一、冷凍干燥特點(diǎn)
冷凍干燥法是將物料中的液體速凍成固體冰,在冰不溶化的前提下使水份從固態(tài)直接汽化,不斷移走汽體,從而達(dá)到干燥物料的目的。
冷凍干燥是一種優(yōu)良的干燥方法,干燥物在密封條件下,無需添加劑在常溫下可以長(zhǎng)期保存。冷凍干燥物品結(jié)構(gòu)多孔酥脆,使用時(shí)復(fù)水快,復(fù)水后物品的色、香、味、形及活性基本不變,尤其適用于食品、保健品、藥品行業(yè)。
二、凍干機(jī)歷史及現(xiàn)狀
凍干理論誕生于19世紀(jì)初,20世紀(jì)三、四十年代出現(xiàn)了原型機(jī),五、六十年代進(jìn)入了凍干機(jī)研究 的活躍期,七、八十年代在生物制藥業(yè)得到用武之地,并開始運(yùn)用到食品行業(yè)。食品凍干機(jī)的開發(fā)研究曾列為我國(guó)的九五重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,使得我國(guó)的凍干機(jī)開發(fā)研究進(jìn)入了新的時(shí)期。由于凍干機(jī)的原理決定了其工作處于幾種臨界狀態(tài),設(shè)備的工作必須在制冷、真空、加熱等幾個(gè) 系統(tǒng)正常的情況下進(jìn)行,且不同的物料其工作狀態(tài)也不同,因此造成設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、能耗較大。制藥行業(yè)的產(chǎn)品附加值很高,所以凍干機(jī)得到了廣泛的運(yùn)用,可食品行業(yè)產(chǎn)品附加值很低,凍干機(jī)巨大的能耗、高額的維護(hù)費(fèi)、操作員工的技術(shù)水平成為制約要素,使得凍干食品成本,影響了凍干食品的市場(chǎng)銷量。目前綜觀我國(guó)各凍干食品生產(chǎn)廠家,其現(xiàn)狀令人擔(dān)憂,廠長(zhǎng)經(jīng)理們的難言之隱向誰述說?
三、佳騰干燥凍干機(jī)特點(diǎn)
1、利用真空冷凍干燥原理制造,結(jié)構(gòu)緊湊合理,維護(hù)便利、費(fèi)用低廉,全自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)便。
2、功能周全,無需配套設(shè)施(蒸汽鍋爐、冷卻塔等),通上三相電便可獨(dú)立工作。
3、設(shè)計(jì),能耗極低。使低價(jià)格物料的凍干有利可圖。
四、系列品種(點(diǎn)擊看規(guī)格型號(hào))
1、1平米以下凍干機(jī)(實(shí)驗(yàn)機(jī)),可裝10公斤物料。
2、3---10平米凍干機(jī)(小、中型機(jī)),可裝30---100公斤物料。
3、50平米以上凍干機(jī)(大型機(jī)),可裝500公斤以上物料。
五、5平米機(jī)能耗舉例
測(cè)試:新鮮菠菜75公斤,殺青后得50公斤菠菜,環(huán)境溫度15度,裝機(jī)時(shí)料溫20度,總能耗為59度電,得凍干菠菜為7.5公斤。
計(jì)算:需要新鮮菠菜75公斤、每公斤2元人民幣,電價(jià)每度1元人民幣,電價(jià)59元,則原料、能耗總成本75*2+1*59=209元,每公斤凍干菠菜的原料、能耗成本為27.87元人民幣(209元/7.5公斤),凍干菠菜現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)每公斤160元。
20
型號(hào) | LSDGJ -0.5A | LSDGJ -1A | LSDGJ -5A | LSDGJ -10A | LSDGJ -20A |
控制方式 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 |
工作方式 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 | 速凍、凍干 |
箱體材料 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 |
干燥面積 | 0.5平米 | 1平米 | 5平米 | 10平米 | 20平米 |
裝料量 | 5公斤 | 10公斤 | 50公斤 | 100公斤 | 200公斤 |
料盤尺寸mm | 300/400/25 | 300/500/25 | 600/800/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 |
料盤數(shù) | 5 | 7 | 12 | 17 | 34 |
料盤形式 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 |
擱板數(shù) | 6塊 | 8塊 | 13塊 | 18塊 | 36塊 |
擱板溫度 | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ |
擱板介質(zhì) | 低溫硅油 | 低溫硅油 | 低溫硅油 | 低溫硅油 | 低溫硅油 |
捕水量12小時(shí) | ≧ 5公斤 | ≧ 10公斤 | ≧ 50公斤 | ≧ 100公斤 | ≧ 200公斤 |
真空泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 |
工作真空度 | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa |
極限真空 | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa |
化霜方式 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 |
壓縮機(jī) | 進(jìn)口全封閉 | 進(jìn)口全封閉 | 谷輪半封閉 | 谷輪半封閉 | 谷輪半封閉 |
冷水蒸氣 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 |
能源 | 單或三相電 | 單或三相電 | 三相電 | 三相電 | 三相電 |
工作環(huán)境溫度 | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ |
額定功率 | 5千瓦 | 6千瓦 | 16千瓦 | 28千瓦 | 45千瓦 |
機(jī)組尺寸 長(zhǎng)/寬/搞 室內(nèi)機(jī)(mm) 室外機(jī) | 一體機(jī) 1300/700/1700 | 一體機(jī) 1300/700/1700 | 分體機(jī) 2000/1250/1800 1250/1250/1700 | 分體機(jī) 2400/1300/2200 1500/1500/1800 | 分體機(jī) 2400/2000/2200 1500/1500/2000 |
一般工作周期 | 12小時(shí) 速凍+凍干 | 12小時(shí) 速凍+凍干 | 12小時(shí) 速凍+凍干 | 12小時(shí) 速凍+凍干 | 12小時(shí) 速凍+凍干 |
能耗舉例 殺青菠菜 水 | 1.39度電/每公斤水 ≦3度電/每公斤水 | 1.39度電/每公斤水 ≦3度電/每公斤水 | 1.39度電/每公斤水 ≦3度電/每公斤水 |
30平米以上凍干機(jī)規(guī)格性能(不帶速凍功能;料盤懸掛吊車輸送)
型號(hào) | LSDGJ-30w | LSDGJ-50w | LSDGJ-100w | LSDGJ-200w |
控制方式 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 | 微電腦自動(dòng)、凍干曲線自整定,彩色液晶顯示、記錄 |
工作方式 | 凍干 | 凍干 | 凍干 | 凍干 |
箱體材料 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 | 304不銹鋼 |
干燥面積 | 30平米 | 50平米 | 100平米 | 200平米 |
裝料量 | 300公斤 | 500公斤 | 1000公斤 | 2000公斤 |
料盤尺寸mm | 600/1000/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 |
料盤數(shù) | 50 | 84 | 168 | 334 |
料盤形式 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 | 不銹鋼盤或不銹鋼網(wǎng)盤 |
擱板溫度 | 0∽ 120℃ | 0∽ 120℃ | 0∽ 120℃ | 0∽ 120℃ |
擱板介質(zhì) | 硅油 | 硅油 | 硅油 | 硅油 |
捕水量12小時(shí) | ≧ 300公斤 | ≧ 500公斤 | ≧ 1000公斤 | ≧ 2000公斤 |
真空泵 | 組合泵 | 組合泵 | 組合泵 | 組合泵 |
工作真空度 | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa |
極限真空 | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa |
化霜方式 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 | 熱水噴淋 |
壓縮機(jī) | Copeland | Copeland | Copeland | Copeland |
工作環(huán)境溫度 | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ |
額定功率 | 20千瓦(熱泵加熱或蒸汽加熱時(shí))。 60千瓦(電加熱時(shí))。 | 30千瓦(熱泵加熱或蒸汽加熱時(shí))。 90千瓦(電加熱時(shí))。 | 60千瓦(熱泵加熱或蒸汽加熱時(shí))。 180千瓦(電加熱時(shí))。 | 120千瓦(熱泵加熱或蒸汽加熱時(shí))。 360千瓦(電加熱時(shí))。 |
機(jī)組尺寸 長(zhǎng)/寬/高 真空工作室(mm) 組合泵組 | 分體機(jī) 2000/2500/3000 1800/1500/2500 1套 | 分體機(jī) 4000/2500/3000 1800/1500/2500 2套 | 分體機(jī) 8000/2500/3000 1800/1500/2500 3套 | 分體機(jī) 16000/2500/3000 1800/1500/2500 6套 |
一般工作周期 | 10小時(shí) | 10小時(shí) | 10小時(shí) | 10小時(shí) |
凍干食品的品質(zhì)及應(yīng)用
凍干工藝
由于廠家制造凍干機(jī)水平食品真空凍干機(jī)是非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,在我國(guó)尚處于發(fā)展初期,這一點(diǎn)是我們的現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)眾多的食品凍干機(jī)(不管是進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn))其品質(zhì)參差不齊,凍干品產(chǎn)量質(zhì)量及能耗各說己見,有些甚至把落后的工藝手段吹噓成水平,其科學(xué)態(tài)度及不嚴(yán)肅。凍干機(jī)涉及真空、制冷、熱工、微機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域,它是把速凍、制冷、真空、熱工、自控等工藝過程有機(jī)結(jié)合的一個(gè)整體,采用的工藝過程不同、其各工藝過程結(jié)合的不同,都關(guān)系到凍干機(jī)的性能。但不管怎樣,只要凍干品質(zhì)量好、產(chǎn)量高、設(shè)備能耗低(水電汽)、自動(dòng)化程度高(操作簡(jiǎn)便:從物料放入按鈕開機(jī),速凍真空升華干燥一氣呵成,提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料)、設(shè)備可靠性高、維護(hù)成本低且方便,用戶認(rèn)可,就可以認(rèn)為是好設(shè)備。
凍干過程:速凍(時(shí)間快慢對(duì)凍干品質(zhì)量有影響,1至3小時(shí)完成)---抽真空至一定的工作點(diǎn)(時(shí)間5至40分鐘)---升華干燥(按工藝曲線加熱、保持真空度,此階段最復(fù)雜,時(shí)間最長(zhǎng))---凍干結(jié)束(判斷凍干結(jié)束點(diǎn))出料
一、速凍
原料經(jīng)過挑選、漂洗、整形、放盤等前道工藝后,便可以進(jìn)入凍干階段。凍干的步必須對(duì)凍干物料進(jìn)行速凍,把放了物料的料盤置于凍干機(jī)中進(jìn)行速凍(有的凍干機(jī)不帶速凍功能,要另配速凍機(jī))。速凍工藝有以下幾種:
1、浸泡法:將物料浸泡于液氮、液態(tài)氟里昂、低溫鹽水等介質(zhì)中進(jìn)行快速凍結(jié)。此法凍結(jié)速度。
2、風(fēng)冷法:對(duì)物料吹低溫冷風(fēng),使物料在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
3、直冷法:將制冷劑或冷媒置于蒸發(fā)排管中,吸收物料的熱量達(dá)到制冷目的。
4、真空制冷法:利用抽真空使物料中水份蒸發(fā)帶走熱量,冷卻物料達(dá)到制冷目的。
不管采取何種方式,都應(yīng)該保證物料在基本不變形的前提下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
二、真空保持
為保證物料中的冰不溶化而直接汽化(升華),并不斷移走汽體,保證升華正常進(jìn)行,必須使箱內(nèi)真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓(610pa以下)。真空度的保持可以用以下幾種裝置實(shí)現(xiàn):
1、多級(jí)蒸汽噴射泵。
2、羅茨泵+水環(huán)泵。
3、冷阱+羅茨泵+水環(huán)泵。
4、冷阱+羅茨泵+滑片泵。
5、冷阱+滑片泵。
采用冷阱是為了捕捉水汽,降低真空泵的負(fù)荷,設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效,能耗也低,不過對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。
三、加熱方式
隨著冰不斷升華汽體的移走,也帶走物料的熱量,使物料溫度(冰溫)持續(xù)走低,從而引汽冰的飽和蒸汽壓降低,升華速度放慢。為保持一定的升華速率,就必須不斷給物料補(bǔ)充熱量。熱量補(bǔ)充太少會(huì)降低升華速率,熱量補(bǔ)充太快會(huì)引起冰的溶化,導(dǎo)致物料塌陷凍干失敗。加熱方式有以下幾種:
1、微波加熱法。
2、接觸加熱法。
3、輻射加熱法。
4、接觸、輻射混合加熱法。
2、3、4三種方法都利用加熱擱板進(jìn)行,其加熱介質(zhì)有蒸汽、油、424介質(zhì),而油、424介質(zhì)既可當(dāng)加熱介質(zhì)又可以做制冷媒體(速凍時(shí))。
四、自控系統(tǒng)
由于凍干過程較復(fù)雜,且工作狀態(tài)范圍較窄,稍有不慎便會(huì)造成凍干品質(zhì)量下降,因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機(jī)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便,從物料放入按鈕開機(jī),速凍真空升華干燥一氣呵成,提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料。有關(guān)的溫度、壓力控制點(diǎn)要精心選擇、合理控制,速凍、真空保持、加熱的關(guān)聯(lián)應(yīng)控制恰當(dāng),針對(duì)不同的物料設(shè)置工藝曲線。
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