干燥是延長果蔬貯藏期的重要加工方法。干燥過程是物料受熱脫水的過程，在脫水過程中物料的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，包括微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和感官品質(zhì)等。所有干燥方式中，真空冷凍干燥是對物料組織結(jié)構(gòu)保留最完整的干燥方式，極大保留了物料的營養(yǎng)物質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)，賦予了產(chǎn)品低密度、多孔、酥脆性好的特性。然而，冷凍干燥過程需要保持低壓低溫的干燥環(huán)境，生產(chǎn)周期長，能耗高。因此，強(qiáng)化冷凍干燥過程的傳熱傳質(zhì)同時(shí)保證良好的產(chǎn)品品質(zhì)成為急需解決的問題。
工藝提升
預(yù)凍是冷凍干燥第一步，冷凍條件對物料干燥特性和產(chǎn)品品質(zhì)有重要影響。有研究表明，與快速冷凍(0.25 ℃/min)蘋果片相比，慢速冷凍(0.05 ℃/min)和凍融處理后的蘋果片的干燥時(shí)間分別縮短5%和15%；冷凍干燥時(shí)間與冷凍過程形成的冰晶結(jié)構(gòu)有關(guān)，當(dāng)物料的冰晶直徑由30μm 增加到60μm 時(shí)，物料升華干燥時(shí)間縮短約32%。在升華干燥階段，由于物料內(nèi)部冰晶尺寸的增大，傳質(zhì)阻力減小，而在解吸干燥階段，由于物料比表面積的減小，水分解吸減弱。
退火程序是將已凍結(jié)樣品由溫度升高到一定溫度維持，再降低凍結(jié)的過程。從動(dòng)力學(xué)角度來看，退火過程遵循吉布斯-居里-烏洛普的表面能理論：晶體的平衡形狀應(yīng)該是使晶體單位體積具有最小的總表面積自由能，簡單來說就是表面積；體積比值趨向于最小化，即小的體積變成大體積，片狀變成球狀或圓柱狀。從熱力學(xué)角度來看，退火過程中存在兩個(gè)變化，非晶態(tài)物質(zhì)在高于Tg’時(shí)粘度會(huì)隨溫度升高而降低，從而發(fā)生流動(dòng)、聚合；晶態(tài)的物質(zhì)，小的冰晶分子會(huì)向大的冰晶遷移。
LG-03實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)(桌面凍干機(jī))
基于果蔬食品冷凍特性和物質(zhì)組成，研究構(gòu)建了果膠-蔗糖固體模擬體系，研究了退火到達(dá)溫度和退火次數(shù)對真空冷凍干燥固體模擬體系的冰晶形態(tài)、干燥特性、質(zhì)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，并進(jìn)一步分析冰晶、孔隙結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)之間的關(guān)系，為解析凍干產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)形成提供參考。退火處理增大了冰晶直徑和果膠-蔗糖網(wǎng)絡(luò)不規(guī)則程度，隨著退火溫度范圍增大，冰晶直徑增大，分形維數(shù)減?。浑S著退火循環(huán)次數(shù)增加，冰晶直徑增大。經(jīng)0 ℃退火處理3 次的模擬體系的冰晶個(gè)數(shù)少，分形維數(shù)大。退火處理對固體模擬體系干燥過程影響顯著，提高退火到達(dá)溫度和退火次數(shù)使模擬體系干燥速率加快，干燥時(shí)間縮短。經(jīng)0 ℃退火處理3 次的模擬體系的干燥時(shí)間與未處理組相比縮短16%。與未處理組相比，退火處理使冷凍干燥模擬體系硬度減小，0.098 N 閾值時(shí)的脆度增加。采用0 ℃退火處理3 次的條件下，固體模擬體系的硬度與未處理組相比降低1.44 N，0.098 N 閾值時(shí)的脆度與未處理組相比提高了0.078。綜合來看，退火處理是對固體食品冰晶調(diào)控的有效手段，在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中適當(dāng)增加退火次數(shù)，提高退火溫度，可有效縮短干燥時(shí)間，減少干燥能耗，提高產(chǎn)品品質(zhì)。
配套設(shè)備技術(shù)要點(diǎn)
松源凍干GZL系列冷凍干燥機(jī)，隔板采用專業(yè)技術(shù)制作，耐高壓、平整度高、溫度均勻性好。高效混合型載冷劑介質(zhì)，較低的凝固點(diǎn)和較高的沸點(diǎn)，換熱效率高。干燥曲線優(yōu)化控制算法，可在干燥階段控制制品升溫速率及真空度值。專業(yè)設(shè)計(jì)的LYO-CONTROL控制系統(tǒng)，可保存多組工藝配方，同時(shí)可在干燥過程中對工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，提高工藝優(yōu)化率?？稍贿M(jìn)行退火凍干程序，多階段預(yù)凍斜率控溫等工藝。
技術(shù)支持
北京松源華興結(jié)合二十多年冷凍干燥設(shè)備生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為客戶提供全套果蔬脆片生產(chǎn)線：清洗設(shè)備、削皮設(shè)備、去核設(shè)備、切塊設(shè)備、真空冷凍干燥設(shè)備、包裝設(shè)備。業(yè)務(wù)范圍遍布世界30多個(gè)國家和地區(qū)。以客戶為中心，從市場調(diào)研、可行性研究、投資咨詢、等方面為客戶提供工藝開發(fā)系列服務(wù)。擁有專業(yè)的制藥、食品工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，秉承綠色環(huán)保、節(jié)能高效的設(shè)計(jì)理念，針對不同產(chǎn)品，從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)提供全套設(shè)計(jì)圖紙和數(shù)字化三維模型。
松源凍干日處理1200Kg食品冷凍干燥項(xiàng)目
北京松源華興科技發(fā)展有限公司(BeijingSongyuan Huaxing Technology Develop Co., Ltd.)創(chuàng)立于2000年，專注于真空冷凍干燥技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，以“真空冷凍干燥機(jī)”為核心產(chǎn)品，形成了針對科研實(shí)驗(yàn)、醫(yī)用、食品行業(yè)，不同規(guī)模、不同應(yīng)用的三大系列產(chǎn)品和針對性解決方案，是國內(nèi)頗具影響力的真空冷凍干燥設(shè)備和針對性解決方案的供應(yīng)商。
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