第九章--干燥机械及设备.ppt

进料输送及加热部件 在室外单体冻结的小颗粒状物料，可以利用闭风阀，送入冻干室。 物料进入冻干室后在输送器传送过程中得到升华干燥，最后干燥产品也通过闭风阀出料。 连续式冻干室内的物料输送装置可以是水平向输送的钢带输送机，也可以是上下输送的转盘式输送装置。 加热板元件应根据具体的输送装置而设置，以使物料得到均匀的加热。 连续式冷冻干燥装置的关键 连续式冷冻干燥装置的关键是在不影响干燥室工作环境条件下连续地进出物料。 根据物料状态不同可有多种实现冻干箱连续进出物料的方式。 连续式冷冻干燥装置一般均采用室外预冷冻 (除了前面所提到的用于液体物料的喷雾冷冻连续冻干方式以外) 。 连续式冷冻干燥装置的特点 优点： 处理能力大，适合单品种生产； 设备利用率高； 便于实现生产的自动化； 劳动强度低。 缺点： 不适合多品种小批量的生产； 在干燥的不同阶段，虽可控制不同的温度，但不能控制不同真空度； 设备复杂、庞大，制造精度要求高，投资费用大。 预冻好的原料装在浅盘上，通过空气锁连续地送入冻干室内，冻干好的物料也通过空气锁连续地将料盘送出。 干燥过程 连续式冷冻干燥装置 干燥过程 干燥过程大致为： 装有适当厚度预冻制品的料盘从预冻间被送至干燥机入口，通过空气锁进入干燥室内的料盘升降器，每进入一盘，料盘就向上提升一层。 等进入的料盘填满升降器盘架后，由水平向推送机构将新装入料盘一次性向前移动一个盘位。 这些料盘同时又推动加热板间的其它料盘向前移动，干燥室内另一端的料盘就被推出到出口端升降器。 出口端升降器以类似方式逐一将料盘下降，再通过出口空气锁送出室外。 室外的料盘也是连续输送的。装有干燥产品的料盘由输送链送至卸料机，卸料后的空盘再通过水平和垂直输送装置送到装料工位。如此周而复始，实现连续生产。 食品冷冻干燥的三个阶段： 1. 预冻阶段，目的将物料溶液中的自由水分固化，使干燥后的产品与干燥前的形态基本相同，防止在抽真空干燥时出现气泡、收缩等不可逆现象。 2. 升华干燥阶段，此阶段约可除去物料水分的90% 。 3. 解析干燥，解析未被冻结的毛细管壁和极性基团上吸附的部分水分，通过更高的真空度完成此阶段，结束后，产品含水量在0.5%-4%之间。 冷冻干燥特点 （1）最大限度地保存食品的色香味；对热敏性物质特别适合，能保存食品中的Vc等营养成分； （2） 在真空和低温下操作，微生物的生长和酶的作用受到抑制；可除去95%-99%以上的水分，产品能长期保存而不变质； （3） 脱水彻底，干制品重量轻，体积小，占地面积小，运输方便； （4） 复水快，食用方便； （5） 在真空操作下，氧气极少，一些易氧化的食品得到保护； （6）干燥产品一旦暴露空气中易吸湿、氧化，要采用一定保护作用的包装材料和包装形式； （7）投资费用和操作费用大，产品成本高。 冷冻干燥在食品工业中的应用 冷冻干燥在食品工业中常用于肉类、水产类、蔬菜类、速溶咖啡、香料等的干燥。在军需食品、远洋食品、宇航食品、登山食品等领域有非常好的应用前景。 目前，使用冷冻干燥方法的食品主要有： 土特产品，如野菜类食品； 快食类食品，如方便面中的脱水蔬菜； 调味品，如香精、香料、天然色素等； 保健品，如花粉、名贵中草药提取物等； 饮料产品，如麦乳精和其他颗粒型饮料制剂等； 特殊用途食品，如远洋、宇航、军队等行业所需食品。 冷冻干燥设备的系统构成 各种型式的冷冻干燥装置系统均由预冻、供热、蒸汽和不凝结气体排除系统及干燥室等部分构成，如图9.38所示。这些系统一般以冷冻干燥室为核心联系在一起，有些部分直接装在冷冻干燥室内，如供热的加热板、供冷的制冷板和水汽凝结器等。预冻过程可以独立于冷冻干燥机完成，此时冷冻干燥箱内不设冷冻板。 （一）预冷冻系统 （二）供热系统 （三）水蒸气冷凝器（冷阱） （一）预冷冻系统 一般来说，各种食品冻结方法都可用来预冻。 鼓风式和接触式冻结应用最多。 鼓风式冻结一般在冷冻干燥主机外的速冻装置中完成，以提高主机的工作效率。 而接触式冻结常在冷冻干燥室的物料搁板上进行。 液态物料可用真空喷雾冻结法进行预冻。该方法是将液体物料从喷嘴中呈雾状喷到冻结室内，当室内为真空时，由于一部分水的蒸发使得其余部分的物料降温而得到冻结。由于这种预冻方法可使料液在真空室内连续预冻，因此可以使喷雾预冻室与升华干燥室相连，构成完全连续式的冷冻干燥机。 （二）供热系统 作用 加热方式主要有传导、辐射和微波加热三种。 图9.39所示为利用压缩机的排气作为搁板加热热源的冻干系统，压缩机在热泵运行方式和制冷运行方式间切换，可节省能耗。 传导加热法 物料放在料盘或输送带上接受传导的热量。 按热能的提供方式有直接加热和间接加热两种。 热源有电、煤气、石油气、天然气和煤等。 载热体：水、蒸汽、矿物油、乙二醇、三氯乙烯等。