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冷冻干燥基础知识:1.预处理:冷冻(对某些产品而言,为干燥之前的冷冻造粒)对不同的产品要进行不同的预处理,但总的来说,液体料与固体料的预处理是不同的。选择产品适当的预处理时,应考虑以下因素:●共晶点、物料含水率、水汽扩散速度、冻结速度以及冻结后冰晶大小、升华条件、冻品的传热效率、干燥速度以及所要求的干燥产品的品质,例如:颜色、风味、复水性、营养价值。●由于在冻干过程中要考虑许多因素,即在维持最经济的运行条件的同时获得所要求的产品品质。2.食品原料的干物质含量:●与传统的干燥方法相比,冷冻干燥的一次性投资和运行成本是比较高的,因此,在冷冻干燥过程中,原料的固形物含量尽可能高是特别重要的。●最佳冻干物质含量和干燥条件应在最终选定配套设备之前,通过大量的试验来确定。3.冷冻:●为了在抽真空期间不破坏产品的外观和细胞结构,产品应首先进行冷冻。冷冻温度取决于产品类型、干物质含量及冷冻速度。●确定冷冻温度的最好方法就是找出物料的共晶点温度。4.冷冻速度:快速冻结将生成细小的冰晶,慢冻则有相反的效果。这意味着前者可获得品质比后者更好的成品,液态产品大多也是如此。慢冻还会导致倾向于共晶点温度降低而且必须降低冻结温度。5.装料:料盘中的物料厚度对干燥时间是非常重要的。干燥时间随着料层厚度的增加而增加。此外,在所有料盘中的产品厚度均等也是非常重要的。6.干燥:干燥条件通常是由干燥舱内的真空度,产品的温度及加热板温度决定的。水(H2O)有三种相态,即固态、液态和气态,三种相态既可以相互转换又可以共存。如图为水(H2O)的相平衡图。图中OA、OB、OC三条曲线分别表示冰和水、水和水蒸气、冰和水蒸气两相共存时水蒸气与温度之间的关系,分别称为融化曲线、汽化曲线和升华曲线。O点称为三相点,所对应的温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa(4.58mmHg),在这样的温度和水蒸气压下,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。真空冷冻干燥的原理是基于水的三相图,产品的品种:产品不同则共熔点亦不同,共熔点低的产品要求预冻的温度低;加热时板层的温度亦相应要低些。有些产品受冷冻的影响较大,有些产品则影响较小;一般细菌性的产品受冷冻的影响较大,病毒性的产品受冷冻的影响较小。要根据试验找出一个产品的最优冷冻速率,以获得高质量的产品和较短的冷冻干燥时间。另外产品不同,对残余水份的要求也不同。为了长期保存产品,有些产品要求残余水份含量低些。有些则要求高些。残余水份含量要求低的产品,冻干时间需长些。残余水份含量要求高的产品,冻干时间可缩短。2、升华干燥中的传热与传质要维持升华干燥的不断进行,必须满足两个基本条件,即热量的不断供给和生成水蒸汽的不断排除。在干燥开始阶段,如果物料温度相对较高,升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行,物料温度很快就降到与干燥仓蒸汽分压平衡的温度,此时,不间断外界供热,升华干燥平稳进行。在外界供热的情况下,升华所生成的蒸汽及时排除,冷冻干燥过程完成结束。真空冷冻干燥技术应用于食品行业,使用该技术加工出来的产品,就称之为冻干食品(FD食品冻干)。可加工几乎所有的农副产品,如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品。冻干技术还应用于生物制药行业、医疗行业、保健品行业等。能够最大限度的保持原有食品的色、香、味、形。型号/参数FD-10FD-20FD-50FD-75FD-100FD-125FD-150FD-175FD-200FD-275干燥面积㎡10205075100125150175200275料盘尺寸745*635*30540*635*30料盘数量2160144216288360432504576792罐体尺寸Φm≈1.4*2.11.8*2.62.4*4.82.4*8.92.4*11.32.4*13.72.4*16.12.4*152.4*172.4*23真空度≈13--200pa加热板温度常温~+120℃电加热kw≈101540蒸汽耗量kg/h/0.7mpa≈135200240260320380430650耗冷量≈213670120140215258240280400装机功率≈12255558697595102117125多台并联式技术参数型号2xFD-502xFD-752xFD-1002xFD-2004xFD-504xFD-754xFD-1004xFD-200干燥面积㎡100150200400200300400800料盘数量2884325761152115286411522304真空度≈13--200pa加热板温度常温~+120℃蒸汽量kg/h/≈2403604808604806207501400耗冷量kw≈130220280560280390520960装机功率≈658095160130160190320选配项;制冷机组;可选