凍干原理[圖表相關(guān)]

1、真空冷凍干燥1 原理利用冰晶升華的原理，在高度真空的環(huán)境下，將已凍結(jié)了的食品物料的水分不經(jīng)過(guò)冰的融化直接從冰固體升華為蒸汽，一般的真空干燥物料中的水分是在液態(tài)下轉(zhuǎn)化為汽態(tài)而將食品干制，故冷凍干燥又稱為冷凍升華干燥。2 冷凍干燥條件根據(jù)水的三相圖，曲線OA為汽化曲線，曲線OB為升華曲線，OD為液化曲線，在三條曲線相交的O點(diǎn)上是固、液、汽三相共存的三相點(diǎn)，其溫度為0.01，壓力為610 Pa，要使冰升華就應(yīng)使溫度和壓力在BO線之下。在食品內(nèi)的水必然會(huì)溶有溶質(zhì)而成為水溶液，水溶液凍結(jié)時(shí)它則成為低共熔混合物。隨著溶液濃度的增加，它的凍結(jié)點(diǎn)或熔點(diǎn)和它的水蒸汽壓也相應(yīng)下降。為此，食品冷凍干燥的基本條件為：

2、1) 真空室內(nèi)的絕對(duì)壓力500 Pa。2) 冷凍溫度- 4。3 工藝參數(shù)（1） 食品的凍結(jié)自凍法：利用物料表面水分蒸發(fā)時(shí)從它本身吸收汽化潛熱，促使物料溫度下降，直至達(dá)到凍結(jié)點(diǎn)時(shí)物料水分自行凍結(jié)，如將真空干燥室迅速抽成真空狀態(tài)，即壓力迅速下降，物料水分就會(huì)因水分瞬間大量蒸發(fā)而迅速降溫凍結(jié)。預(yù)凍法：將食品在預(yù)冷庫(kù)冷凍，再裝入干燥室的方法。凍結(jié)溫度：- 45 -30。凍結(jié)速度：緩慢或者急速凍結(jié)。（2） 冷凍干燥過(guò)程1) 初級(jí)干燥（升華干燥）：在凍結(jié)后即冰晶體形成后，通過(guò)控制冷凍干燥機(jī)中的真空度和注意補(bǔ)充熱量，冰晶體可快速升華，使食品中形成的全部冰被全部升華完畢。升華溫度：- 35 -5，升華開(kāi)始后，

3、會(huì)吸收潛熱使物料溫度降到最低凍結(jié)點(diǎn)，此時(shí)溫度應(yīng)低于癟塌溫度，以產(chǎn)生最大量冰晶體。水升華量：80 % 90 %。隨著干燥的進(jìn)行，食品中的冰由表向里逐漸減少，這樣就出現(xiàn)了食品的凍結(jié)層和干燥層，兩者之間的界面被稱為升華前沿，即存在一個(gè)水分?jǐn)U散過(guò)渡區(qū)（見(jiàn)下圖）。在干燥層中由于并升華后水分子外逸留下了原冰晶體大小的孔隙，形成了海綿狀多孔性結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)品的復(fù)水性，但也限制了傳熱。為了加快升華，采用一些穿透力強(qiáng)的熱能如輻射能穿透到冰層面升華界面上，有效加速干燥速率。2) 二級(jí)干燥：當(dāng)食品中的冰全部升華完畢，升華界面消失時(shí)，干燥進(jìn)入另一個(gè)階段，將剩余的未結(jié)冰的處于玻璃態(tài)的水分，通過(guò)補(bǔ)加熱量使之加快運(yùn)

4、動(dòng)而克服束縛從而外逸。溫度： 玻璃態(tài)溫度。終點(diǎn)：在冷凍干燥過(guò)程中水分含量減少到2%?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定食品內(nèi)溫度或者重量測(cè)定。4 冷凍干燥設(shè)備基本結(jié)構(gòu)1) 制冷機(jī)及其冷凝器（冷阱）在真空度極低條件下保。證凍結(jié)物料順利進(jìn)行干燥的設(shè)施。2) 圓筒形或箱形的干燥室在干燥室內(nèi)放有裝載物料的托架，在上下等間距地安裝擱板式輻射加熱板，控制其穩(wěn)定為40150。凍干技術(shù)適合應(yīng)用于高附加值的食品原料、需要保持活性物質(zhì)、高品質(zhì)的食品如水果、蔬菜、菇類(lèi)、肉類(lèi)、咖啡、花粉等。附：冷阱工作原理在干燥過(guò)程產(chǎn)生大量的蒸汽，必須不斷而迅速的排除。在食品冷凍干燥過(guò)程中，利用冷阱除去水蒸汽。一般冷阱安裝在干燥倉(cāng)和真空泵之間，因冷阱表面的溫度低于物料升華界面的溫度，即物料升華界面的蒸汽壓大于冷阱內(nèi)的蒸汽分壓。物料中升華出來(lái)的蒸汽，向冷阱方向移動(dòng)，在通過(guò)冷阱時(shí)大部分以結(jié)霜的方式凝結(jié)下來(lái)，剩下的一小部分蒸汽和不凝結(jié)性氣體被其他真空泵抽走。捕集器的結(jié)構(gòu)形式如下圖：在真空冷凍干燥過(guò)程中，冷阱屬低溫運(yùn)行狀態(tài)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，冷卻排管表面的冰層厚度不斷增加，而冰晶升華成水蒸汽的熱量通過(guò)冰層和管壁傳遞給制冷機(jī)的傳熱熱阻也在不斷增加，當(dāng)傳熱熱阻達(dá)到一定值時(shí)，干燥倉(cāng)內(nèi)的溫度升高，水蒸汽壓力升高，升華界面溫