真空冷冻干燥技术的工艺和设备
胡萝卜片的真空冷冻干燥加工工艺及研究
摘要：随着人们生活质量的提高、饮食结构的改善， 人们对方便食品的要求越来越高， 而冻干胡萝卜
无疑是一种质量上乘的加工制品。在多年生产实践的基础上， 主要介绍了胡萝卜真空冷冻干燥的最佳
工艺条件， 给出了冷冻升华干燥曲线， 采用这种生产技术可以得到保持原料固有色、香、味、形和营
养成分俱佳的优质产品。
关键词：胡萝卜； 真空冷冻干燥； 营养
胡萝卜含有丰富的胡萝卜素， 居常见水果蔬菜 之首。长期食用有养颜、不易感冒、健美和抗癌作 用， 而且尤对眼睛有益。近年来根据国际市场对冻干 胡萝卜的要求呈现逐年上升的趋势， 为了提供优质 的冻干原料， 河西地区利用得天独厚的生产环境（光 照充足， 昼夜温差大）， 积极 调 整 农 业 种 植 结 构 ， 大 量引进、试种和推广胡萝卜的优良品种。如甘肃省 永昌县城郊农民种植无公害胡萝卜， 肉质肥 厚（含有 蔗糖、葡萄糖、淀粉、胡萝卜素及Ｆｅ、Ｃａ、Ｐ、Ｋ等）， 直根外部光滑， 色泽鲜红（表皮、肉 质 、髓 部 均 为 红 色）。甘肃省张掖市民乐县民联乡龙山 村 引 进 种 植 日
同。冻结速度越快， 形成的冰晶越小（越细）， 升华 时 水汽逸出通道就越小， 升华干燥的速度就越慢， 冻干 周期越长， 降低了设备效率； 但如果冻结速度太慢， 形成的冰晶过大， 则会造成物料中细胞壁受损， 使有 机物外溢， 造成产品质量下降。因此必须选择适当的 冻结速度， 胡萝卜一般为０．１～１．５℃／ｍｉｎ。 ２．２ 真空度对胡萝卜干燥的影响
切片： 对去皮后的胡萝卜切成３～６ｍｍ厚的片； 漂烫（杀青）与冷却： 漂烫（杀青）就是对酶 进 行 钝 化和失活处理， 同时通过漂烫可以杀灭原料表面的 微生物， 除去原料组织内的空气， 有利于减少成品 中Ｖｃ和 胡 萝 卜 素 因 氧 化 造 成 的 损 失 ， 在 较 长 时 间 内 保持冻干胡萝卜片色泽鲜艳［５］。因此， 将切片后的胡 萝卜置于沸水中浸烫３～４ｍｉｎ后， 立即进入０～５℃的冷 水中进行降温冷却， 冷却的时间越短越好； 沥干： 经冷却后的胡萝卜片表面会滞留一些水 滴， 这对冻结是不利的， 容易使冻结后的胡萝卜片 结成块， 不利于下一步的真空干燥， 在震动沥水机 上进行震动沥水， 除去表面水滴； 装盘： 胡萝卜片装盘量为１０～１２ｋｇ／ｍ２， 装料厚度 为２．５～３ｃｍ。 冷 冻 干 燥 的 升 华 速 率 一 般 在 ２．５ｍｍ／ｈ。 在 冷冻干燥时， 热量通过干燥层由外向内传导， 蒸气 通过干燥层由内向外逸出， 装料越薄， 干燥的时间 越短， 相应的生产产量越低。因此选择合适的装盘 厚 度 （数 量）和 均 匀 的 布 料 方 法 对 冻 干 生 产 非 常 重 要 。 １．２．４ 冻 结 冻 结 过 程 中 应 把 握 好 冻 结 温 度 和 时 间 （速 率）［２］。为 确 定 胡 萝 卜 的 真 空 冷 冻 干 燥 工 艺 ， 首 先 应知道其结晶点温度和共晶点温度， 胡萝卜品种、 产地、含水量不同共晶点温度也略有差异。胡萝卜
简述冷冻干燥工艺的原理
简述冷冻干燥工艺的原理
冷冻干燥工艺是一种通过冷却、真空、加热等多重工艺步骤将液态物质（如药物、食品等）转换成干燥粉末的技术。
其基本原理是利用物质的三相变化（固态、液态、气态）来实现物质的干燥过程。
具体原理如下：
1. 冷冻：将液态物质在低温下冷冻成为固体，从而减缓或阻止水分子的活动，使物质处于稳定的固态状态。
2. 减压：将冷冻固体在真空环境中加热，造成水分子的升华，从固态直接转变为气态，减少干燥过程中水分子对物质的破坏。
3. 冷凝：将水分子升华为水蒸气后，通过冷凝器将水蒸气转变为液态，从而保证水分子不会再次附着在干燥物质上。
4. 除气：通过加热干燥室中的物体，逐渐升高干燥室中的压力，使物质中还存在的残留水分分子升华到气态，在真空环境中通过冷凝器凝结、去除水分子。
通过以上步骤，达到将液态物质转变为干燥粉末的目的。
在整个工艺过程中，通过控制温度、压力等参数，使物质能够以最优的状态完成干燥，从而保证其质量。
冷冻干燥的原理及操作步骤
冷冻干燥的原理及操作步骤冷冻干燥（Freeze Drying），也叫冷冻真空干燥，是一种将物质经冷冻处理后，在低压下蒸发水分的技术。
它广泛应用于食品工业、制药工业、生物工程等领域。
冷冻干燥的原理是利用物质在减压条件下过冷时，从固态直接转变为气态，这个过程称为升华。
在这个过程中，物质的水分被蒸发掉，而其他营养成分、香气和味道得以保持和最大限度地保留。
冷冻干燥的操作步骤如下：1. 物料准备：根据需要冷冻干燥的物料，选择合适的原料，保证其质量和营养价值。
对于食品来说，要选择新鲜和优质的食材，而对于药品来说，要选择合适的活性成分。
2. 冷冻：将物料以适当的方式冷冻，通常是通过低温环境下进行快速冷冻，以保留物料的营养成分和品质。
冷冻温度和冷冻时间取决于物料的性质和要求。
3. 主要：将冷冻好的物料转移到冷冻干燥设备的主要部分。
主要部分通常包括真空腔室、加热板和冷凝器等。
将物料放置在加热板上，并在真空腔室中建立适当的真空环境。
4. 升华：加热加热板，使物料升华。
通过提供适当的加热和真空条件，将物料中的水分从固态转变为气态。
水分从物料中蒸发出来，并在冷凝器中凝结。
5. 脱气：将水分从设备中排出，以便维持较低的压力。
这一步骤通常需要反复进行，以确保设备中没有多余的水分。
可用加热或局部真空回退等方式来加速脱气过程。
6. 收回：将冷凝的水分收回，以便进一步利用。
收回的水分可以作为再利用的水源，以减少水资源的浪费。
7. 制品包装：冷冻干燥后的制品通常需要进行包装，以保持其干燥状态。
透明的塑料袋、瓶子或铝罐等都可以作为合适的包装材料。
包装后的制品应存放在干燥、低温和密封的环境中，以保持其质量和保存期限。
冷冻干燥技术广泛应用于食品工业、制药工业和生物工程等领域。
它可以保持食品的营养成分和风味，并延长其保质期；在制药工业中，冷冻干燥可以保留药品的活性成分并提高其稳定性；在生物工程中，冷冻干燥可以保留细胞活性和酶的活性。
冷冻干燥的原理和操作步骤对于实现物料的干燥和长期储存具有重要意义。
冻干技术的原理、工艺过程及常见问题_概述及解释说明
冻干技术的原理、工艺过程及常见问题概述及解释说明1. 引言1.1 概述冻干技术，也被称为低温真空干燥技术，是一种将物质在低温和真空条件下获得固态而去除水分的方法。
该技术通过冷冻样品并施加真空，使水分直接从固态转变为气态，从而避免了液态中间阶段的形成。
这种技术特别适用于保留样品中的活性成分、延长产品的保质期以及提高药物和食品的稳定性。
1.2 文章结构本文将首先介绍冻干技术的原理，包括其定义、背景和原理解释。
然后，我们将讨论该技术在不同领域中的应用。
接下来，我们将详细描述冻干技术的工艺过程，包括前处理步骤、冷冻步骤和干燥步骤。
此外，在第四部分中，我们还将探讨常见问题，并提供解决方法，涵盖质量问题与控制措施、设备故障与维护工作以及工艺优化与提高产能措施。
最后，在结论部分，我们将总结冻干技术的重要性和应用价值，展望未来的发展趋势，并给出本文的结束语。
1.3 目的本文旨在全面介绍冻干技术的原理、工艺过程以及常见问题与解决方法。
通过对这些方面的详细说明，读者将能够更好地了解冻干技术的基本概念和操作流程，并掌握解决常见问题所需的知识和技能。
同时，通过对该技术在不同领域中的应用案例进行分析，读者将明确冻干技术在现实生产中的重要性，并为未来发展提供参考建议。
2. 冻干技术的原理2.1 定义和背景冻干技术，也叫冷冻干燥技术，是一种将湿润的物质（例如食品、药物或生物制品）通过低温冷冻和真空脱水处理使其直接从固态转变为气态的过程。
这种技术可以有效地保留物质中的大部分营养成分和化学性质，并延长其保存期限。
因此，在食品工业、医药工业以及生物科学领域得到了广泛应用。
2.2 原理解释冻干技术基于三个关键原理：低温固化原理、减压脱水原理和由气体直接向固体状态转移的升华原理。
- 低温固化原理：在冷冻步骤中，物质被迅速降温至低于其平衡点以下，使水分凝固并形成冰晶。
这些冰晶在后续的干燥过程中起到支撑作用，防止物质结构塌陷并加速水分蒸发。
真空冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机工作原理
真空冷冻干燥机是一种常用的干燥设备，其工作原理是通过将物质放置在真空环境中并进行冷冻，然后通过升温蒸发的方式去除其中的水分，从而实现干燥的目的。
其具体步骤如下：
1. 激活真空系统：首先，将真空冷冻干燥机内的真空系统激活，排除其它气体和杂质，创建一个稳定而可靠的真空环境。
2. 打开制冷系统：开启制冷系统，使冷凝器中的制冷剂开始循环流动。
冷凝器的作用是将空气中的水分冷凝成液体，使之可以被去除。
3. 冷冻阶段：将待处理物质放置在冷冻室中，降低其温度。
冻结的过程会使水分从物质中转化为冰，形成冰层，有效减少了水分的含量。
4. 加热阶段：在冷冻室内加热，以升高温度，从而使冰层迅速融化，并转化为水蒸气。
由于真空环境下的低压作用，水分在升温蒸发时可直接转化为气体，而不经过液态。
5. 去除水分：在升温的过程中，冷凝器中的制冷剂会冷却水蒸气，使其重新凝结为液体并排出。
这样就完成了水分的去除。
6. 待处理物质干燥：重复进行冷冻和加热阶段，直到待处理物质中的水分达到需求的干燥程度。
值得注意的是，真空冷冻干燥机的工作原理基于冷凝和蒸发的物理原理，利用了真空环境下物质的特性。
通过控制温度和压力等参数，可以实现高效的干燥效果。
1冻干药品生产工艺及设备的使用汇总
一、制剂药品冻干的基本概念与工艺要点1、制剂药品冻干的定义与特点冻结真空干燥是制剂药品常用的一种干燥方法，简称冻干。
冻干是指液态药品冷冻成冰块后，在真空状态下不经液态直接从固态升华至气态，由此去除水分的作业过程。
该过程包括三个彼此独立又相互依赖的步骤：冷冻、一级干燥(升华)以及二级干燥(解吸附)。
冻干工艺的优点：(1)液体加工方便，简化了无菌作业过程；(2)提高了干粉的稳定性；(3)无需经过热处理就能去除产品中的水分；(4)增强了冻干产品的稳定性及复水(溶解)性。
冻干工艺的缺点：(1)加工处理过程所需时间长；(2)使用复水时需用无菌稀释液；(3)设备复杂且生产成本高。
冻干工艺一般包括以下步骤：(1)将药品和赋形剂溶解于适当的溶剂中，通常使用注射用水(WFI)；(2)将药液滤过一个0.22μm的微孔除菌过滤器，以此去除药液中的细菌；(3)灌装到各个已灭菌容器中，并在无菌条件下半压密封用胶塞；(4)在无菌条件下，将已半压胶塞的容器转移至冻干腔室内；(5)冷冻该溶液，把半压胶塞的容器置于冻干腔室的冷冻搁板上冷冻；(6)将冻干腔室抽真空，并将冷冻搁板升温，以便在冷冻状态下通过蒸发除去水分；(7)全压胶塞密封，通常由安装在冻干机内的液压式或螺杆式压塞装置来完成。
冻干制剂药品的生产过程分为三个阶段：药液的配制、冻结或冷却、干燥。
每个阶段在决定最后成品的生物、化学和物理性质方面都起着重大的作用。
2、制剂药品冻干的工艺流程一个典型的冻干药品的生产工艺过程由外包装处理、洗瓶、药液配制、胶塞处理、工具、器械灭菌、铝盖处理、无菌灌装、半上塞、冻干、全上塞、轧盖、灯检、贴签、包装等工序组成，工艺流程如图1所示。
3、冻干制剂工艺平面的设计参考图2为按照ISPE冻干工艺区域划分原则设计的冻干制药工艺平面的核心区域和辅助支持区域布置，图2是一个具有3台20m2冻干机配自动进卸料装置的系统，该系统在冻干药品的生产间歇，还能满足灌装采用非最终灭菌的抗生素瓶装小容量注射剂的特殊要求。
真空冷冻干燥机
◎食品加工用真空冷冻干燥设备(小批量生产型|有加热板面积≤20平方米)真空系统真空系统由真空泵或加罗茨泵组成，其主要功能是建立系统真空并排出气体，在每台真空泵的吸气口都装有因停电而防止气体返流的自动截止阀。
制冷系统制冷系统由制冷压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀、板式蒸发器、油分等组成，主机采用进口单机双级半封闭压缩机，每台主机都构成独立制冷循环系统，通过板式换热器或冷凝管分别对板层和冷阱进行制冷。
系统管路设计先进、安装精确，能保证长时运行稳定、高效。
制冷系统在设计时已备有充足的冷量，能应对升华产生的水蒸汽负荷。
系统还配有电机过载热保护、高压压力保护、低压压力保护、中压压力保护、油压差保护、自动收液、冷却水缺水保护等诸多功能。
压缩机还装有CPCE压力调节器，防止压缩机在极限工况条件运行，使二级压缩比趋于平衡。
制冷系统循环系统是由循环泵对载冷剂进行强制循环的系统，其主要功能是实现制冷剂对载冷剂，载冷剂对板层，板层对制品进行冷热功当量交换。
制冷系统冷阱是捕集升华水蒸汽的装置，并与干燥箱联成一体，之间用蘑菇阀/蝶阀隔开，可使进出料与化霜同时进行。
在进入冻干结束判别程序后，自动进行压力试验，寻找出冻干结束点。
如遇短时停电（10min），为保护制品的安全，小蝶阀会自动关闭，利用冷阱与干燥箱之间的压差，保持升华状态。
制冷系统板层是供制品冻结和升华用的直接部件，它由固定框架将板层组成一组。
制冷系统干燥箱体按真空容器设计制造标准制造，箱体内部均采用圆角处理，底部有倾斜，有利CIP排水，箱门采用O型截面的橡胶密封，箱体侧面装有灯罩的视镜。
可选项目PC控制在线CIP螺杆机组◎食品加工用真空冷冻干燥设备(批量生产型|有效隔板面积25-100平方米)干燥库体干燥库体按国标真空容器设计制造标准设计。
外型为卧式圆筒型，外部焊多道加强筋增加强度，焊后进行真空气密性试验。
干燥库门和干燥库之间用硅橡胶条密封，箱体上装有带灯罩的视窗，上部装有小车吊轨，方便物料进出干燥库体。
真空冷冻干燥机的设计与性能评估
真空冷冻干燥机的设计与性能评估真空冷冻干燥技术是目前食品、药品、化工、生物等领域中最为成熟的干燥技术之一，其具有无污染、高效、保留原有成分、保持产品品质等优点。
随着干燥技术的不断发展，真空冷冻干燥机的应用范围不断扩大，赢得了广大用户的青睐。
本文将就真空冷冻干燥机的设计与性能评估进行介绍。
一、真空冷冻干燥机的设计要点1.真空冷冻干燥机的主要组成部分真空冷冻干燥机主要由冷却系统、真空系统、加热系统、控制系统、容器等组成。
其中，冷却系统是干燥过程中最关键的部分之一。
冷却系统采用冷却剂进行工作，将物料在并冻结状态下冷却，以便更好地保护物料原有的成份。
真空系统采用旋转式或反应式真空泵，可实现快速排空，使物料迅速达到真空状态。
加热系统主要是在干燥过程中对物料进行加热，以提高干燥速度，减少干燥时间。
控制系统主要负责控制干燥机的各项参数，实现自动控制操作，并保障设备的正常运作。
容器是真空冷冻干燥机的重要组成部分之一，采用夹层或者直接冻结的方式可以更好地保护物料。
2.真空冷冻干燥机的干燥参数真空冷冻干燥机的干燥参数主要包括真空度、冷却温度、冷却时间、加热温度、干燥时间等。
在干燥过程中，需要根据不同物料的特性进行相应的调整，以保证干燥过程的稳定性和干燥效果的良好。
3.真空冷冻干燥机的性能要求真空冷冻干燥机的性能要求主要包括干燥速度、成品率、产品质量等。
在干燥机的设计中，需要考虑各项参数的协调配合，以达到干燥效果的最佳状态。
为达到优异的干燥效果，需要注意选择高品质的大功率制冷机，高效的控制系统等。
二、真空冷冻干燥机的性能评估1.干燥速度的评估干燥速度是评价真空冷冻干燥机性能表现的重要指标之一。
因此，在实际应用中，需要对干燥速度进行评估和分析。
通过增加真空度、降低冷却温度等措施，可以提高干燥速度。
此外，干燥机的设计和制造的质量，也直接影响干燥速度的优良。
2.成品率的评估成品率是评估真空冷冻干燥机性能表现的重要指标之一。
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真空冷冻干燥技术的工艺和设备 真空冷冻干燥技术是将含水物料在低温状态下冻结,然后在真空条件下,使冰直接升华成水蒸气并排掉脱水物料中的水分使物料干燥的一门高新技术。它是随制冷、真空、生物、电子等技术的发展而迅速兴起的一门多学科综合应用技术。 随着冻干食品的迅速发展与应用,国内冻干食品的生产厂家也越来越多,如何运用冻干设备生产出合格的产品对生产厂家来讲都已熟知。但如何将冻干机理、冻干工艺的研究成果运用到实际的生产过程中,使整个冻干工艺达到最优值,降低成本,提高生产率,是急待解决的问题。因为真空冷冻干燥产品可以最大限度的保持新鲜物料的原有色、香、味、形和营养成分。本文通过对玫瑰花的真空冷冻干燥实验的分析,对影响真空冻干的过程参数进行了试验研究。试验表明:隔板温度、干燥室真空度是很重要的两个参数;冻结速率对总冻干时间没影响。 在试验测试的基础上,讨论了过程参数隔板温度、干燥室真空度的影响,目的在于减少冻干时间和降低能耗。得出最优化参数是:温度为55℃,压强为39Pa,较优工艺参数的验证结果表明优化结果符合实际情况。最后通过对小型的真空冷冻干燥机的设计,探索了食品冻干设备的设计理论。
第一章绪论 1.1真空冷冻干燥的原理 真空冷冻干燥技术是技术含量比较高、涉及知识面比较广的一种技术,也是一门实验性很强的技术。真空冷冻干燥是先将湿物料冻结到共晶点温度以下,使水份变成固态的冰,然后在适当的温度和真空度下,使冰升华为水蒸汽,再用真空系统的捕水器将水蒸气冷凝,从而获得干燥制品的技术。干燥过程是水的物态变化和移动过程。由于这种变化和移动是发生在低温和低压下。因此,真空冷冻干燥的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。化学热力学中的相平衡理论是真空冷冻干燥技术原理的基础。在一定的压力和温度下,水的三种形态之间达到一定的相平衡,据此得到水的相图(图1一1)。三相点显示了水的气、液、固三相共存的压力和温度条件。 图1一l水的相平衡图 当蒸汽压大于三相点压力P。(610.SPa)时,冰首先融化为水然后再由水转化为水蒸气,其过程为蒸发过程;如果低于三相点压力,冰可直接升华为水蒸气,这就是升华干燥的理论基础。当干燥室内的真空度低于6lOPa绝对压力,物料温度低于零度,物料内的冰晶才能直接升华成水蒸气。一般采用预冻结的方法先将含水物品快速低温冻结,然后在高真空的条件下,使物品中的冰晶升华,待冰晶升华后再除去物品中的吸附水,即成为冷冻干燥物品。冷冻干燥物品的残留 水量一般在%1一4%左右。. 2真空冷冻干燥特点 真空冷冻干燥是物质脱水干燥的一种工艺措施,冻干一般分预冻、升华、解析3个主要过程.其中升华和解析是在真空条件下进行的.与其他干燥方法(自然风干、晒干、热风干燥)相比,具有以下特点: 1.冷冻干燥在低温下进行,且处于高真空状态,因此对于许多热敏性的物质特别适用,如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力川。一些易氧化的物质得到了保护,保留了新鲜食品的色、香、味及营养成分。 2.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。 3.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。 4.冻干产品脱水彻底,含水量低(2%一5%),重量轻,贮运方便; 5.冻干制品采取真空或充氮气包装和避光保存,可保持5年不变质。由于重量轻,可室温贮运销售,对营销十分有利。与速冻制品相比,免除了运输储存、销售过程中消耗很高的冷藏链。 .6在升华过程中溶于水中的可溶性物质就地析出,避免了一般干燥方法中的表面硬化和营养损失的现象。 7.冷冻干燥产品价格高,设备投资大,成本高。 1.3真空冷冻干燥技术的应用 真空冷冻干燥技术用途广泛,涉及到生物工程、医药工程、食品工程、材料工程等领域。干燥产品质量优异,有毒有害物质可以回收。 1.医药方面:维生素、抗生素、疫苗、活菌菌苗等。 .2食品方面:蔬菜类、肉类、水果类、水产类、方便面类、速溶饮料等。 3.各种标本、活组织方面:干花、动植物标本、移植的皮肤、角膜、骨骼、主动脉等。 .4微生物和藻类方面:酵母、酵素、原生动物、微细藻类等。 5.材料科学方面:制备粒径为纳米级的金属和陶瓷微粉,制备隔热轻陶瓷,合成超导粉等。 .6在考古和古旧书画复原方面:如古旧书画的修补、图书馆的书籍、档案馆的文献复原等。其他:在放射性同位素及废核燃料中的应用,此外冻干还应用于非水溶液的干燥2l[。 1.4国内外真空冷冻干燥的发展和应用 冻干作为科学技术还是近百年来的事情。1890年Altmamr在制作标本时,为了防止标本中的物质在有机溶剂中溶解造成不可逆损失,改变过去用有机溶剂脱水的方法,而采用冷冻干燥法冻干了多种器官和组织.他的工作确立了生物标本系统的冻干程序,这是冻干在制作生物标本中的最早应用.1909年Shackn将冻干引入细菌学和血清血领域3l[。他采用盐冰预冻,在真空状态下用硫酸作吸水剂,对补体、抗毒素、狂犬病毒、免疫血清、肉和血液等进行冻干,其设备虽十分简陋,但却是后世先进冻干机的雏形.他在研究与开发生物制品、蛋白质的冷冻干燥技术方面开创了一个新纪元。1930年Flosdorf开始了食品冻干试验,1940年英国的Fikidd提出了食品冻干技术。第二次世界大战中,为了保证血液的供给,开发了真空冻干技术。1943年世界上最原始的食品冻干设备出现在丹麦['l。20世纪60年代至70年代,国外对食品冻干研究非常活跃。随后各发达国家将冻干技术广泛应用于医疗药品和食品工业领域。目前,国际上食品真空冷冻干燥已向自动化、工业化发展,规模也越来越大。 真空冷冻干燥被认为是生产高品质脱水食品的最好的加工方法。国外冻干食品品种之多,已超过用冷藏、冷冻、罐头及其他热干方法中任何一种方法储存或加工的制品,营养品类:鳌粉、蜂蜜、蜂王浆、甲鱼、龟类等;水果类:苹果、香蕉、梨、桃、草墓等;还有水产类,肉类,饮料类等等。所以冻干食品在民用食品中已确立了稳固的地位。例如,美国销售的快餐食品中40%一5%0是冻干品,欧美销售的速溶咖啡中4%0~7%0是冻干品。日本冻干豆酱早就与喷雾干燥豆酱平分秋色。随着冻干技术的推广,对冻干理论和工艺的研究也逐渐兴旺起来。1944年,Flosdorf出版了世界上第一部有关冷冻干燥技术和理论的专著,而在描述真空冷冻干燥数学模型方面,许多人提出了各种各样的理论。提出最早和应用最广的模型是Sandll和King的冰界面均匀向后移动模型,简称UR工F模型,属于稳态模型。其主要思想是热量通过干燥层和冷冻层传导到升华界面,使升华得以进行。产生的水蒸气通过多孔的千燥层,在真空室内扩散,最后被真空泵抽到捕水器内捕集,随着升华的进行,冰界面向冻结层均匀地退却,在其后产生多孔的干燥层。这种模型描述液态和固态物料的冻干过程是有效的。但是,实际的干燥过程是非稳态的。为了接近于实际情况,1968年,D.2.Dyr。等又提出了准稳态模型[51。第三种模型是Lifehield和Liapis于2979年提出来的,称为解析一升华模型。在该模型中,认为冷冻层的冰升华和干燥层的吸附水解吸是同时进行的。 国内的冷冻干燥事业起步较晚,我国冻干工业的发展在五十年代开始,而且由于技术、产品和经营上面的原因,没有得到很好的发展甚至处于停顿的状态。自70年代到80年代后期我国在真空干燥技术和设备方面进行了大量的科学研究工作,到了90年代己有长足的发展。70年代中期在上海等地建立了食品冻干车间,80年代开始,食品冻干技术受到了国际市场的影响,渐渐热起来,青岛第二食品厂率先引进日本的冻干设备,成立大洋公司,生产冻干葱,姜片等产品,主要销往日本.紧接着,宁夏寒利冰食品有限公司引进丹麦阿特斯公司生产的冻干设备,相继生产出冻干蔬菜、水果、肉类及调味品等产品,主要用于出口.我国全部冻干食品的年生产总量虽然逐年增加,但远远满足不了国际市场需求,所以发展前景十分广阔。冻干食品的 国际市场售价很高、利润很大。如我国目前出口的冻干大葱卖价约为18万元/吨,冻干菠菜16万元/吨,冻干大蒜5万元/吨。这些商品的利润率一般都在40%左右6I]。如此高价也仍很抢手,难以满足需求。 1995年以来,我国研究、开发真空冻干技术取得了可喜的进步,工艺技术达到了国外同类设备的先进水平.90年代以后生产的冻干机,绝大部分采用计算机进行自动控制,从冻干机的运行程序设定、执行、修改、冻干过程中温度、真空度、时间、含水量等主要参数的采集均能自动进行。冻干工艺、冻千理论的研究逐渐受到重视,2002年国内共召开3次与真空冷冻干燥有关的学术交流会。2002年1月8一10日在哈尔滨召开了“第八届全国干燥大会”,会议论文集收录了6篇有关真空冷冻干燥的文章,其中基础研究1篇,冻干设备研究3篇,冻干工艺研究1篇,综述性文章1篇。2002年8月26日一30日在北京召开了xDsI3htlnetmation已D叮ingsympposimu,论文集上刊登了与冻干有关的论文9篇,其中基础理论研究2篇,工艺研究7篇v[]。1996年9月在中国科大召开的中国真空学会四届会议上,香港专家邵公田 曾大胆地预言,中国的冻干食品将大量走向市场,并且风靡全球8[]。1 . 5真空冷冻千燥的基本过程 真空冷冻干燥过程可分为预处理、预冻、冻干和后处理。 1.5.1预处理 包括选择、切清洗、漂烫、杀菌、添加反应剂和抗氧化剂等。其目的是清除杂物,使之易升华干燥;清除醇素引起的变质;防止脂肪氧化和酵母引起的化学变质。 同时切分尺寸及切口方位影响冻干速率。如在物料的切制成片时,应垂直于食品的纤维方向切断,这有利于干燥时产生的水蒸气逸出和提高部分传热系数,可减少能耗9[]。且物料厚度越