一、凍干食品的品質(zhì)

1、食品干燥，通常采用日曬及烘烤等方法來實現(xiàn)，這種脫水方法的實質(zhì)是加熱蒸發(fā)，加熱蒸發(fā)必然對食品產(chǎn)生相當(dāng)?shù)钠茐淖饔谩?/p>

2、另一種方法是將食品先凍結(jié)，再在真空條件下使食品中的冰晶升華（冰直接變成汽、升華）逸走。使用凍干設(shè)備，就是采凍結(jié)升華的方法，獲得的干燥率很高的食品，可在室溫下*保存，一般五年不壞。

3、凍干設(shè)備是在低溫和真空條件下生產(chǎn)的，在這種生產(chǎn)條件下，易氧化、易揮發(fā)、熱敏性的物質(zhì)都能保存，而且能抑制菌和酶的有害作用。

4、使用真空凍干設(shè)備生產(chǎn)的凍干食品，形、色、味、營養(yǎng)成份都能保持，與鮮品基本一樣，而且復(fù)水性好。凍干食品在生產(chǎn)過程中不添加任何添加劑，是真正的綠色食品。

二、應(yīng)用范圍

1、方便食品領(lǐng)域高檔次的方便面和方便米飯的配料， 已采用色、香、味俱全且復(fù)水特快的凍干肉丁、蝦仁、雞蛋以及小蔥、胡蘿卜、香菜等。

2、即時湯料領(lǐng)域用凍干食品搭配的各種湯料，用開水即沖即喝，既美味可口，又方便衛(wèi)生。速溶飲品領(lǐng)域采用凍干技術(shù)生產(chǎn)的速溶奶粉和速溶咖啡之后，又開發(fā)出速溶茶、速溶菜汁粉、速溶果汁粉等。這類速溶飲料，具有原汁原味原營養(yǎng)、保質(zhì)期長、飲用方便等特點。

3、顆粒蔬菜領(lǐng)域選多種凍干蔬菜,根據(jù)人體營養(yǎng)需求合理搭配，制成顆粒。這種蔬菜顆粒含有天然的葉綠素、維生素、 胡蘿卜素以及人體必需的微量元素，特別適宜兒童、老人、病人以及一些難于吃到蔬菜的人食用。

4、保健藥品*、鹿血、海參、蟲草、藏藥等，藥物保療效，干粉速溶制品。在保健食品家族中，真空冷凍干燥蛇膽粉、蜂皇漿等高檔營養(yǎng)保健食品已逐漸推出。

    *保健品類：蟲草、人參、高麗參、莖、草類等。

*凍干脫水水產(chǎn)品類：海參、蝦仁、魚片、蟹肉等。

*凍干脫水肉類：牛肉、豬肉、雞肉、羊肉、驢肉等。

*脫水速食營養(yǎng)方便食品：蛋花湯、速食粥、滋補湯料等。

*凍干脫水蔬菜類：胡蘿卜、油菜、蘑菇、蔥、蒜、青豆、玉米、菠菜等。

*凍干脫水菜包以凍干脫水菜為主，經(jīng)配方而成的牛肉包、雞肉包、海鮮包、蔬菜包等。

5、對于沙漠、高原、極地、太空、潛艇、軍艦、遠(yuǎn)洋貨輪等特種地域生活人群以及*供給，戰(zhàn)略儲備來源，真空冷凍干燥脫水食品無疑是*選擇。

6、果蔬脆片：由于凍干食品是幾乎不含水份的多孔結(jié)構(gòu)，因此它既脆又酥，利用該特任性制成的片狀果蔬凍干品（片、塊、粒）是及佳的高檔休閑食品。其色、香、味及保存時間是目前市場上其他工藝制造的脆片無法可比的。

三、凍干程序過程配置區(qū)別

1、速凍：

原料經(jīng)過挑選、漂洗、整形、放盤等前道工藝后，便可以進(jìn)入凍干階段。凍干的*步必須對凍干物料進(jìn)行速凍，把放了物料的料盤置于凍干機中進(jìn)行速凍。注：有的凍干機不帶速凍功能，要另配速凍機。

速凍工藝有以下幾種：

風(fēng)冷法：對物料吹低溫冷風(fēng)，使物料在規(guī)定的時間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。

直冷法：將制冷劑或冷媒置于蒸發(fā)排管中，吸收物料的熱量達(dá)到制冷目的。

真空制冷法：利用抽真空使物料中水份蒸發(fā)帶走熱量，冷卻物料達(dá)到制冷目的。

不管采取何種方式，都應(yīng)該保證物料在基本不變形的前提下在以zui快時間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。

2、真空保持：

　　為保證物料中的冰不溶化而直接汽化（升華），并不斷移走汽體，保證升華正常進(jìn)行，必須使箱內(nèi)真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓（610pa以下）。真空度的保持可以用以下幾種裝置實現(xiàn)：

*羅茨泵+水環(huán)泵。

*冷阱+羅茨泵+水環(huán)泵。

*冷阱+羅茨泵+滑片泵。

*冷阱+滑片泵。

　　采用冷阱是為了捕捉水汽，降低真空泵的負(fù)荷，設(shè)計合理的冷阱基本不會導(dǎo)致真空泵失效，能耗也低，不過對制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計要求較嚴(yán)。

3、加熱方式：

隨著冰不斷升華汽體的移走，也帶走物料的熱量，使物料溫度（冰溫）持續(xù)走低，從而引汽冰的飽和蒸汽壓降低，升華速度放慢。為保持一定的升華速率，就必須不斷給物料補充熱量。熱量補充太少會降低升華速率，熱量補充太快會引起冰的溶化，導(dǎo)致物料塌陷凍干失敗。

加熱方式有以下幾種：

*接觸加熱法。

*輻射加熱法。

*接觸、輻射混合加熱法。

以上三種方法都利用加熱擱板進(jìn)行，其加熱介質(zhì)有蒸汽、油、424介質(zhì)，而油、424介質(zhì)既可當(dāng)加熱介質(zhì)又可以做制冷媒體（速凍時用）。

4、自控系統(tǒng)：

由于凍干過程較復(fù)雜，且工作狀態(tài)范圍較窄，稍有不慎便會造成凍干品質(zhì)量下降，因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機自控系統(tǒng)設(shè)計要求操作簡便，從物料放入按鈕開機，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關(guān)機出料。有關(guān)的溫度、壓力控制點要精心選擇、合理控制，速凍、真空保持、加熱的關(guān)聯(lián)應(yīng)控制恰當(dāng)，針對不同的物料設(shè)置工藝曲線。

四、凍干工藝程序分析：

1、凍干技術(shù)：

　  凍干是從凍結(jié)的物料產(chǎn)品中去除水分的過程，凍干分為真空冷凍干燥和常壓冷凍干燥二種，由于一些條件限制目前采用的是真空冷凍干燥。凍干目的是保留產(chǎn)品的完整的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性。象其它許多的技術(shù)步驟，一種凍干的類型被稱做升華，是自然發(fā)生的。升華指的是溶劑，比如水，象干冰一樣，直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮，破壞細(xì)胞。這種情況將不會發(fā)生在凍干里，因為固體構(gòu)成被在其位置上的堅冰支承著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。

　　凍干過程分為冷凍、升華、解析干燥三個階段，每一個階段都有相應(yīng)的要求，不同的物料其要求各不相同，各階段工藝設(shè)計及控制手段的差異直接關(guān)系凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和凍干設(shè)備的性能。

2、冷凍階段：

　　冷凍干燥首先要把原料進(jìn)行凍結(jié)，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好準(zhǔn)備。凍結(jié)溫度的高低及凍結(jié)速度是控制目的，溫度要達(dá)到物料的凍結(jié)點以下，不同的物料其凍接點各不相同。凍結(jié)速度的快慢直接關(guān)系到物料中冰晶顆粒的大小，冰晶顆粒的大小對固態(tài)物料的結(jié)構(gòu)及升華速率有直接關(guān)聯(lián)。一般情況下，要求1--3小時完成物料的凍結(jié)，進(jìn)入升華階段。

3、升華階段：

　　升華干燥是冷凍干燥的主要過程，其目的是將物料中的冰全部汽化移走，整個過程中不允許冰出現(xiàn)溶化，否則便告凍干失敗。升華的二個基本條件：一是保證冰不溶化；二是冰周圍的水蒸汽必須低于610帕（正確的說法應(yīng)是低于物料凍結(jié)點的飽和蒸汽壓）。升華干燥一方面要不斷移走水蒸氣，使水蒸汽壓低于要求的飽和蒸汽壓，另一方面為加快干燥速度，要連續(xù)不斷地提供維持升華所需的熱量，這便需要對水蒸氣壓和供熱溫度進(jìn)行*化控制，以保證升華干燥能快速、低能耗完成。

4、解析干燥：

物料中所有的冰晶升華干燥后，物料內(nèi)留下許多空穴，但物料的基質(zhì)內(nèi)還留有殘余的未凍結(jié)水分（它們以結(jié)合水和玻璃態(tài)形式存在）。解析干燥就是要把殘余的未凍結(jié)水分除去，zui終得到干燥物料。

五、凍干技術(shù)應(yīng)用

1、凍干機涉及真空、制冷、熱工、微機等技術(shù)領(lǐng)域，它是把速凍、制冷、真空、熱工、自控等工藝過程有機結(jié)合的一個整體，采用的工藝過程不同、其各工藝過程結(jié)合的不同，都關(guān)系到凍干機的性能。

2、但只要凍干品質(zhì)量好、產(chǎn)量高、設(shè)備能耗低（水電汽）、自動化程度高（操作簡便：從物料放入按鈕開機，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關(guān)機出料）、設(shè)備可靠性高、維護(hù)成本低且方便，用戶認(rèn)可，就可以認(rèn)為是好設(shè)備。

3、凍干過程：速凍（時間快慢對凍干品質(zhì)量有影響，一般1至3小時完成），抽真空至一定的工作點（時間5至40分鐘），升華干燥（按工藝曲線加熱、保持真空度，此階段zui復(fù)雜時間zui長），凍干結(jié)束（判斷凍干結(jié)束點）出料。

六、凍干設(shè)備的組成特點

本機主要由干燥箱、冷凝器（捕水）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。

1、干燥箱：

是一能抽真空和加熱的密閉器，物料的升華干燥過程是在干燥室內(nèi)完成的，物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)的，按每平方托盤面積8~12公斤的比例裝料，每一層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用橡膠密封條，應(yīng)注意關(guān)門時要把門上的手柄擰緊，確保箱內(nèi)密封。

2、冷凝器（捕水）：

是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置，內(nèi)部有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面上，吸附面的工作溫度可達(dá)-45℃~-55℃，冷凝器外形是不銹鋼制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥；采用不銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統(tǒng)，筒內(nèi)冷凝管上部裝有化霜噴水管，它通過真空隔膜閥與水管連接，這是為了保證化霜水等不進(jìn)入干燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料板保溫絕熱，zui外層包以不銹鋼板。

3、加熱系統(tǒng)：

凍干機加熱系統(tǒng)的作用是對干燥箱內(nèi)物料進(jìn)行加熱，以便使物料不斷地得到升華熱，使物品以達(dá)到規(guī)定的含水率要求，凍干機加熱系統(tǒng)有不同的加熱方法，在接觸式加熱中，我們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法。循環(huán)加熱系統(tǒng)由管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱、加熱器、進(jìn)出管路、液溫控制器等組成。循環(huán)液由水4份、乙醇2份，乙二醇4份配置成循環(huán)不凍液，其凝固點為-120℃，在使用時液溫zui高不超過60℃，當(dāng)加熱系統(tǒng)工作時，先對循環(huán)液進(jìn)行加熱，液溫通過液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動控制加熱, 管道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中，對擱板加熱，然后返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。而在輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱zui高溫度為120℃，由蒸氣電磁閥自動控制溫度。

4、真空系統(tǒng)：

真空系統(tǒng)有旋片真空泵或水環(huán)泵和羅茨真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨使用，必須首先啟動旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達(dá)到1Kpa以下時，再自動啟動羅茨泵。旋片泵結(jié)構(gòu)、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見說明書。該真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點真空表，可根據(jù)預(yù)先選定的真空度值，自動控制羅茨泵的啟動。干燥箱與冷凝器之間真空管道中，裝有真空蝶閥，可根據(jù)使用要求隨時開、關(guān)。真空泵管路上，裝有電磁放氣截止閥，當(dāng)真空泵停止工作時可自動關(guān)閉真空管路，同時將空氣放入泵內(nèi)，避免真空泵油因負(fù)壓作用回放至真空管路中，真空泵的連接管路之間裝有波紋軟管，防止運轉(zhuǎn)時的振動。

5、制冷系統(tǒng)：

凍干機制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機組（包括：水冷器，油分離器、高壓管路、干燥過濾器、膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓管路組成），采用氟利昂機組和R22制冷劑或氟制冷機組，制冷機組組成使凍干品速凍用的制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時，冷凝盤管的表面溫度可達(dá)-35～-55℃，采用雙級制冷壓縮機組，制冷效果好。

6、電氣控制系統(tǒng)：

本設(shè)備電氣控制系統(tǒng)由電腦顯示記錄儀、控制臺、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表等自動裝置和電路組成。它的功能是對凍干機進(jìn)行手動或自動控制，控制設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

7、控制臺：

溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機組開關(guān)的集中集團，控制臺的儀表板裝有溫度，真空度巡檢儀，干燥箱和真空泵的真空計，溫度指示調(diào)節(jié)儀，液溫控制調(diào)節(jié)儀，計時鐘等。按鈕板上裝有各機組的開關(guān)等。凍干機還設(shè)有連鎖保護(hù)裝置，如①前箱制冷時加熱管不能工作；②真空表不到設(shè)定值，羅茨泵不能啟動。③冷卻水未提供，制冷機組不啟動。④真空泵、電磁閥帶放氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時工作。⑤擱板加熱恒溫，由溫度指示調(diào)節(jié)儀控制。