冻干工艺

由于厂家制造冻干机水平食品真空冻干机是非标准设备，在我国尚处于发展初期，这一点是我们的现状。国内众多的食品冻干机（不管是进口还是国产）其品质参差不齐，冻干品产量质量及能耗各说己见，有些甚至把落后的工艺手段吹嘘成水平，其科学态度及不严肃。冻干机涉及真空、制冷、热工、微机等技术领域，它是把速冻、制冷、真空、热工、自控等工艺过程有机结合的一个整体，采用的工艺过程不同、其各工艺过程结合的不同，都关系到冻干机的性能。但不管怎样，只要冻干品质量好、产量高、设备能耗低（水电汽）、自动化程度高（操作简便：从物料放入按钮开机，速冻真空升华干燥一气呵成，提示冻干完成后关机出料）、设备可靠性高、维护成本低且方便，用户认可，就可以认为是好设备。

冻干过程：速冻（时间快慢对冻干品质量有影响，1至3小时完成）---抽真空至一定的工作点（时间5至40分钟）---升华干燥（按工艺曲线加热、保持真空度，此阶段最复杂，时间最长）---冻干结束（判断冻干结束点）出料

一、速冻

原料经过挑选、漂洗、整形、放盘等前道工艺后，便可以进入冻干阶段。冻干的步必须对冻干物料进行速冻，把放了物料的料盘置于冻干机中进行速冻（有的冻干机不带速冻功能，要另配速冻机）。速冻工艺有以下几种：

1、浸泡法：将物料浸泡于液氮、液态氟里昂、低温盐水等介质中进行快速冻结。此法冻结速度。

2、风冷法：对物料吹低温冷风，使物料在规定的时间内冻结到一定的温度。

3、直冷法：将制冷剂或冷媒置于蒸发排管中，吸收物料的热量达到制冷目的。

4、真空制冷法：利用抽真空使物料中水份蒸发带走热量，冷却物料达到制冷目的。

不管采取何种方式，都应该保证物料在基本不变形的前提下在规定时间内冻结到一定的温度。

二、真空保持

为保证物料中的冰不溶化而直接汽化（升华），并不断移走汽体，保证升华正常进行，必须使箱内真空度低于某一温度下冰的饱和蒸汽压（610pa以下）。真空度的保持可以用以下几种装置实现：

1、多级蒸汽喷射泵。

2、罗茨泵+水环泵。

3、冷阱+罗茨泵+水环泵。

4、冷阱+罗茨泵+滑片泵。

5、冷阱+滑片泵。

采用冷阱是为了捕捉水汽，降低真空泵的负荷，设计合理的冷阱基本不会导致真空泵失效，能耗也低，不过对制冷系统、冷阱的设计要求较严。

三、加热方式

随着冰不断升华汽体的移走，也带走物料的热量，使物料温度（冰温）持续走低，从而引汽冰的饱和蒸汽压降低，升华速度放慢。为保持一定的升华速率，就必须不断给物料补充热量。热量补充太少会降低升华速率，热量补充太快会引起冰的溶化，导致物料塌陷冻干失败。加热方式有以下几种:

1、微波加热法。

2、接触加热法。

3、辐射加热法。

4、接触、辐射混合加热法。

2、3、4三种方法都利用加热搁板进行，其加热介质有蒸汽、油、424介质，而油、424介质既可当加热介质又可以做制冷媒体（速冻时）。

四、自控系统

由于冻干过程较复杂，且工作状态范围较窄，稍有不慎便会造成冻干品质量下降，因此要求采用自控系统。冻干机自控系统设计要求操作简便，从物料放入按钮开机，速冻真空升华干燥一气呵成，提示冻干完成后关机出料。有关的温度、压力控制点要精心选择、合理控制，速冻、真空保持、加热的关联应控制恰当，针对不同的物料设置工艺曲线。