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冻干机原理及冻干工艺原理

发布时间:2020-06-14 12:52 作者:admin 来源:互联网 字号:

冻干机器是利用升华的原理使物料脱水的一种低温干燥设备,也称为真空冷冻干燥机!冻干机原理是将含水物料冷冻成固体,在低温低压条件下利用水的升华性能,使物料低温脱水而达到干燥的新型干燥手段,真空冷冻干燥得到的产物称作冻干产品。

冻干机原理简单点说,就是把样品放置在真空环境中通过从高温到低温的这个过程,使其样品中的自由水挥发出去,样品中的结合水是挥发不出去的,目的是为了增加样品更长的保存时间。

水有固态、液态、气态三种态相。根据热力学中的相平衡理论,随压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近。当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合,冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一过程称为升华。食品的真空冷冻干燥,就是在水的三相点以下,即在低温低压条件下,使食品中冻结的水分升华而脱去。

由于冻干技术在低温、低氧环境下进行,大多数生物反应停滞,且处理过程无液态水存在,水分以固体状态直接升华,使物料原有结构和形状得到最大程度保护,最终获得外观和内在品质兼备的优质干燥制品。目前,冻干技术已在许多领域得到了广泛的应用,尤其是将该技术用于食品加工可获得高质量的脱水食品。

原料的来源和应用的不同,其前处理方式也不尽相同。如水果的预处理为挑选、清洗和切块,蔬菜还需进行漂烫,而速食粥类还需进行蒸煮、装盘等。

原料预处理后一般要先进行预冻。这是由于物料内部水分较多时,若直接进行抽真空处理,会使溶解在水中的气体因外界压力减小而逸出,形成气泡,导致原料内部和表面均出现空洞,影响感官品质。

为了使物料内部的水分固化,通常还需要进行速冻。冻结的时间越短,物料冻结越快,其内部结晶越小,对物料细胞机械损坏越小。因而需要根据实际生产选择合适的冻结速度。

真空干燥通常分为升华干燥和解析干燥2个阶段。升华干燥主要针对物料中的自由水;解析干燥主要是去除与固体结合较强的吸附水。干燥过程中的真空度、温度和装盘厚度等直接影响着干燥的进程和产品的品质。

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