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食品真空冷冻干燥机的技术原理并不复杂,6个知识点带你了解它

发布时间:2021-04-06   点击次数:60次

    食品真空冷冻干燥机是物料脱水的一种理想的方法,具有保持物质原有的活性成分及营养成分不变,物品干燥后不仅色、香、味、形不变,且保存数年后,复水仍能保持其原有风味及活性成分,该技术被广泛采用在医药工业、生物研究、营养保健品、特色食品等行业。机体具有冻干效果好、干燥速度快、调整机构齐全、运行稳定、操作简便、显示直观、使用可靠、维护便利、比同类产品更节能等优点!

    食品真空冷冻干燥机技术原理:

    冷冻干燥又叫真空冻结升华干燥,是将含水物料在低温下冻结,然后在真空条件下将水升华除去是使物料干燥的一门技术。

    1、曲线OA为气化曲线,A为水的临界点P,t(220bar,374℃),在OA曲线上水和水蒸气共存。

    2、曲线OB为融解曲线,水和冰共存的状态。

    3、曲线OC为升华曲线,冰和水蒸气共存的状态。

    4、O点为上述三曲线的交点,叫水的三相点,其对应的压力温度为P,t(610.5Pa,+0.0098℃),此状态点水、水蒸气、水三相共存。

    5、设有一盅水,如果将盅内的水在常温常压下自然蒸发,那么需要相当长的时间才能把盅内的水完全蒸发掉,就是说水的气化速度很慢。

    提高水分气化速度的方法有两种:一、将水等压加热。即将水温升高并保持与大气压对应的饱和温度(即沸点100℃)一致,这个状态就是过D点的等压线与气化曲线的交点E,水不停地沸腾气化。二、将盅内的水放进一密闭容器里,启动真空泵对容器降压,当压力降到2337Pa,水开始沸腾,此时水的状态是过D点的垂直与气化曲线的交点F。若保证足够的真空度,使温度再降低,水的沸腾状态依然会继续下去。同理,在方法一中只要给水提供足够的热量保持沸点温度,沸腾状态也会继续下去,水分很快气化完毕。

    6、以-20℃的冰为例,经实验证明,在610.5Pa的压力之下等压加热,发现当冰的温度升高至0℃时(即是过G点的等温线与融解曲线的交点H),很容易导致冰融化,所以不主张用等压加热的方法提高升华速度。实验二、将-20℃的冰置于密闭容器中,然后对容器进行抽空降压,冰的状态沿等温线变化,当冰的压力降低到饱和蒸气压103.5Pa时(相态图中H点),冰出现急剧升华,并吸收大量的热量,向冰提供升华所需的热量,冰的温度将维持在-20℃。当提供的热量大于升华热时,水的温度升高,相应的饱和蒸气压升高。虽然在较高的温度下升华速度较快,然而冰能存在的温度为水的三相点湿度,超过此限,冰融化成水。这样食品中的冰晶融化,引起食品解冻,这是不允许的。

    因此,食品真空冷冻干燥机是在低温下使食品中的冰晶体直接升华为水蒸气,再由真空泵排出。
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