真空冷凍干燥Frozen Drying（簡稱凍干），是預(yù)先冷凍產(chǎn)品，然后在低壓強(qiáng)下使結(jié)冰的水直接從固態(tài)升華為氣態(tài)。
真空冷凍干燥的主要優(yōu)點(diǎn) :
與真空微波干燥VMD相同，冷凍干燥后的食品能儲(chǔ)存在環(huán)境溫度下。
在干燥過程中一般不會(huì)引起食品的收縮。
任何時(shí)候都可以利用真空冷凍干燥來加工冷凍食品。
凍干可實(shí)現(xiàn)更低的水分殘余量，比普通真空干燥（或者VMD）更長的保質(zhì)期。
真空冷凍干燥Frozen Drying保存了原有的色、香、味、營養(yǎng)成分和原有的物料的外觀，并具有良好的復(fù)水性，而且不含任何添加劑，是理想的天然衛(wèi)生食品。許多食品可以利用這種方式處理，例如水果、蔬菜、肉、魚、咖啡豆、辣椒、蛋白質(zhì)等等。
真空冷凍干燥的原理
物料中所含水分有兩種存在方式
1游離水，及機(jī)械結(jié)合水和物化結(jié)合水。
它主要以吸附和滲透方式存在于物料表面、毛細(xì)管、孔隙之中
2結(jié)構(gòu)水，以化學(xué)結(jié)合形式存在于物品的組織中。
冷凍干燥主要是升華游離水而不是結(jié)構(gòu)水。先將游離水凍成冰，然后在真空狀態(tài)下加熱升華。
固-液-氣三相共存點(diǎn)稱做三相點(diǎn)。純水三相點(diǎn)對應(yīng)的溫度為0 攝氏度，冰面上的飽和蒸汽壓壓強(qiáng)P0=598 Pa.
凍干工藝中物料處于凍結(jié)狀態(tài)維持溫度低于三相點(diǎn)在真空狀態(tài)下，否則為蒸發(fā)干燥。
真空冷凍干燥設(shè)備生產(chǎn)線主要包括：食品預(yù)凍系統(tǒng)、干燥倉系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、物料傳送系統(tǒng)、媒體系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、清洗消毒系統(tǒng)。
食品真空冷凍干燥設(shè)備對真空系統(tǒng)的挑戰(zhàn)：
大量的水蒸氣
干燥設(shè)備穩(wěn)定
粉塵的處理
經(jīng)久耐用
真空系統(tǒng)
冷凝器-羅茨泵-機(jī)械泵組。
升華干燥是凍結(jié)后的物品,需迅速在真空室中升華干燥。要求抽氣機(jī)組很快抽到升華壓力。保持升華溫度低于三相
點(diǎn) 。為維持升華,物品所處環(huán)境的真空度應(yīng)低于物品三相點(diǎn)下的飽和蒸汽壓值。
在升華過程中由于物品所含熱量不斷被升華水氣帶走,如果不供給升華所需熱量,物品溫度會(huì)不斷降低,隨之其飽和
蒸汽壓值也隨之降低。這樣需要的環(huán)境真空度也降低。
而實(shí)際上,選擇真空泵組的時(shí)候工作壓強(qiáng)是不變的,這樣就要求保持升華溫度不變。為此需要在干燥過程中提供一定
量的升華熱來維持升華溫度不變。
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