,、蘑菇,、蔥、蒜,、青豆,、玉米、菠菜等,。
凍干脫水肉類：牛肉,、豬肉,、雞肉等。
凍干脫水水產(chǎn)品類：蝦仁,、魚片,、蟹肉等。
凍干脫水菜包以凍干脫水菜為主,，經(jīng)配方而成的牛肉包,、雞肉包、海鮮包,、蔬菜包等,。 10、脫水速食營養(yǎng)方便食品：蛋花湯,、速食粥,、滋補湯料等。
對于沙漠,、高原,、極地、太空,、潛艇,、軍艦、遠洋貨輪等特種地域生活人群以及供給,，戰(zhàn)略儲備來源,，真空冷凍干燥脫水食品無疑是*選擇。
果蔬脆片：由于凍干食品是幾乎不含水份的多孔結(jié)構(gòu),，因此它既脆又酥,，利用該特任性制成的片狀果蔬凍干品(片、塊,、粒)是及佳的休閑食品,。其色、香,、味及保存時間是目前市場上其他工藝制造的脆片無法可比的,。
產(chǎn)品型號：
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