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真空冷凍干燥設備

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真空冷凍干燥設備

GFD系列真空冷凍干燥設備


設備概述:

真空冷凍干燥是將含水物料在低溫狀態(tài)下凍結,然后在真空條件下,通過(guò)輻射或傳導加熱,使固態(tài)冰直接升華為水汽,通過(guò)捕水器和真空裝置脫去物料中的水份,使物料干燥的一門(mén)高新技術(shù)。它是隨著(zhù)制冷、加熱、真空、生物、電子等技術(shù)的發(fā)展而興起的一門(mén)多學(xué)科綜合應用技術(shù)。

真空冷凍干燥技術(shù)的應用范圍非常廣泛,先應用于醫藥行業(yè),現已大量應用于水果、蔬菜加工、水產(chǎn)品加工、食用菌加工、寵物食品加工,也可應用于其他行業(yè),如化工產(chǎn)品、生物制劑、保健品、中草藥、各類(lèi)農副產(chǎn)品(如肉、禽、蛋等)。


產(chǎn)品凍干:

產(chǎn)品的凍干過(guò)程基本上可以分為三個(gè)階段

1. 第一階段是產(chǎn)品凍結。產(chǎn)品由液態(tài)向固態(tài)的轉化過(guò)程為凍結階段,此階段要求產(chǎn)品的最終凍結溫度應降低到該產(chǎn)品的共晶點(diǎn)溫度(通過(guò)試驗測得)以下,以保證能使凍干產(chǎn)品全部?jì)鼋Y,產(chǎn)品的降溫速率應根據不同產(chǎn)品的特性進(jìn)行確定。這一階段中由速凍箱進(jìn)行預凍。

2. 第二階段是產(chǎn)品的一次干燥,也稱(chēng)為升華干燥。處于共晶點(diǎn)溫度以下的產(chǎn)品在真空狀態(tài)下,利用升華的方法去除物料中的水份,升華過(guò)程中加熱板的溫度及倉內的真空度應嚴格控制,以防止產(chǎn)品中凍結部分的溫度高于共晶點(diǎn)(共熔點(diǎn))溫度和融化,并且還要防止產(chǎn)品中已干燥部分的溫度高于其崩解溫度而發(fā)生性變或形成局部坍塌。這一階段中加熱板對產(chǎn)品加熱(提供升華所需的能量),凍干箱必須維持一定的真空度,冷阱則講產(chǎn)品升華出的水份予以捕集(凝華成冰)。

3. 第三階段是產(chǎn)品的二次干燥,也稱(chēng)為解析(解吸附)干燥。二次干燥的目的是去除部分因吸附等機理存在于材料中的結構水。由于吸附的能量很大,所以二次干燥過(guò)程中必須提供足夠的熱量,即加熱板的溫度相應提高,直到較接近材料能耐受的極高溫度。當產(chǎn)品的含水率達到規定的標準時(shí),二次干燥結束,凍干完成。

凍干過(guò)程是否結束,可以依據產(chǎn)品的溫度曲線(xiàn)及樣品的狀態(tài)、形狀等情況,依據經(jīng)驗進(jìn)行判斷,也可利用凍干終點(diǎn)判斷(壓力升高)試驗予以確定。


設備特點(diǎn):

GFD系列真空冷凍干燥設備主要包括:食品預凍系統、干燥倉系統、加熱系統、真空系統、制冷系統、物料傳送系統、電控系統、氣動(dòng)系統、清洗消毒系統。

1. 整個(gè)系統優(yōu)化配置,整體設計方案合理、經(jīng)濟、先進(jìn)。設備運行生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高、能耗低、操作簡(jiǎn)單、維修方便。

2. 真空系統采用水封泵或油封泵和多級羅茨泵的組合方式,初期排除空氣由大功率油封泵組快速預抽,維持工作真空用小功率的羅茨泵組工作,可降低能耗,同時(shí)水封泵組又可以抽除水蒸汽,避免了油封泵的排水性能差,水汽使泵油乳化變質(zhì)進(jìn)而造成系統真空不穩定的弊端。

3. 加熱系統為封閉式自動(dòng)加壓水循環(huán)系統,采用三通調節閥自動(dòng)控制調節水循環(huán)系統的供熱量,自動(dòng)定壓系統可以保證熱水溫工作度至120攝氏度,提高導熱效率。

4. 制冷系統中小型設備采用氟利昂制冷,由膨脹閥自助調節供液流量,大型設備也可采用氨單相循環(huán)制冷的特有方式,制冷供液穩定性好,易操作。采用后置式捕水冷阱,通路短,阻力小,水汽通路設計流暢,捕水均勻,提高捕水效率,節約能耗。

5. 電氣控制系統以智能儀表和PLC 為核心,采用PLC-觸摸屏-電腦監控。由于凍干機主要的性能之一為“凍干曲線(xiàn)控制”,本公司開(kāi)發(fā)出針對食品凍干機的凍干曲線(xiàn)10段時(shí)間和溫度的自動(dòng)控制運行系統,使曲線(xiàn)設定、操作非常簡(jiǎn)便,且可靠性高,精度好。具有歷史數據存貯和查詢(xún),便于生產(chǎn)工藝的分析。


真空冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn):

凍干與通常的曬干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比有以下突出的優(yōu)點(diǎn)。

a. 凍干是在低溫下干燥的,不會(huì )使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性,但可使微生物等失去生物活力。

b. 由于是低溫干燥,使物質(zhì)中的揮發(fā)性成分和受熱變性的營(yíng)養成分和芳香成分損失很小。

c. 在低溫干燥過(guò)程中,微生物的生長(cháng)和酶的作用幾乎無(wú)法進(jìn)行,從而能極好地保持物質(zhì)原來(lái)的性狀。

d. 干燥后體積、形狀基本不變,物質(zhì)呈海綿狀,無(wú)干縮,復水時(shí)與水的接觸面大,能迅速還成原來(lái)的形狀。

e. 在真空下干燥,故氧氣極少,使易氧化的物質(zhì)得到了保護。

f. 能除去物質(zhì)中的95%~99.5%的水分,制品的保存期長(cháng)。

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