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食品真空冷凍干燥機的技術原理并不復雜,6個知識點帶你了解它

發布時間:2021-04-06      點擊次數:739

    食品真空冷凍干燥機是物料脫水的一種理想的方法,具有保持物質原有的活性成分及營養成分不變,物品干燥后不僅色、香、味、形不變,且保存數年后,復水仍能保持其原有風味及活性成分,該技術被廣泛采用在醫藥工業、生物研究、營養保健品、特色食品等行業。機體具有凍干效果好、干燥速度快、調整機構齊全、運行穩定、操作簡便、顯示直觀、使用可靠、維護便利、比同類產品更節能等優點!

    食品真空冷凍干燥機技術原理:

    冷凍干燥又叫真空凍結升華干燥,是將含水物料在低溫下凍結,然后在真空條件下將水升華除去是使物料干燥的一門技術。

    1、曲線OA為氣化曲線,A為水的臨界點P,t(220bar,374℃),在OA曲線上水和水蒸氣共存。

    2、曲線OB為融解曲線,水和冰共存的狀態。

    3、曲線OC為升華曲線,冰和水蒸氣共存的狀態。

    4、O點為上述三曲線的交點,叫水的三相點,其對應的壓力溫度為P,t(610.5Pa,+0.0098℃),此狀態點水、水蒸氣、水三相共存。

    5、設有一盅水,如果將盅內的水在常溫常壓下自然蒸發,那么需要相當長的時間才能把盅內的水完全蒸發掉,就是說水的氣化速度很慢。

    提高水分氣化速度的方法有兩種:一、將水等壓加熱。即將水溫升高并保持與大氣壓對應的飽和溫度(即沸點100℃)一致,這個狀態就是過D點的等壓線與氣化曲線的交點E,水不停地沸騰氣化。二、將盅內的水放進一密閉容器里,啟動真空泵對容器降壓,當壓力降到2337Pa,水開始沸騰,此時水的狀態是過D點的垂直與氣化曲線的交點F。若保證足夠的真空度,使溫度再降低,水的沸騰狀態依然會繼續下去。同理,在方法一中只要給水提供足夠的熱量保持沸點溫度,沸騰狀態也會繼續下去,水分很快氣化完畢。

    6、以-20℃的冰為例,經實驗證明,在610.5Pa的壓力之下等壓加熱,發現當冰的溫度升高至0℃時(即是過G點的等溫線與融解曲線的交點H),很容易導致冰融化,所以不主張用等壓加熱的方法提高升華速度。實驗二、將-20℃的冰置于密閉容器中,然后對容器進行抽空降壓,冰的狀態沿等溫線變化,當冰的壓力降低到飽和蒸氣壓103.5Pa時(相態圖中H點),冰出現急劇升華,并吸收大量的熱量,向冰提供升華所需的熱量,冰的溫度將維持在-20℃。當提供的熱量大于升華熱時,水的溫度升高,相應的飽和蒸氣壓升高。雖然在較高的溫度下升華速度較快,然而冰能存在的溫度為水的三相點濕度,超過此限,冰融化成水。這樣食品中的冰晶融化,引起食品解凍,這是不允許的。

    因此,食品真空冷凍干燥機是在低溫下使食品中的冰晶體直接升華為水蒸氣,再由真空泵排出。
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