真空冷冻干燥过程参数对墨西哥湾扇贝冻干时间和能耗的影响
真空冷冻干燥过程参数对扇贝冻干升华干燥时间的影响
22 2
C ie e ce c s a t C ie e dt n hn s in e S Ab t c r s( h s io ) n E i
0 2 15 7053 5 0 ・4 4 0
2 0 ,l1 ,No 2 0 7、 _ 3 b .0
O 2 15 7 O5 1 5 0 ・4 4 0
竹炭改性涤纶纤维在 开发功能型毛精纺 面料 中的应用=A pi t no E t l p lao fP T s pe ci a
mo i e wi b mb o h r o mi r . df i d h t a o c a c a l co p ri l o d v l p n o f n t n a t e n e e o me t f c ucoa i l
同的身体部位对织物 刺痒感评价结果 的 影 响进行 了研 究.对 数据的统计分析发
现 ,2种评分标尺 的评价结果之间存在 很好的相关性, 但是采用 l ~5级评价标 尺时,刺痒感评价结 果的稳 定性明显好 于采用 0 1 ~ 0级评价标尺:采用前臂、 臂肩和颈背 3个不同的身体部位的刺痒 感评价结果之间也有着很好 的相关 性, 三者刺 痒感评价结果 的稳 定性 没有 统计 意义上的差异.图 1 8参 7 表 关键词:刺痒感 :主观评价 :评价标尺 ; 前臂实 验;测试 部位
工程 大学 ,西安 7 0 4 ) 10 8,江雪梅,杨 毅
方 ∥毛纺科技. O 7 4. 9 —2 o ,() —4 ~5 1 对 已染色羊 毛/ 涤纶/ 大豆蛋 白纤维 ,经 分别用 1% 次氯酸钠溶液 , 0 0 2 %和 3 % 6 盐酸处理后 ,大豆 蛋 白纤维 的形态变化 进行 了研 究.研 究表 明,大豆蛋 白纤维 纵 向形态不光滑 ,表面 有沟槽,夹杂星 点泡状物 ,有细微孔隙;经 2 %和 3 % 0 6 盐酸处理后 ,大豆 蛋白纤维明显变细 ; 用 1%次氯 酸钠 溶液 处 理大豆 蛋 白纤 0 维, 明显分裂 成若干根细纤维.染色的 羊毛和染色 的涤纶颜色较深 ,而 大豆蛋 白纤维染色的颜色亮而浅. 图 5参 6 关键词:纤维形态 ;次氯酸钠 ;盐酸 ;- 大豆蛋白纤维
真空冷冻干燥课程
真空冷冻干燥课程一、概述真空冷冻干燥(Vacuum Freeze Drying,VFD)是一种将含水物质在低温下减压干燥的技术。
它可以保持样品的形态、营养成分和活性,因此广泛应用于食品、药品、生物制剂等领域。
二、工艺流程真空冷冻干燥的工艺流程主要包括预处理、冷冻、真空干燥和包装四个步骤。
1. 预处理:将待干燥的样品进行清洗、切割或撕碎等处理,以便于后续的操作。
2. 冷冻:将预处理好的样品放入低温环境中进行快速冷冻,使其内部水分迅速转化为固态,避免了常规干燥过程中高温对样品造成的损伤。
3. 真空干燥:在低压环境下,通过加热和蒸发使样品内部的水分从固态直接转化为气态,并通过真空泵将其排出,达到去除水分的目的。
该过程需要控制好温度和压力等参数,以保证样品质量。
4. 包装:将干燥好的样品进行包装,以保证其长期保存。
三、设备组成真空冷冻干燥设备主要由预处理系统、冷冻系统、真空干燥系统和控制系统四个部分组成。
1. 预处理系统:主要包括清洗机、切割机等,用于对待干燥的样品进行预处理。
2. 冷冻系统:主要由制冷机和冷凝器组成,用于将样品快速降温至冰点以下,并使内部水分迅速转化为固态。
3. 真空干燥系统:主要由真空室、加热器和真空泵等组成,用于在低压环境下进行干燥过程。
4. 控制系统:主要控制整个设备的运行参数,如温度、压力等,以保证样品质量。
四、应用领域真空冷冻干燥技术在食品、药品、生物制剂等领域有着广泛的应用。
具体如下:1. 食品:如蔬菜水果、肉类海鲜等。
通过真空冷冻干燥可以保持食物原有的口感和营养成分,并延长其保质期。
2. 药品:如中药材、生物制剂等。
通过真空冷冻干燥可以保持药品的活性成分,同时避免常规干燥过程中高温对药品造成的损伤。
3. 生物制剂:如细胞、酶等。
通过真空冷冻干燥可以保持生物制剂的活性和稳定性,从而延长其使用寿命。
五、技术优势真空冷冻干燥技术相比于传统干燥技术有着以下优势:1. 保持样品形态和营养成分:在低温下进行快速冷冻,避免了常规干燥过程中高温对样品造成的损伤,从而能够保持样品的形态和营养成分。
真空冷冻干燥过程参数对罗非鱼片冻干时间及其除水率的影响
食品真空冷冻干燥技术 ( 简称冻干)是将含 水食品预先冻结 ,然后在真空下使其中的水分不经 液态直 接升华 成 气态 ,将水 分除 去 ,达 到保存 食 品 的 目的【 】 】 。真 空冷 冻干燥 技术 由于 能够很 好 地保 持食品原有的天然色泽 、形态以及风味 ,并最大限
度地保 留被 干燥 食 品的营 养成分 和活性 物质 ,因而
维普资讯
4 8
大 连
水 产
ห้องสมุดไป่ตู้学 院 学
报
第2 3卷
图 1 真空冷冻干燥 系统示意图
Fi. D缸I舳 g1 霉 o a u m r e e—d y g s se fa v c u f e z r  ̄ y t m
1 2 方 法 .
12 4 冻干样 品尺 寸 、质 量 的测 量 方 法 ..
根 据 市
面成 品罗非 鱼 的大小 ,用 游标 卡尺选 取样 品相应 的 罗非鱼 肉片尺寸 。用 电子 秤称量 样 品干燥 前和 干燥
采用四因素三水平正交组合试验方案 ,在不同
鱼片厚 度 、预 冻温 度 、加 热板 温度 、真 空室室 压力 下 ,分 析 4个工 艺 参 数 对 罗非 鱼冻 干 时 间 的影 响 。 为 了便 于传 热传 质 分析 ,罗非 鱼 肉片 的长和宽 的尺 寸大 于厚 度尺 寸 ,其长 、宽 、厚 比取为 5 5 l : : 。故 可近似 认 为 肉片在 加热板 的加 热过 程是无 限 大平板 的一 维导 热 一 射 加热过 程 ,热量 传递方 向垂 直 于 辐
研究 对象 ,研 究 了真空 冷冻过 程 参数对 冻 干时间 和
能耗的影响 ,旨在找到降低生产能耗 、提高生产率 的方法 ,为企业规模化加工生产罗非鱼鱼片提供参
真空冷冻干燥技术关键参数
真空冷冻干燥技术关键参数哎呀,今天咱们聊聊真空冷冻干燥技术吧,听起来是不是很高大上?别担心,我给你慢慢讲,让你听得轻松又愉快。
这技术可真不是一般的神奇,尤其是在食品和药品行业,真的是大显神威。
先说说它的工作原理,想象一下,把食物先放到极低的温度,然后在真空环境下,水分直接变成了气体,这就叫升华。
水分一挥手,食物就像魔术一样,轻轻松松变得又轻又干。
听上去是不是像童话故事?想象一下,咱们平时吃的水果,像草莓、蓝莓,真空冷冻干燥后,那可不是简单的干果哦!它们依旧保留了颜色、形状和大部分的营养,吃一口,简直是回味无穷。
就好像把夏天的阳光都锁进了袋子里,随时拿出来享用。
那些大厨们就爱这种技术,想要做出好吃的料理,真空干燥的食材简直是如虎添翼。
这种干燥方式,不仅能让食品保存更久,连口感也保持得很好,真是一举多得。
再说说关键参数,这可是一门学问。
温度、压力、时间,简直就像是调配一杯好咖啡,得把握好每一个环节。
要是温度过高,食物可能就成了“干瘪瘪”的大饼;要是压力不够,水分可就不好走了。
像是做菜,得有火候,没了火候,一切都成了空谈。
时间也是个大问题,短了就没干透,长了又容易影响质量,简直是个考验耐性的活儿。
说到这里,大家可能会问,这技术有什么优势呀?哎,别急,听我细说。
保存时间长,保质期那可是大大的加分项。
口感和营养都能保留,不像某些干果一咬就碎,吃完了心里发慌。
真空干燥的产品轻便得多,方便储存和运输,简直是旅行的好伙伴。
背上一个干果包,走到哪都能吃到美味,生活就是要这样简单啊。
当然了,技术再好,也得有合适的设备。
这可是一个投入不小的领域,设备得花不少银子。
不过,看到最终的效果,很多企业都愿意花这份心思,毕竟谁不想自己的产品能脱颖而出呢?想象一下,市场上那些琳琅满目的食品,谁不想让自家的产品被顾客争先恐后地抢购呢?这可真是“有钱能使鬼推磨”啊。
然后,还有一点不得不提,就是环保问题。
真空冷冻干燥在节能方面,虽然比起传统的干燥方法,还是有很大优势。
真空冷冻干燥升华干燥时间的实验研究22
Experimental Study on Sublimation Time of Vacuum Freeze Drying of Scallop Jiang Xiaoqiang Li Min Guan Zhiqiang
(College of Engineer, Guangdong Ocean University,Zhanjiang,524025,China) 【Abstract】 In this paper, take the scallop as example,through analyzing the effects of the three main influential parameters,i.e. pressure of drying chamber, material thickness and heating temperature,on the drying time and energy consumption, the parameters of drying time, energy consumption of sublimation drying curves were obtained under five different levels of the other two. The results indicate that the quadratic law which has apparent consistence exists in the relation ships above. In addition,the important sequence of the three factors is as follows: materials thickness, pressure of drying chamber on vacuum freeze drying.and heating temperature. Through analyized the drying time of unit thickness , the optimal results were as follows: pressure 50Pa,thickness 9mm, heating temperature 39℃, the unit chickness sublimation time of drying is 0.146h. 【Key words】 vacuum freeze-drying ; time; Scallop
真空冷冻干燥冻干曲线
真空冷冻干燥冻干曲线简介真空冷冻干燥(Vacuum Freeze Drying,简称VFD)是一种将湿物料在低温、真空环境下进行脱水干燥的方法。
这种方法具有干燥速度快、产品品质好、营养成分损失少等优点,广泛应用于生物制品、医药、食品、化工等领域。
冻干曲线是描述真空冷冻干燥过程中物料温度和水分含量随时间变化的曲线,是分析和控制冻干过程的重要依据。
冻干曲线主要包括以下几个阶段:预冷阶段、冻结阶段、升华干燥阶段和解析干燥阶段。
1.预冷阶段预冷阶段是指将湿物料从室温降至共晶点温度的过程。
在这个阶段,物料的温度逐渐降低,水分开始结冰。
预冷速度对冻干产品的品质有很大影响,过快的预冷速度会导致物料内部形成大的冰晶,从而影响产品的外观和质地;过慢的预冷速度会增加冻干时间,降低生产效率。
因此,需要根据物料的特性选择合适的预冷速度。
2.冻结阶段冻结阶段是指物料温度继续降低至共晶点以下的过程。
在这个阶段,物料内部的水分逐渐结成冰晶。
冻结速度对冻干产品的品质也有很大影响,过快的冻结速度会导致冰晶过大,从而影响产品的外观和质地;过慢的冻结速度会增加冻干时间,降低生产效率。
因此,需要根据物料的特性选择合适的冻结速度。
3.升华干燥阶段升华干燥阶段是指物料在真空环境下,冰晶中的水分直接从固态变为气态的过程。
在这个阶段,物料的温度基本保持不变,但水分含量逐渐降低。
升华干燥速度对冻干产品的品质有很大影响,过快的升华干燥速度会导致产品表面产生气泡、裂纹等缺陷;过慢的升华干燥速度会增加冻干时间,降低生产效率。
因此,需要根据物料的特性选择合适的升华干燥速度。
4.解析干燥阶段解析干燥阶段是指物料在真空环境下,残留在固体骨架中的水分逐渐被除去的过程。
在这个阶段,物料的温度逐渐升高,水分含量逐渐降低。
解析干燥速度对冻干产品的品质有很大影响,过快的解析干燥速度会导致产品结构疏松、多孔;过慢的解析干燥速度会增加冻干时间,降低生产效率。
因此,需要根据物料的特性选择合适的解析干燥速度。
贝肉真空冷冻干燥过程的数值计算
,
Q N H in I u ag ,WA G G i f N u
( . un Bi i oaoa C lg, Bi i 300 1C a ̄ e a V ctnl oee e a 560 ; h i l h
燥 时间。
[ 关键词] 真空冷冻干燥 ,时间 ,温度场 ,数值计算 [ 中图分类号] ¥8 .2 . ;T 0 86 Q 1 93202 Q 2 .;T O 8 [ 文献标识码] A
Nu rc lCa c l t n 01 i g Va u m e z —a y n fS l s M e t me i a lu a i 1 n c u Fr e e— r i g o hel h a o r i f
维普资讯
第 2卷第 1 总1 期) 7 期( 0 2
文 章 编 号 :I N10 —98 (O8 1 0 1 0 S 05 10 2O )O —02 — 6 S
200 8年 3月
制
冷
贝 肉真 空冷 冻 干 燥 过 程 的数 值 计 算
(1 广西北海职业学院 ,广西 北海 560 ;2 广 东茂 名学 院 ,广东 茂名 550 . 300 . 200)
真空冷冻干燥课程
真空冷冻干燥课程
真空冷冻干燥是一种现代化的食品加工技术,它可以将食品中的水分蒸发掉,从而延长食品的保质期。
这种技术的原理是将食品放入真空环境中,然后通过低温冷冻的方式将水分冻结,最后通过减压的方式将冻结的水分蒸发掉,从而达到干燥的效果。
真空冷冻干燥技术的优点在于可以保留食品的营养成分和口感,同时也可以避免食品在加工过程中受到高温的破坏。
这种技术适用于各种食品的加工,如水果、蔬菜、肉类、海鲜等。
在真空冷冻干燥的过程中,需要注意一些关键的参数,如温度、压力、时间等。
这些参数的控制可以影响到干燥效果和食品的质量。
一般来说,真空冷冻干燥的温度在-30℃到-50℃之间,压力在0.1Pa 到10Pa之间,时间则根据不同的食品种类和大小而有所不同。
除了食品加工领域,真空冷冻干燥技术还可以应用于药品、化妆品等领域。
在药品加工中,真空冷冻干燥可以保留药品的活性成分,从而提高药品的效果。
在化妆品加工中,真空冷冻干燥可以保留化妆品的活性成分和香味,从而提高化妆品的品质。
真空冷冻干燥技术是一种非常有用的加工技术,它可以延长食品的保质期,保留食品的营养成分和口感,同时也可以应用于药品、化妆品等领域。
随着科技的不断进步,相信真空冷冻干燥技术将会得到更广泛的应用。
真空冷冻干燥过程中几个影响因素的探讨
2 . 8 0 0 8
1 . 6 28 7
8 17 . 1 5 0 8 . 3 3 55 . 8 30 5 . 6 189 . 3 107 . 7 0 68 . 1
0 3 7 . 4
一4 8
一5 0 一5 2 一5 6 一6 0
一6 4 一6 8
典型冷阱温度
一1 C 5 0 到2 C 的共晶点温度。 具体物料共晶点
丰 十,1 9 . 95
( 收稿 口期 :20-90 ) 040-1
的变化 。
1 ̄ 8
2 5
2 5
牛痘苗 流感疫苗
人组 织
一3 ^ . 0 0 - 4
4 5
一5 0 6 0
植物组织
3 真空度
()间接控制: 监测、 b 控制冻干过程中的 搁板温度并利用时间一温度程序来获得所需的 制品温度— 这是最佳的控制过程。然而时间 一温度程序这种方法需要对产品有大量的经 验,这是一种取平均值的统计方法,该法使重 复运行的一致性程度很高 ,这对于生产是非常
17. 91
向冻结的制品提供热量是为了补充水蒸气 升华所丧失的能量,以维持制品合适的升华温 度。产品升华时会受到下列几种温度的限制 :
e 4 ri R C B l i l lao o f e n ad - Har s J io c apct n r z g dy . o g a p i i f i n r
真空冷冻干燥技术的问题
真空冷冻干燥技术的问题有:
1.设备成本高:真空冷冻干燥设备价格较高,对于一些需要频繁
使用或者需要大量干燥处理的行业,如制药、生物制品等领域,使用真空冷冻干燥技术可能会增加生产成本。
2.干燥时间较长:相对于其他干燥技术,真空冷冻干燥需要更长
的干燥时间。
这是因为需要将物料冻干,然后再进行真空干燥,干燥过程可能需要数小时甚至更长时间。
3.干燥过程中可能出现的缺陷:真空冷冻干燥过程中,由于物料
中水分的升华和脱附,可能会造成物料表面的龟裂、萎缩等现象。
这可能会影响物料的品质和外观。
4.对温度控制要求高:真空冷冻干燥过程中,需要对温度进行精
确控制,以确保物料中的水分能够均匀地升华和脱附。
如果温度控制不当,可能会导致干燥不完全或者物料受损。
5.对操作人员技能要求高:真空冷冻干燥技术的操作需要一定的
专业技能和经验,如果操作不当,可能会影响干燥效果和产品质量。
真空冷冻干燥过程参数对墨西哥湾扇贝冻干时间和能耗的影响
所胡纲探 讨 了 预 冻 温 度、 水 汽 凝 结 器 温 度、 真空 度、 制品的温 度 控 制 四 因 素 对 真 空 冷 冻 干 燥 的 影
[&(] 。国内 关 于 真 空 冷 冻 干 燥 工 艺 的 研 究 有 力 响
地推动我国食品冻干工业的发展。 贝类是水 产 品 的 重 要 组 成 部 分, 而贝类产品 的冻干 研 究 几 乎 未 见 报 道。 墨 西 哥 湾 扇 贝 产 量 大, 味 道 鲜 美, 营 养 丰 富, 具 有 广 阔 的 加 工 前 景。 本 文 以 墨 西 哥 湾 扇 贝( !"#$%&’(&) *""+,*+)为 研 究 对 象, 采用三因素二次正交回 ’$)’&)("*’.-) 归组合试验方案, 对实验数据 进 行 回 归 分 析, 建立 了真空冷冻干 燥 时 间、 能耗和单位厚度冻干时间 的二次多元回归模型, 分析了 物 料 厚 度、 干燥室压 强和加热板温度 ) 个主要过 程 参 数 对 真 空 冷 冻 干 燥时间和能耗 的 影 响, 并对单位厚度冻干时间进 行了优化分析。
场, 静养数小时后, 选取几何尺寸大致相同的扇贝 柱切成片状, 利用游标卡尺测量扇贝肉片厚度, 置 于海尔超低温保存箱 , )’ > 下预冻。 ! !# 试验方法 影响真 空 冷 冻 干 燥 时 间 和 能 耗 的 因 素 很 多, 大体上可分为两类: 一类是物料的物性参数, 另一 类是过程参 数。 物 性 参 数 和 过 程 参 数 不 同, 真空 冷冻干燥的工艺要求也有所不同。过程参数的优 化对缩短冻干时间和降低冻干能耗十分重要。根 据预备试验结 果 显 示 和 相 关 文 献 介 绍, 本研究选 取加热板温度、 干燥室压强和物料厚度作为影响 真空冷冻干 燥 时 间 和 能 耗 的 ) 个 主 要 过 程 参 数。 分析预备试验曲线可以初步判断, 物料厚度、 干燥 室压强和加热板温度这 ) 个因素在其他两因素取 不同水平时对冻干时间和能耗的影响大多呈二次 函数或近似线性规律变化, 为了减少试验次数, 设 计三因素二次 正 交 回 归 组 合 试 验 方 案, 用二次型 通用模 型 来 统 一 描 述。 采 用 .?. 统 计 软 件 拟 合 试验结果, 得出二次多元回归模型, 并通过 + 检验 验证其相关关系是否显著。利用二次多元回归模 型分析过程参 数 对 冻 干 时 间 和 能 耗 的 影 响, 给出 在试验条件下该影响的一般规律和主次顺序。 因素水平的选取 根据所用冻干机性能及 工业应 用 的 要 求, 干 燥 室 压 强 下 限 取 &’ @7, 上限 取 &)’ @7, 加热板温度下限取 (’ > , 上限取 +’ > 。
真空冷冻干燥技术个人笔记
《真空冷冻干燥技术》笔记主要简单介绍一下冷冻干燥技术的原理、冻干机组成、冻干参数、冷冻干燥的程序、影响冷冻干燥过程的因素、冻干制品不合格现象和解决方法的学习心得。
第一节冷冻干燥技术原理干燥是保持物质不腐败变质的方法之一。
干燥的方法有许多,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。
但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。
干燥所得的产品,一般是体积缩小、质地变硬,有些物质发生了氧化,一些易挥发的成分大部分会损失掉,有些热敏性的物质,如蛋白质、维生素会发生变性。
微生物会失去生物活力,干燥后的物质不易在水中溶解等。
因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。
而冷冻真空干燥法不同于以上的干燥方法,产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行,即在产品冻结的状态下进行,直到后期,为了进一步降低干燥产品的残余水分含量,才让产品升至0℃以上的温度,但一般不超过40℃。
溶剂效应在药物化学合成中涉及到的有机反应,许多都需要溶剂存在下才能进行。
加入溶剂往往不仅是为了改善反应物料的传质和传热,而且由于许多溶剂分子还能与反应试剂的微粒相互作用,围绕这些微粒形成溶剂膜,从而能够改变微粒的自由能和电子结构。
溶剂的这种作用将对反应速率产生影响,有时还会改变反应历程和定向。
因此,溶剂的使用是关键。
溶液:溶液是由至少两种物质组成的均一、稳定的混合物,被分散的物质(溶质)以分子或更小的质点分散于另一物质(溶剂)中。
溶质,溶液中被溶剂溶解的物质。
溶质可以是固体:如溶于水中的糖和盐等、液体:如溶于水中的酒精等、或气体:如溶于水中的氯化氢气体等。
溶剂(solvent)广义指在均匀的混合物中含有的一种过量存在的组分。
狭义地说,在化学组成上不发生任何变化并能溶解其他物质(一般指固体)的液体;或者与固体发生化学反应并将固体溶解的液体。
溶解生成的均匀混合物体系称为溶液,在溶液中过量的成分叫溶剂;量少的成分叫溶质。
溶剂也称为溶媒,即含有溶解溶质的媒质之意。
真空冷冻干燥实验报告
真空冷冻干燥实验报告实验报告:真空冷冻干燥的全面探索一、引言真空冷冻干燥是一种广泛应用在食品、药物、化工等领域的干燥技术。
它通过将物质在低温下冷冻,然后在真空环境下蒸发水分,从而实现快速干燥的目的。
本次实验旨在深入探索真空冷冻干燥的工艺参数对干燥效果的影响,并从中获得指导实际生产的经验和学问。
二、实验方法1.准备:准备一批相同的样品,以苹果片为例。
将苹果片均匀分布于干燥盘中。
选择不同的工艺参数进行实验,包括冷冻温度、真空度和干燥时间。
2.冷冻:将装有样品的干燥盘放入冷冻机中,将温度降至-20°C。
根据实验设计的参数设置不同的冷冻温度。
3.真空:将冷冻好的样品置于真空干燥机内,排除其内部空气,并将真空度调节至设定值。
4.干燥:调节真空干燥机的温度和时间,进行干燥过程。
记录干燥前后样品的重量变化以及其他相关数据。
5.实验重复:根据不同参数设置,重复进行实验,以获得更全面的数据。
三、实验结果与分析1.不同冷冻温度对干燥效果的影响:实验中分别选取了-20°C、-40°C和-60°C三种不同的冷冻温度进行干燥。
根据结果分析发现,随着冷冻温度的降低,干燥效果会更好。
这是由于低温能够更好地冻结水分,减少水分的移动和蒸发速度。
因此,在实际应用中,应尽量选择更低的冷冻温度。
2.不同真空度对干燥效果的影响:实验中分别选取了10 Pa、100 Pa和1000 Pa三种不同真空度的条件进行干燥。
结果显示,随着真空度的提高,干燥速度更快,干燥效果更好。
这是由于较高的真空度能够降低物质表面的气压,促进水分的蒸发。
因此,在实际应用中,可以通过提高真空度来加快干燥速度。
3.不同干燥时间对干燥效果的影响:通过对不同干燥时间的实验,发现干燥效果随着时间的延长而逐渐增强,但干燥速度放缓。
因此,在实际应用中,需要根据需求平衡干燥速度与干燥效果之间的关系,选取合适的干燥时间。
四、总结与建议通过本次实验,我们深入了解了真空冷冻干燥技术的工艺参数对干燥效果的影响。
真空冷冻干燥过程参数对解析干燥能耗的影响
试验材料的物性差异, 将试验所需的胡萝卜一次 性购回, 在冷库中保鲜贮藏, 试验前测定其初始含 水率为 89%。 1.2 主要仪器
采用中科院兰州近代物理所研制 的JDG- 0.2 型冻干机, 结构简图如图 1 所示。该机主要由冻干 室 、冷 阱 、真 空 系 统 、制 冷 系 统 、电 气 控 制 设 备 、微 机控制系统等组成。电度表, 型号 DD14 型; 海尔 BCD- 130E 型冰箱; 烘烤箱; 感量 0.1 mg 电子天平。
1
2
3
4
1 材料与方法
1.1 材料 选取太谷县生产的新鲜优质胡萝卜。为减少
收稿日期: 2006- 08- 26 基金项目: 山西省科技攻关项目( No. 012119) 作者简介: 崔清亮, 男 1968 年出生, 博士, 副教授 通讯作者: 郭玉明
6
5
1.冷阱 2.干燥仓 3.加热板 4.微机控制系统 5.真空系统 6.制冷系统
关键词 真空冷冻干燥 过程参数 解析干燥 能耗 文章编号 1009- 7848( 2007) 04- 0056- 06
真空冷冻干燥技术能充分地保留被干燥物料 的营养成分与活性物质, 保持物料原有的天然色 泽、风味以及形态, 因此在食品、医药和生物制品 等工业中得到了广泛的应用[1~3]。
近年来, 国内外学者在冷冻干燥的基础理论、 技术应用和设备等方面进行了研究, 尤其是在农 副产品加工领域, 针对不同果蔬产品研究冷冻干 燥 加 工 工 艺[4~5]、操 作 工 艺[6~7]、过 程 参 数 [8~10]、过 程 机 理 和 模 型[1, 11~15]、过 程 优 化 控 制 和 加 工 装 备 等 [16~17] , 取得一些成果, 推动了冷冻干燥技术在农产品加 工领域的应用。但是, 冷冻干燥时间长、能量消耗 大, 导致能耗成本成为冷冻干燥产品成本的主要 组成部分, 因此, 在保证产品品质的前提下, 实现 节能降耗, 缩短冻干时间, 降低生产成本, 成为真 空冷冻干燥技术当前应解决的主要问题, 也是降 低冻干产品成本的主要途径。
真空冷冻干燥机工作过程中的关键参数及注意事项
真空冷冻干燥机工作过程中的关键参数及注意事项真空冷冻干燥机是一种广泛应用于食品、医药、化工等领域的干燥设备。
在使用冷冻干燥机进行干燥过程时,操作人员需要关注一些关键参数,以确保干燥效果和设备的安全运行。
本文将介绍冷冻干燥机工作过程中需要注意的几个关键参数及相应的注意事项。
1、真空度:真空度是真空冷冻干燥机中一个重要的参数。
在干燥过程中,适当的真空度可以提高水的汽化速率,加快干燥速度。
操作人员需要根据具体的干燥物料和干燥要求,调整真空度的大小。
同时,需要定期检查真空泵的工作状态,确保其正常运行。
2、冷凝温度:冷凝温度是指冷冻器中的温度,用于将水蒸气从气态转变为液态。
操作人员需要根据干燥物料的特性和要求,选择适当的冷凝温度。
过高的冷凝温度可能导致干燥时间延长,而过低的冷凝温度可能导致干燥效果不佳。
因此,需要根据实际情况进行调整。
3、干燥温度:干燥温度是指干燥室中的温度,影响着物料的干燥速度和品质。
操作人员需要根据干燥物料的特性和要求,选择适当的干燥温度。
过高的干燥温度可能导致物料变质或热敏性物质的失活,而过低的干燥温度可能导致干燥时间延长。
因此,需要进行合理的温度控制。
4、进料量和均匀性:进料量和均匀性直接影响着干燥效果和设备的稳定性。
操作人员需要控制好进料量,避免过大或过小的进料量对干燥效果产生负面影响。
同时,需要确保物料在干燥室中的分布均匀,避免出现局部过热或过冷的情况。
5、干燥时间:干燥时间是指完成干燥过程所需的时间。
操作人员需要根据干燥物料的特性和要求,合理估计干燥时间,并进行相应的调整。
同时,需要注意定期检查干燥室内的物料状态,确保干燥效果符合要求。
在使用真空冷冻干燥机进行干燥过程时,操作人员需要关注真空度、冷凝温度、干燥温度、进料量和均匀性,以及干燥时间等关键参数。
合理控制这些参数可以提高干燥效果,确保设备的安全运行和干燥物料的品质。
此外,操作人员还应定期检查设备的工作状态,进行必要的维护和保养,以延长设备的使用寿命。
墨西哥湾扇贝的变压真空冷冻干燥的实验研究
S ah n , G UN Xio o g UAN Z iin , JANG Xio in , L n hqa g I a qa g IMi
(C lg nier u nd n ca nvrt, h n ag54 2 ,C ia oeeo gne,G a g ogO enU i sy Z af n 2 05 hn ) l fE ei i
lw pesr 1 a ajs b m eaue ℃ .T ersl dct ta cmp e i eot a cntn pesr ,h to f o rsue 0P . dut l t prtr O aee h eut i i e ht o a dwt t pil os t r ue te hdo sn a r hh m a s me ajs b rsue hr n et eo f eed ig1 % o S,ot a ajs beme o hr n 0 o . d t l pesr o es h i fr z—r n 0 u ae s t t m e y r O p m dut l t dso es % r O il a h t 2 S
Ex e i e t ls u y a o ha g a l r s u e o a u m p r m n a t d b utc n e b e p e s r n v c u
f e z - r i g o g pe t n ir d a s c n e ti u r e e d y n fAr o c e r a i n o c n rc s
贝肉真空冷冻干燥过程的数值计算
在冻干过程的任一时刻终止冻干过程 , 取出制 品并沿厚度方向切开 , 发现升华过程中有明显的冻 干层和冻结层 , 且升华界面逐渐向冻结层推进 。升 华过程中所需的热量由两种方式提供 , 一是由辐射 板辐射至制品的表面再经冻干层导热传入而提供 , 二是搁板直接加热制品接触面后再由冻结层导热传 入而提供 。升华的水蒸汽经干燥层进入冻干箱而在 水汽凝结器上冷凝 。图 1 为辐射 - 导热混合加热示 意图 , 图 2 为辐射加热示意图 。
5 (ρ C T ) dx = 5 第 1 期 ( 总 102 期)
冷 23
边界条件 : 5 T1 Tup 4 T1 4 - k 1 =ε 5167 ( ) ) 5 x x =0 100 100 t > 0 , x = 0 5 T1 T2 = Tb 或 - K2 = 0 5x x =L t > 0 , x = L
1 引言
为某一物理过程建立正确的理论模型是一切分 析研究的基础和关键 , 对于真空冷冻干燥过程 , 通
过理论计算确定其真空冷冻干燥时间和温度场的分 布对指导生产实践具有重要意义 。本文的研究对象 是贝类水产品 , 其形状扁平 , 真空冷冻干燥时将其 置于干燥箱内 。
Ξ 收稿日期 : 2007 - 12 - 20 作者简介 : 孙小红 (1971 - ) , 女 , 工学硕士 , 助讲 , 主要从事食品冷冻冷藏工程的研究 。E - mail : annasunxuzhan @ 126. com
定;
7) 在干燥过程中物料无明显的体积收缩 。 212 数学模型的分析建立
对冻干问题进行数值计算 , 和其它理论求解方 法一样 , 只有当实际的问题给出数学描述时 , 才能 进行理论预测 。因此 , 对给定的传热和传质问题 , 首先要写出它的控制方程和定解条件 , 有了这个前 提 , 才能利用正确的数值方法 , 借助于数字计算 机 , 得到反映传热和传质过程内涵的数值结果 。热 质传递的数学描述 , 一般都基于待求系统所遵循的
真空冷冻干燥机原理冻干机过程 冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机原理冻干机过程冷冻干燥机工作原理真空冷冻干燥机原理冻干机过程冻干是在低温下干燥的,不会使蛋白质产生变性,但可使微生物等失去生物活力。
这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。
由于是低温干燥,使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分和芳香成分损失很小,因此是化学制品、药品和食品的干燥方法,在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,从而能好地保持物质原来的性状。
干燥后体积、形状基本不变,物质呈海绵状,无干缩,复水时与水的接触面大,能快速还成原来的形状。
因一般是在真空下干燥,故氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。
能除去物质中的水分,制品的保存期长。
冻干是一种的干燥方法。
但是它需要比较昂贵的专用设备,干燥过程中的能耗较大,因此加工成本较高,目前紧要应用在以下几个方面。
生物制品、药品方面:如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗的保存。
微生物和藻类方面:如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。
生物标本、生物组织方面:如制作各种动植物标本,干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、自动脉、心瓣膜等边缘组织。
食品的干燥方面:如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、便利食品等。
其他方面:如化工中的催化剂,冻干后可提高催化效率5~20倍;将植物叶子、土壤冻干保存,用以讨论土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用;潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥,能大限度地保持原状等。
冷冻干燥的基本过程如下:制品的制备(前处理):如药物的培育、灭菌、分装、洗瓶、半加塞等,食品原材料的选择、清洗、切分、灭酶、分装等。
制品的冻结(预冻):将制品冻结成固态。
阶段干燥(升华干燥):将制品中的冰晶以升华方式除去。
第二阶段干燥(解吸干燥):将残留于制品的水分在较高温度下蒸发一部分,使残余水分达到预定要求。
密封包装:已干制品一般应在真空或充惰性气体条件下密封包装,以利于储存。
真空冷冻干燥的原理和过程
真空冷冻干燥的原理和过程真空冷冻干燥是一种将物质从液态转化为固态的过程,其中水分子从冰冻状态下直接转化为水蒸气,而不经过液态状态的干燥方法。
它已经广泛应用于食品、药品、生化制品、植物提取物等领域。
真空冷冻干燥的原理是将液态物质在低温下冷冻,然后将固体物质在低压下加热,使水分子从固态状态下蒸发到真空环境中。
在真空环境下,水分从固态蒸发,而不经过液态阶段的过程称为升华。
升华的过程中,水分子脱离了物质表面,直接从固态转化为气态。
真空冷冻干燥的过程可以分为三个步骤:冷冻、真空和加热。
第一步:冷冻在冷冻阶段,液态物质被冷冻成固态。
最初的冷冻温度应低于物质的玻璃转变温度,以确保固态的形成。
这个温度通常是低于-40°C。
在此阶段,水分子被冻结在物质的结构中,形成冰晶。
冰晶的大小和形状对后续干燥的速度和质量有很大的影响。
第二步:真空在真空阶段,干燥室中的压力降至非常低。
这个过程被称为脱水。
在这个阶段,冰晶中的水分子直接从固态转化为气态,即升华。
这个过程需要足够的时间和温度来完成。
第三步:加热在加热阶段,干燥室中的温度升高,以加速升华过程。
在这个阶段,干燥室中的温度应高于物质的玻璃转变温度,以使升华过程更加完全。
当水分子从固态升华时,它们通过真空泵排出干燥室,最终被收集和处理。
真空冷冻干燥的优点是可以保留物质的原始性质,如营养成分、药效等。
在干燥过程中,水分子直接从固态转化为气态,因此不会损失水分子及其它挥发性成分。
由于物质在低温下处理,因此可以减少热敏性物质的分解和氧化反应。
此外,真空冷冻干燥可以提高物质的稳定性和保存期限。
真空冷冻干燥是一种高效、节能和可靠的干燥方法,可以广泛应用于食品、药品、生化制品和植物提取物等领域。
随着技术的不断发展和改进,真空冷冻干燥将继续成为干燥领域的重要工具。
冻干过程扇贝贝柱物性参数的确定及实验研究
冻干过程扇贝贝柱物性参数的确定及实验研究李敏;关志强;孙小红【摘要】通过实验确定了扇贝贝柱的共晶点(-10℃)、共熔点(-8℃)及冻干过程容许的最高温度(42℃),并结合经验计算公式确定了扇贝贝柱在干湿状态下的密度(117.0kg/m3,575.5 kg/m3)、比热容(2.0044kJ/(kg·K),1.5854 kJ/(kg·K) )和导热系数等物性参数值,得出了冻干贝柱在冻干过程中导热系数与压力之间的关系,以及物品在冻干状态下的孔隙率(0.5),其方法和结论能为同类问题的研究提供参考.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2009(031)004【总页数】4页(P113-116)【关键词】扇贝贝柱;物性参数;冻干【作者】李敏;关志强;孙小红【作者单位】广东海洋大学,工程学院,广东,湛江524025;茂名学院,广东,茂名525000;广东海洋大学,工程学院,广东,湛江524025【正文语种】中文【中图分类】TS254.40 引言扇贝贝柱是瑶柱或称干贝中的一种,肉质细嫩,营养成份很高,含蛋白质、磷酸钙、维生素 A、维生素 B和维生素 D等多种营养成分,是食补精华。
它具有特殊的鲜香味道,能作为营养不良调理、补血调理、滋阴调理和益智补脑调理等食疗。
其主食配菜都很受人们欢迎,颗粒愈大的味道愈好。
常规的贝柱干制都是咸干,不仅原味受损,而且不易保存。
本文研究了贝柱冻干工艺及冻干过程参数对其能耗的影响[1]。
贝柱(文后简称为制品)在冻干过程中,当利用物理模型对其进行预测或计算相应的传热量和传质量时,需要用到其物性参数,包括其密度、比热容和导热系数等。
一般来说,固体食品导热系数随着温度的降低会有所下降,随着压力的变化基本不变。
冻干品在冻干过程中有干燥层与冻结层之分。
对于冷冻干燥条件下的干燥层多孔性物质,其物性参数会不会变化、如何变化,通常也是人们在实验中普遍关心的问题,本文通过实验研究了贝柱物性参数的变化,以便为生产和科研过程中对冻干过程的预测提供参考。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
GUAN Zhi2qiang ,SUN Xiao2hong ,J IANG Xiao2qiang ,LI Min
时间 。两个阶段时间总和为真空冷冻干燥总时 间 。由于不能实时测量剩余水分含量 , 当剩余水 分含量超出 (1. 8 ±0. 6) %范围时 ,该组试验重做 。 真空冷冻干燥能耗测定 真空冷冻干燥能 耗从单相电度表上读取 。在升华干燥阶段和解析 干燥阶段结束时 , 分别读取电表读数 。取升华干 燥阶段结束时电表读数为升华干燥耗能 , 取解析 干燥阶段结束时电表读数与升华干燥阶段结束时 电表读数的差值为解析干燥耗能 , 取解析干燥阶 段结束时电表读数为真空冷冻干燥总耗能 。 真空冷冻干燥产品剩余水分含量的测定 将冻干产品置于 105 ℃的温度下干燥 3 h , 用电子 称测得干燥前后的重量 ,计算产品剩余水分含量 。
第 30 2006
卷第 3 期 年6月
水
J OU RNAL
产 学 报
OF F IS HE RIES OF CHINA
Vol. 30 , J une ,
No. 3 2006
文章编号 :1000 - 0615(2006) 03 - 0390 - 07
收稿日期 :2006203209 资助项目 :广东省科技厅项目资助 (2004B20401011) 作者简介 :关志强 (1956 - ) ,男 ,广东阳江人 ,副教授 ,硕士 ,主要从事食品冷冻冷藏工程的研究 。Tel :0759 - 2383033 , E2mail : guanzq @
gdou. edu. cn
( Collegersity , Zhanjiang 524025 , China)
Abstract : The experimental study on the relationship among the operational parameters and the time or the energy consumption during vacuum freeze2drying was carried out of the Argopecten irradians concentricus. According to the methods of quadratic thogonal experiment , the mathematical models of the time or the energy consumption with the material thickness , heating temperature and pressure of drying chamber were established by the SAS statistical software and F tests . Through analyzing the effects of the three main influential parameters ,i . e. material thickness ,pressure of drying chamber and heating temperature on the drying time and energy consumption , the results indicate that the quadratic law which has apparent consistence exists in the relationship above. In addition , on experiment conditions , the important sequence of the three factors is as follows : materials thickness , pressure of drying chamber on vacuum freeze drying and heating temperature. Through analyzing the drying time of unit thickness and combining the experimental conditions , the optimal results were as follows : thickness 9 mm ,pressure 50 Pa , heating temperature 39 ℃, the unit thickness time of drying is 0. 41 h. Key words : Argopecten irradians concentricus ; vacuum freeze2drying ; energy consumption ; time
图 1 真空冷冻干燥系统示意图 Fig. 1 System of vacuum freeze2drying
1. 2 试验材料 墨 西 哥 湾 扇 贝 购 于 广 东 湛 江 霞 山 区 东 风 市 场 ,静养数小时后 ,选取几何尺寸大致相同的扇贝 柱切成片状 ,利用游标卡尺测量扇贝肉片厚度 , 置 于海尔超低温保存箱 - 30 ℃下预冻 。 1. 3 试验方法 影响真空冷冻干燥时间和能耗的因素很多 , 大体上可分为两类 :一类是物料的物性参数 , 另一 类是过程参数 。物性参数和过程参数不同 , 真空 冷冻干燥的工艺要求也有所不同 。过程参数的优 化对缩短冻干时间和降低冻干能耗十分重要 。根 据预备试验结果显示和相关文献介绍 , 本研究选 取加热板温度 、干燥室压强和物料厚度作为影响 真空冷冻干燥时间和能耗的 3 个主要过程参数 。 分析预备试验曲线可以初步判断 , 物料厚度 、干燥 室压强和加热板温度这 3 个因素在其他两因素取 不同水平时对冻干时间和能耗的影响大多呈二次 函数或近似线性规律变化 ,为了减少试验次数 , 设 计三因素二次正交回归组合试验方案 , 用二次型 通用模型来统一描述 。采用 SAS 统计软件拟合 试验结果 ,得出二次多元回归模型 , 并通过 F 检验 验证其相关关系是否显著 。利用二次多元回归模 型分析过程参数对冻干时间和能耗的影响 , 给出 在试验条件下该影响的一般规律和主次顺序 。 因素水平的选取 根据所用冻干机性能及 工业应用的要求 , 干燥室压强下限取 10 Pa , 上限 取 130 Pa ,加热板温度下限取 20 ℃,上限取 40 ℃。
真空冷冻干燥过程参数对墨西哥湾扇贝冻干时间和能耗的影响
关志强 , 孙小红 , 蒋小强 , 李 敏
(广东海洋大学工程学院 ,广东 湛江 524025)
摘要 :为了探讨真空冷冻干燥过程参数对冻干时间和能耗的影响 ,以墨西哥湾扇贝为研究对象 , 设计二次正交 回归组合试验方案 ,采用 SAS 统计软件对试验数据进行回归分析 ,建立了真空冷冻干燥时间和能耗的二次多元 回归模型 ,并对二次多元回归模型进行了 F 检验 ; 利用降维法定性地分析了物料厚度 、干燥室压强和加热板温 度 3 个主要过程参数对真空冷冻干燥时间和能耗的影响 。结果表明 ,物料厚度 、干燥室压强和加热板温度对冻 干时间和能耗影响显著 ,并呈二次函数规律变化 ,在本试验条件下影响的主次因素依次为 :物料厚度 、干燥室压 强 、加热板温度 。对单位厚度冻干时间进行岭嵴分析 ,给出了在本试验因素取值范围内的冻干过程优化参数 : 物料厚度为 9 mm ; 干燥室压强为 50 Pa ; 加热板温度为 39 ℃,优化的物料单位厚度冻干时间为 0. 41 h 。 关键词 :墨西哥湾扇贝 ; 真空冷冻干燥 ; 能耗 ; 时间 中图分类号 :S 986. 1 文献标识码 :A
392
水 产 学 报 30 卷
由试验机的冻干能力 、物料的物理特性和原料的 特征 , 冻干物料的厚度下限取 5 mm , 上限取 15 mm 。具体因素水平见表 1 。 真空冷冻干燥时间测定 真空冷冻干燥过 程由升华干燥和解析干燥两个阶段组成 。预备试 验表明 ,当冻结墨西哥湾扇贝中心温度加热上升 至 0 ℃时 ,在墨西哥湾扇贝底部和中心处仍有少 量冰晶存在 , 当中心温度上升至 5 ℃时 , 墨西哥 湾扇贝中没有明显的冰晶存在 , 升华干燥阶段结 束 ,据此记录升华干燥时间 。当墨西哥湾扇贝中 心温度从 5 ℃开始上升到接近加热板温度并基本 保持温度不变 ,剩余水分含量控制在 (1. 8 ±0. 6) % 范围内 ,解析干燥阶段结束 ,取解析干燥阶段结束 时间与升华干燥阶段结束时间的差值为解析干燥
3 期 关志强等 :真空冷冻干燥过程参数对墨西哥湾扇贝冻干时间和能耗的影响
391
作者对真 空冷冻干燥的传热传质过程进行了理 论探讨 。近年来 ,人们更加注重冻干工艺的研究 。 东北大学徐成海等探索了冬虫夏草的真空冷冻干 燥工艺 ,分析了冻干过程中传热传质机理[5] ; 研究 了人参真空冷冻干燥的生产工艺 , 制定了人参共 晶点温度的测量方法[6] 。西北农林科技大学李忠 宏等研 究 和 优 化 了 猕 猴 桃 果 浆 冻 干 过 程 工 艺 参 数[7] 。中国农业大学汪喜波等采用电阻法测量了 生姜的共晶点和共熔点温度 , 分析了真空冷冻干 燥过程中加热方式 、加热温度 、干燥室压力以及物 料厚度等因素对冷冻干燥速率的影响[8] 。上海理 工大学李云飞等用大葱和胡萝卜作实验材料 , 进 行恒压与循环压力下真空冷冻干燥的模糊优化试 验研究 ,得出导热和辐射两种加热方式下 , 除去单 位水分所用干燥时间较短的工艺参数以及温度分 布[9] 。河南科技大学李素云等通过正交试验得出 真空冷冻干燥鱼香肉丝的最佳工艺[10] 。清华大 学张颜民等系统分析了食品真空冷冻干燥过程的 主要工艺参数及其之间的关系 , 为食品冻干工艺 及设备选型提供参考[11] 。上海市离心机械研究 所胡纲探讨了预冻温度 、水汽凝结器温度 、真空 度 、制品的温度控制四因素对真空冷冻干燥的影 响[12] 。国内关于真空冷冻干燥工艺的研究有力 地推动我国食品冻干工业的发展 。 贝类是水产品的重要组成部分 , 而贝类产品 的冻干研究几乎未见报道 。墨西哥湾扇贝产量 大 ,味道鲜美 , 营养丰富 , 具有广阔的加工前景。 本 文 以 墨 西 哥 湾 扇 贝 ( Argopecten irradians concentricus) 为研究对象 , 采用三因素二次正交回 归组合试验方案 ,对实验数据进行回归分析 , 建立 了真空冷冻干燥时间 、能耗和单位厚度冻干时间 的二次多元回归模型 ,分析了物料厚度 、干燥室压 强和加热板温度 3 个主要过程参数对真空冷冻干 燥时间和能耗的影响 , 并对单位厚度冻干时间进 行了优化分析 。