食品機(jī)械設(shè)備網(wǎng)
技術(shù)文章
冷凍干燥特性及干燥結(jié)束的判斷方式
閱讀：1700 發(fā)布時(shí)間：2011-6-22
凍干技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備是分不開(kāi)的，到目前為止，凍干設(shè)備的形式主要分為間歇式和連續(xù)式兩大類，設(shè)備的規(guī)模從不到一平方米到幾十平方米都有。
1.間歇式凍干設(shè)備
間歇式凍干設(shè)備適合多品種小批量生產(chǎn)，特別是在食品領(lǐng)域適用于季節(jié)性強(qiáng)的食品生產(chǎn)。采用單機(jī)操作，如果一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障，不會(huì)影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。間歇式凍干設(shè)備便于控制物料干燥時(shí)不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進(jìn)行。但由于裝料、卸料、起動(dòng)等操作占用時(shí)間較多，因此設(shè)備利用率低，生產(chǎn)效率也不高。
2.連續(xù)式凍干設(shè)備
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設(shè)備。連續(xù)式設(shè)備的特點(diǎn)是適于品種單一而產(chǎn)量龐大、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn)，特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn)。連續(xù)式設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，簡(jiǎn)化了人工操作和管理，其主要缺點(diǎn)是成本高。
3升華干燥的干燥特性升華從物料表面開(kāi)始到物料內(nèi)部,水蒸氣必經(jīng)過(guò)已干物料表層,所以干燥過(guò)程的快慢不僅依賴于冰物料所必需的升華熱,而且依賴于整個(gè)凍干系統(tǒng)水蒸氣的傳遞和排出速率。干燥過(guò)程中升華所需的熱量以對(duì)流、傳導(dǎo)及輻射的方式提供,干燥箱內(nèi)的壓力隨著溫度變化而變化[25]。在升華進(jìn)行一段時(shí)間后,物料表面不再需要升華熱,需要熱量的是物料的冰核心層。冰核心隨著升華的進(jìn)行而縮小,zui后縮小至物料中心。由于干層的導(dǎo)熱能力差,可能使干燥過(guò)程局部熱傳遞不暢,導(dǎo)致物料干層溫度升高,所以必須使提供給冰核心表層的熱量與其升華所需的熱量保持平衡,避免因升華面的任何過(guò)熱使物料損壞。
4升華時(shí)溫度的限制產(chǎn)品升華主要受下列幾種溫度限制:①產(chǎn)品凍結(jié)部分的溫度應(yīng)低于產(chǎn)品共熔點(diǎn);②產(chǎn)品干燥部分的溫度必須低于其崩解溫度[26]或容許的zui高溫度（不燒焦或變形）;③zui高擱板溫度[27]。
1.間歇式凍干設(shè)備
間歇式凍干設(shè)備適合多品種小批量生產(chǎn)，特別是在食品領(lǐng)域適用于季節(jié)性強(qiáng)的食品生產(chǎn)。采用單機(jī)操作，如果一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障，不會(huì)影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。間歇式凍干設(shè)備便于控制物料干燥時(shí)不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進(jìn)行。但由于裝料、卸料、起動(dòng)等操作占用時(shí)間較多，因此設(shè)備利用率低，生產(chǎn)效率也不高。
2.連續(xù)式凍干設(shè)備
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設(shè)備。連續(xù)式設(shè)備的特點(diǎn)是適于品種單一而產(chǎn)量龐大、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn)，特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn)。連續(xù)式設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，簡(jiǎn)化了人工操作和管理，其主要缺點(diǎn)是成本高。
3升華干燥的干燥特性升華從物料表面開(kāi)始到物料內(nèi)部,水蒸氣必經(jīng)過(guò)已干物料表層,所以干燥過(guò)程的快慢不僅依賴于冰物料所必需的升華熱,而且依賴于整個(gè)凍干系統(tǒng)水蒸氣的傳遞和排出速率。干燥過(guò)程中升華所需的熱量以對(duì)流、傳導(dǎo)及輻射的方式提供,干燥箱內(nèi)的壓力隨著溫度變化而變化[25]。在升華進(jìn)行一段時(shí)間后,物料表面不再需要升華熱,需要熱量的是物料的冰核心層。冰核心隨著升華的進(jìn)行而縮小,zui后縮小至物料中心。由于干層的導(dǎo)熱能力差,可能使干燥過(guò)程局部熱傳遞不暢,導(dǎo)致物料干層溫度升高,所以必須使提供給冰核心表層的熱量與其升華所需的熱量保持平衡,避免因升華面的任何過(guò)熱使物料損壞。
4升華時(shí)溫度的限制產(chǎn)品升華主要受下列幾種溫度限制:①產(chǎn)品凍結(jié)部分的溫度應(yīng)低于產(chǎn)品共熔點(diǎn);②產(chǎn)品干燥部分的溫度必須低于其崩解溫度[26]或容許的zui高溫度（不燒焦或變形）;③zui高擱板溫度[27]。