冷凍干燥技術與設備簡介

冷凍干燥技術早在上世紀初就有應用，歐美等發達國家將其用在食品加工上也有幾十年的時間。其原理源于水的升華現象。利用這一現象可以將含水物料先凍結起來，然后放在真空環境中使冰升華出去，以達到干燥的目的。由于這一干燥過程物料是在凍結狀態和缺氧環境中完成的，所以不會發生液態水向表皮遷移而產生的皺縮、結殼和成分流失及變質等現象，一些熱敏感和易氧化褐變成分也不會變化。用這種方法對許多食品、藥品、生物制品等產品進行干燥均可以比較好地將其原有性狀、成分保存下來，并可在室溫條件下長期存放。

冷凍干燥設備主要由真空干燥倉和捕水器兩大部分組成，并配以真空系統，制冷系統、加熱系統，除霜系統、冷卻系統和控制系統等，制藥設備還配有液壓加塞系統和滅菌系統，較大型食品設備配有速凍庫和物料輸送系統。按用途不同可將凍干設備分為藥品設備和食品設備兩種。前者規模較小，無菌控制嚴格，工藝參數控制精確，自動化程度較高，造價也高。后者則處理量較大，效率較高，比較重視節能技術的應用。

由于冷凍干燥機屬能耗較高的一種干燥設備，對干燥食品來說需考慮降低能耗和加工成本，因此在設計制造和選擇使用時應考慮節能技術和措施的應用。首先在制造上應保證真空倉密封良好，真空度能快速達到要求，并可用小功率真空泵替代，且可自動交替進行以達到節能的目的。制冷系統能耗較大，應采用高效換熱設備工作，保溫可靠，同時應采用較先進的低溫制冷技術和設備拉大物料冰界面和捕霜表面的溫差以提高捕水速度，縮短干燥時間。加熱系統應盡可能保證各料盤受熱均勻，干燥進度同步，以減少無效干燥時間。控制系統應能起到綜合調整，監測和自動控制的作用。

國產食品凍干設備經十幾年的發展有些已比較完善，基本達到進口設備水平，撫順產的DT系列凍干機在節能方面就是一個較成功的實例。隨著技術進步，從國外情況看，食品凍干機正向大型化、連續化和自動化方向發展。

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