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    食品真空干燥裝置及其進(jìn)展
    
                        
                        
    
                            文章標(biāo)簽：真空干燥機(jī),干燥設(shè)備,干燥機(jī)
                        
    
                    
    
                    
    
                          真空干燥在食品工業(yè)中有廣泛的重要的應(yīng)用
    ，進(jìn)幾年來(lái)，真空技術(shù)與微波加熱技術(shù)和其它干燥技術(shù)相結(jié)合
    ，出現(xiàn)了一些新的真空干燥裝置類型，提出了我國(guó)應(yīng)加快研制開(kāi)發(fā)真空微波干燥裝置的新觀點(diǎn)
    。
    
0.前言當(dāng)前
    ，食品加工技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是******限度地保持食品的營(yíng)養(yǎng)和色香味，而干燥工藝和設(shè)備的選擇對(duì)食品產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)
    、色香味有很大影響
    。食品干燥有很多與“食品”相聯(lián)系的特點(diǎn)，它不同于化工產(chǎn)品的干燥
      ，前者需要考慮食品衛(wèi)生
      、營(yíng)養(yǎng)損失、色香味變化等等
      ，對(duì)干燥溫度和時(shí)間有嚴(yán)格限制
      ；食品干燥又不同于醫(yī)藥產(chǎn)品的干燥，因?yàn)槭称吠堑透郊又诞a(chǎn)品
      ，而藥品一般是高附加值產(chǎn)品
      ，前者必須考慮干燥過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。圍繞著“質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)”
      ，近年來(lái)食品干燥技術(shù)和設(shè)備還是取得了不少進(jìn)步
      ，而其中真空與其它干燥方法或加熱技術(shù)相結(jié)合，賦予了真空干燥裝置新的內(nèi)涵和生命力
    。
    
1．食品真空干燥的特點(diǎn)真空干燥是基于這樣一基本原理：水的飽和蒸氣壓與溫度緊密相關(guān)
    ，在真空狀態(tài)下，水的沸點(diǎn)降低
    ，即在真空下操作也就是在低溫下操作
    ，可避免在高溫下?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分維生素等的破壞，同時(shí)提高了干燥速度
    。此外在真空系統(tǒng)中
    ，單位體積內(nèi)空氣的含量低于大氣中的含量，在這相對(duì)缺氧的環(huán)境下進(jìn)行食品干燥可以減輕甚至避免食品中脂肪的氧化機(jī)會(huì)
    ，色素褐變或其它氧化變質(zhì)等
    ，所以采用真空干燥獲得較好的食品質(zhì)量
    。
    
2．傳統(tǒng)的真空干燥裝置真空干燥在食品、制藥
    、化工等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用
    ，國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)和引進(jìn)了各種真空干燥設(shè)備，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣
    。在食品工業(yè)中常用的形式主要有箱式
    、雙錐式真空干燥器，帶式真空干燥器等
    。這些傳統(tǒng)的真空干燥裝置主要采用熱風(fēng)
    ，蒸汽或電等加熱，利用熱傳導(dǎo)
    ，對(duì)流或輻射原理將熱量從外部傳到物料內(nèi)部
    。
    
2．1箱式真空干燥器箱式真空干燥是歷史最悠久，也是最簡(jiǎn)單的一種真空干燥器
    ，在真空干燥箱內(nèi)有多塊中空加熱板
    ，加熱板里面一般通蒸氣加熱，也可用電加熱或其它輻射加熱
      。物料放在金屬盤里置于加熱板上
      ，熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)到達(dá)物料內(nèi)部，使水份加熱蒸發(fā)
      。箱式真空干燥器目前在實(shí)際中使用仍很普遍，適用于液體
      、漿體
      、粉體和散粒食品物料的干燥。
    
2．2雙錐真空干燥器雙錐真空干燥器是使有對(duì)稱夾套的圓錐形容器回轉(zhuǎn)
      ，借內(nèi)部圓錐體本身的傾斜度使物料不斷被攪拌
      ，通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭由回轉(zhuǎn)軸的一側(cè)送入蒸汽或加熱載體，并借助于設(shè)另一端軸中心的帶過(guò)濾網(wǎng)的排氣管排氣
      。雙錐真空干燥器能達(dá)到較高真空度
      ，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清理容易
      ，物料能全部排出
      。
    
2．3真空帶式干燥器真空帶式干燥器是由一連續(xù)的不銹鋼帶組成的，鋼帶繞過(guò)加熱滾筒和冷卻滾筒
      ，結(jié)構(gòu)呈多層式
      ，構(gòu)成干燥器主體，然后納入密閉的真空室內(nèi)
      。物料簿簿地平鋪在帶式加熱板上隨之運(yùn)動(dòng)
      ，由于在真空條件下
      ，物料在加熱板上呈沸騰狀發(fā)泡，故成品具有多孔性
      ；全系統(tǒng)為密閉操作
      ，衛(wèi)生條件好，實(shí)際操作真空度100~10Kpa之間
      ，加熱溫度為150℃左右
      ，其運(yùn)條件(干燥溫度和時(shí)間)介于冷凍干燥和噴霧干燥之間，成品質(zhì)量與冷凍干燥很接近
    ，但冷凍干燥是間隙操作而真空帶式干燥機(jī)是連續(xù)作業(yè)
    ，特別適合于熱敏性和極易氧化的食品的干燥，液態(tài)或漿狀物料勻可使用
    ，食品中常用此干燥橙汁
    、蕃茄汁、速溶茶等
    。
    
2．4真空滾筒干燥機(jī)真空滾筒干燥機(jī)將滾筒密閉在真空室內(nèi)
    ，在真空滾筒干燥機(jī)中，進(jìn)料
    、卸料和刮料等都必須從干燥室外進(jìn)行控制
    ，因此干燥成本很高，故只能用于非常熱敏性食品的干燥
    ，如果汁
    、酵母、嬰兒食品等
    。
    
3．真空干燥裝置的新進(jìn)展傳統(tǒng)的真空干燥裝置大多采用熱傳導(dǎo)
    、對(duì)流或熱輻射的方式加熱，加熱速度慢且不夠均勻
    ，近幾年來(lái)
    ，研究者將真空技術(shù)與微波加熱技術(shù)及其它干燥技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了一些新的真空干燥裝置類型
    。
    
3．1真空冷凍干燥水有三種聚集狀態(tài)
    ，即液態(tài)、固態(tài)和汽態(tài)
    。隨著壓力的不斷降低
    ，冰點(diǎn)的變化不大，而沸點(diǎn)側(cè)越來(lái)越低
      ，越來(lái)越靠近冰點(diǎn)
      。當(dāng)壓力下降到某一值時(shí)，沸點(diǎn)即與冰點(diǎn)相結(jié)合
      ，固態(tài)冰可以不經(jīng)過(guò)液態(tài)而直接轉(zhuǎn)化為汽態(tài)
      。水的三相點(diǎn)壓力為610.5Pa
      ，三相點(diǎn)溫度為0.0098℃，在壓力低于三相點(diǎn)壓力時(shí)
      ，固態(tài)冰可以吸收熱量直接轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的水蒸汽
      ，冷凍干燥的原理就在于此。真空冷凍干燥時(shí)
    ，產(chǎn)品放在真空室內(nèi)
    ，處在兩加熱板之間，利用低溫激發(fā)遠(yuǎn)紅外加熱
    ，保證干燥均勻
    ，加熱板的溫度是按干燥過(guò)程的加熱曲線精確控制的。真空度的選擇要能保證整個(gè)干燥過(guò)程中所有水份都以冰的形式而不溶融
    ，對(duì)于大多數(shù)蔬菜和肉類來(lái)說(shuō)
    ，選擇0.5~1Pa,相應(yīng)于25℃左右的升華溫度為適。由于真空冷凍干燥食品是在很低的溫度下脫水
    ，食品的營(yíng)養(yǎng)成分風(fēng)味物質(zhì)損失少
    ，可以******限度地保留原有的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，復(fù)水性極好
    ，可在數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)完成復(fù)原
    ，其色、味
    、形與新鮮品基本完全相同
    。真空冷凍干燥產(chǎn)品很多：有咖啡、速溶茶
    、果汁
    、草藥等，蔬菜類有蔥
    、大蒜、姜
    、磨茹
    、肉類、鮮貝等
    。真空冷凍干燥一次性投資很大
    ，令很多食品廠家望而卻步，如丹麥的ATLAS的RAY50型凍干設(shè)備(凍干面積45m2)報(bào)價(jià)高達(dá)105萬(wàn)美元
    ，國(guó)產(chǎn)凍干機(jī)剛剛起步
    ，質(zhì)量方面與國(guó)外產(chǎn)品還有很大的差距，此外真空冷凍干燥的生產(chǎn)費(fèi)用也較高
    ，這是因?yàn)樾枰S持較高的真空和(-25℃)的低溫
    ，干燥時(shí)間長(zhǎng)
    ，能耗較高，這些因素使冷凍干燥在食品工業(yè)中使用帶來(lái)很大的阻力
    。
    
3．2噴射式連續(xù)真空干燥器又稱（Filtermat噴霧干燥器)
    
  噴射式連續(xù)真空干燥器又稱Filtermat噴霧干燥器
    ，相當(dāng)于是帶式真空干燥器與噴霧干燥器的組合。Niro
    
  Hudson公司研制的該種干燥器成功地解決了粘性食品----如含糖量高
    、含脂肪量高或酸含量高的食品物料的干燥問(wèn)題
    ，粘性大的物料用傳統(tǒng)的噴霧干燥器會(huì)發(fā)生粘壁現(xiàn)象，干燥困難
    。干燥過(guò)程中物料通過(guò)壓力噴嘴垂直向下噴向噴霧干燥室
    ，熱空氣也向下噴，半干的粉末物料聚集在移動(dòng)的網(wǎng)帶上
    ，尾氣也由風(fēng)機(jī)排出
    ，干燥好的物料在網(wǎng)帶上進(jìn)一步移動(dòng)、冷卻
    、收集
    。由于噴霧塔內(nèi)維持中等的真空度，熱風(fēng)溫度只需100℃左右
    ，而一般的噴霧干燥熱風(fēng)溫度150℃左右
    ，因而熱敏性物料損失少，同時(shí)降低了噴霧塔內(nèi)的高度
    。
    
3．4微波真空干燥微波是波長(zhǎng)1.0~0.001m
    ，頻率為300~300000MHz，具有穿透性的電磁輻射波
    ，微波干燥原理是：微波發(fā)生器將微波輻射到干燥物料上
    ，當(dāng)微波射入物料內(nèi)部時(shí)，透使水等極性分子隨微波的頻率作同步旋轉(zhuǎn)
    ，例如干燥蔬菜類制品采用915MHz的微波
    ，則蔬菜內(nèi)的極性水分子等每秒轉(zhuǎn)動(dòng)9.15億次，水等極性分子作如此高速旋轉(zhuǎn)的結(jié)果使物料瞬時(shí)產(chǎn)生摩擦熱
    ，導(dǎo)致物料表面和內(nèi)部同時(shí)升溫
    ，使大量的水分子從物料逸出，達(dá)到物料干燥的效果
    。傳統(tǒng)的加熱方法如蒸汽
    、熱風(fēng)、電等加熱是利用熱傳導(dǎo)
    、對(duì)流
    、輻射的原理將熱量從外部傳物料內(nèi)部，由表及里需要一定的時(shí)間
    ，物料的熱傳導(dǎo)性能越差所需的時(shí)間就越長(zhǎng)
    ，因此加熱速度慢且受熱不均勻
    ，能耗較高。微波加熱是使被加熱物體本身成為發(fā)熱體
    ，故稱之為內(nèi)部加熱方法
    ，微波從四面八方穿過(guò)食品，食品內(nèi)外同時(shí)加熱
    ，既不需要傳熱介質(zhì)
    ，也不利用對(duì)流，食品內(nèi)外溫度同時(shí)上升
    ，加熱速度快而均勻
    ，僅需傳統(tǒng)加熱方法的幾分之一或幾十分之一，并能較好保留食品中維生素及食品原有的色香味
    。有實(shí)驗(yàn)表明
    ，曬干的鮮菜其葉綠素、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分僅剩3%
    ，陰干則可保留17%
    ，熱風(fēng)快速干燥可保留40%，微波干燥可保留60%~90%
    ，真空冷凍干燥可保留97%{2}
    。微波真空干燥是將微波技術(shù)和真空技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，充分發(fā)揮微波加熱快和均勻
    ，真空條件下水汽化點(diǎn)低的特點(diǎn)
    ，是一項(xiàng)很有前途的干燥技術(shù)。微波真空干燥技術(shù)在法國(guó)
    、日本
    、美國(guó)近年來(lái)已由實(shí)驗(yàn)室推向工業(yè)化生產(chǎn)，這種技術(shù)很適合于熱敏性食品的深加工
    。
    
美國(guó)加州大學(xué)與某公司合作
    ，使用微波真空干燥無(wú)籽葡萄干，保持了葡萄原有的形狀和顏色
    ，避免了過(guò)去傳統(tǒng)工藝(65℃熱空氣烘24小時(shí))產(chǎn)品顏色
    、形狀、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分變化的缺點(diǎn)
    ，產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。法國(guó)國(guó)際微波公司制造的微波真空干燥機(jī)(2450MHz
    ，48Kw)微波真空干燥室直徑為1.5m
    ，長(zhǎng)度12m，加工速溶桔粉
    ，產(chǎn)品不僅保持原有的色香味
    ，其維生素的保留遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于噴霧干燥
    。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)高檔脫水蔬菜的需求量很大，而脫水蔬菜的生產(chǎn)
    ，其干燥工藝是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵
    ，采用真空冷凍干燥制備脫水蔬菜雖然質(zhì)量好，但真空冷凍干燥設(shè)備價(jià)格昂貴
    ，生產(chǎn)成本高
    ；80年代以來(lái)國(guó)外已有采用真空微波——熱風(fēng)（45%~55%）生產(chǎn)脫水蔬菜，在質(zhì)量上與冷凍干燥工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品相當(dāng)
    ，而一次性投資少
    ，總成本有較大幅度下降。
    
4.結(jié)束語(yǔ)
    
  真空干燥具有干燥溫度低
    ，干燥室內(nèi)相對(duì)缺氧
    ，可避免脂肪氧化，色素褐變等一系列優(yōu)點(diǎn)
    ，適合于熱敏感性食品物料的干燥
    ，此外設(shè)備成本、干燥費(fèi)用也相對(duì)較低
    ，真空干燥在食品干燥中點(diǎn)有重要的地位
    。
    
  真空干燥與微波加熱技術(shù)或其它干燥方法相結(jié)合，出現(xiàn)了不少新型的真空干燥裝置
    ，賦予了真空干燥新的內(nèi)涵及生命力
    。
    
  真空微波干燥吸收了微波加熱和真空干燥兩者的優(yōu)點(diǎn)，是一種很有前途的干燥技術(shù)
    ，建議我國(guó)加快研制
    、開(kāi)發(fā)真空微波干燥裝置。
    
                    
    
                
    
                
    
    
    
    
    

    
                
    
                    
                    
                
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                                    ZPG真空耙式干燥機(jī)
                                
                                
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                                    YPG系列壓力式噴霧（冷卻）干燥機(jī)
                                
                                
      YPG系列壓力式噴霧（冷卻）干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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                                    XF系列臥式沸騰干燥機(jī)
                                
                                
      XF系列臥式沸騰干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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                                    ZLPG系列浸膏噴霧干燥機(jī)
                                
                                
      ZLPG系列浸膏噴霧干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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                                    GFG系列高效沸騰干燥機(jī)
                                
                                
      GFG系列高效沸騰干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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                                    SZG雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)
                                
                                
      SZG雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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                                    DW單層帶式干燥機(jī)
                                
                                
      DW單層帶式干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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                                    DW多層帶式干燥機(jī)
                                
                                
      DW多層帶式干燥機(jī)
      
                            
      
                        
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