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冷冻干燥机的形式
食品冷冻干燥机的形式主要分间歇式和持续式两类。
1) 箱式间歇冷冻干燥设备
箱式冷冻干燥设备的装置,这种形式由于适应性强而被广泛地使用。该装置的干燥箱届盘架式,盘架可为固定式,也可以在小车上装置成为移动式。箱式冷冻干燥经过大致分为预冻、升华和加热三个阶段:
(1) 首先要领冻,要求冻结彻底后再抽真空。由于物料内部含有大量水分,若先抽真率,会使溶解在水中的气体,因外界压力降低很快溢出形成气泡跑掉,而呈“沸腾”状。同时,水分蒸发成蒸汽时又吸收自身热量而结成冰,冰再汽化,产品因内部发泡汽化而产生许多气孔,不符合工艺要求。预冻的温度选择是以低于物料的共熔点 5 ℃左右,一般预冻温度为 -30 ℃。若温度达不到要求则冻结不彻底,其缺点如上所述。预冻时间约 2h 左右,因每块搁板温度有所不同,需给予充分时间,从低于共熔点温度算起。预冻速度控制在每分钟 l-4 ℃,过高过低对产品都不利,不同的产品顶冻速度由试验决定。这个经过为降温、降速经过。
(2) 升华经过,预冻后接着抽真空,进入**阶段.温度几乎不变,排除冻结水分,是恒速经过。由冰直接汽化也需要吸收热量,此时开始给予加热,保持温度衣接近而又瓜于共熔点温度。若不给予热量,物料本身温度下降,则干燥速度下降,延长时间,产品水分不合格。若加热太多或过量,则物料本身温度上升,超过共熔点,局部熔化,体积缩小并起泡。因为冰在 13.3Pa 时产生 9500L 水汽,体积大,用普通机械泵来排除是不可能的,而用蒸汽喷射泵需高压蒸汽利多级串联,会使成本增加,故采用冷凝器,用其冷却的表面来凝结水蒸气使成冰霜,保持在 -40 ℃或更低,冷凝器中蒸汽压降低在某一水平上,干燥箱内蒸汽压高,形成压差,故大量水汽不断进入冷凝器。
(3) 第三阶段为加热,剩余水分蒸发阶段。由于冻结水分已全蒸发,产品已定型.所以,加热速度可以加快。蒸发没有冻结的水分时,干燥速度下降,水分不断排除,温度逐渐升高 ( 一般不超过 40 ℃ ) ,温度到 30-35 ℃后停留 2-3h ,干燥结束。此时可破坏真空,取出成品,在大气压下对冷凝器进行加热,熔化冰霜成水排除。
2) 持续式冷冻干燥机持续式冷冻干燥机从进料到出料为持续进行,相对间歇式的箱式干燥器,处理量大,设备利用率高;适宜于对单品种大批量的生产;适用于浆状或颗粒状食品物料的干燥;便于实现生产的自动化。但是这种类型的设备不适宜多品种、小批量的生产;在持续生产中,能根据干燥经过实现干燥的不同阶段控制不同的温度区域,但不能控制不同的真空度。
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