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真空冷冻干燥技术

2013/9/18 13:14:14      来宝商城

        所谓冷冻干燥顾名思义,就是将含水物质首先先冻结成固态,而后使其中的水分从固态升华成气态,从而除去水分以便长期保存物质的方。这一技术利用了水的固态、液态、气态三中态相,是根据热力学中的相平衡理论,水随压力的降低,它的冰点变化不大,但是沸点却越来越低,并且向冰点不断靠近,当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合。这样固态的水,也就是冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一由固态直接转化为气态的过程称为升华。

        冷冻干燥机就是依据这一技术,并得到了广泛应用,在实验室、化工以及食品的加工应用都很广泛。特别是在欧、美、日本市场上,你可以看到琳琅满目的冻干食品。这些都是由真空冻干技术做成的。真空冷冻干燥技术能够对食品和药品进行护色、保鲜、保质的高新脱水。冻干脱水后的蔬菜、水果、肉类、水产、调料等,除应用于宇航、军需、登山、旅游、勘探、采矿等行业外,现已进入餐馆和家庭。冻干食品是将新鲜食品快速冷冻后,送入真空容器中脱水而制成的,物质在真空条件下,被冻结的物质中的水分由固态冰升华成气,使物料脱水干燥。用冻干工艺制成的食品,不仅色、香、味、形俱全,而且保存了食品中的维生素、蛋白质等营养物质。食用前,稍微加工,几分钟内就会复原为新鲜食品,恢复较快。特别是冻干食品不需要冷藏设备,密封包装后,可在常温下长期贮存、运输和销售,三五年内不变质。由于冻干食品有5%含水量,质量好、重量轻,可大大降低其经营费用。在真空冻干食品的生产中,一般有选料、清洗、切分、漂烫、杀菌等工序。它要清除附着在根茎叶的虫和卵以及泥沙,用磁场除去金属杂物,用静电除去毛、鳞片等异物,避免加热过度,无论蒸煮还是浸渍,都要按工艺要求去办,只有把好前处理关,才有可能产出高品质冻干食品。对前处理的物品进行速冻,冻结得越快,物品中结晶越小,对物品结构组织破坏就小。冻结时间短,蛋白质在凝聚和浓缩作用下,不会发生质变。      速冻后的食品须迅速进行真空升华干燥,要求真空度很快达到升华压力,并及时供给升华热能来维护升华温度不变,一般采用辐射加热。冻干食品呈多孔状,组织表面比原来扩大100~150倍,因此与氧气接触的机会增加,从低温低压下恢复常压时,应在氮气环境中进行。粉碎、包装应在相对湿度30~40%、温度25℃以下进行。为保持干制食品含水5%以下,包装内应放入干燥剂以及吸附微量水分。包装材料应选择透气性差、强度高、颜色深为好。以FD-1A-50型为例,冻干食品生产线包括前处理、速冻、升华干燥和包装等环节。为了给速冻库和升华干燥仓创造正常工作条件,必须配套制冷系统、加热系统、设备监控系统和物料运输系统,还要配套蒸汽锅炉和循环水。冻干生产线的最关键设备是升华干燥仓,它是一个很大的卧式圆筒,筒内装有多层加热器,料盘插进多层加热架之间。料车沿天轨从前处理间(装料)、经速冻库(速冻)和干燥仓(升华干燥脱水)到包装(卸料),再沿天轨回到前处理间。这样循环运料,非常便捷、卫生而安全。水汽冷阱装置于加热架两侧(或独立于仓外),加热架上的加热板,经过专门的表面处理,能以辐射方式向物料传递热能(升华热)水汽冷阱能快速捕获由物料升华出来的水汽。将一个干燥仓的料由速冻库运进干燥只需5分钟,从而保证冻料不融。
      经过真空冷冻干燥的物质比用其他干燥方法有着很多独特的优点,比如
    (一)它是在低温下干燥,不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力。这对于那些热敏性物质,如疫苗、菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。
    (二)由于是低温干燥,使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小,是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。
    (四)在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,能最好地保持物质原来的性状。
    (五)干燥后体积、形状基本不变,物质呈海棉状,无干缩;复水时,与水的接触面大,能迅速还原成原来的性状。
    (六)因系真空下干燥,氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。
    (七)能除去物质中95~99%的水分,制品的保存期长。

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