食品冷冻干燥机
食品冷冻干燥机是一种用于将食品中的水分通过冷冻和干燥过程去除的设备。
组成部分
食品冷冻干燥机主要由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统等部分组成。
1.制冷系统
负责将食品冷冻至冰点以下,通常采用压缩式制冷循环,包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件。
2.真空系统
用于在干燥过程中维持一定的真空度,以减少水蒸气分压,提高升华速度。真空系统包括真空泵、真空计和真空管道等部件。
3.加热系统
用于在真空环境下加热食品,使固态的冰升华为水蒸气。加热系统通常采用辐射加热或对流加热方式,包括加热器、热交换器和风扇等部件。
4.控制系统
负责整个设备的运行和控制,包括温度控制、真空度控制和加热功率控制等。控制系统采用先进的PLC或DCS技术,可实现自动化操作和远程监控。
主要特点
1.营养成分保留
由于冻干过程中食品温度低,避免了高温对营养成分和口感的破坏,能够最大限度地保留食品中的维生素、矿物质、蛋白质等营养成分。
2.色香味形保持
低温冻干避免了高温对食品色、香、味的破坏,使得冻干后的食品在口感和风味上更接近新鲜食品,同时保留了食品的原有形态和色泽。
3.保质期长
冻干食品在真空包装下,能够长时间保持其品质和口感,显着延长了食品的保质期。
4.重量轻、体积小
冻干后的食品水分含量极低,体积缩小、重量减轻,便于储存和运输。
5.环保无污染
冻干机在工作过程中不会产生有害物质,对环境和人体无害。
工作原理
食品冷冻干燥机的工作原理基于水的三态变化和升华现象。具体来说,食品冷冻干燥机通过以下三个主要阶段实现食品的干燥:
1.预冻阶段
首先,食品被放入冷冻干燥机的预冻室内,通过制冷系统将食品冷冻至冰点以下,使食品中的水分从液态转变为固态。预冻时间的长短取决于食品的种类和厚度。
2.升华干燥阶段
在真空环境下,通过加热系统对食品进行加热,使固态的冰直接升华为水蒸气。这一过程中,水分不经过液态直接从固态升华为气态,避免了传统干燥方法中因液态水蒸发而带走的热量和营养成分的损失。
3.解析干燥阶段
当食品中的大部分水分已经升华后,进入解析干燥阶段。在这个阶段,需要继续加热食品,使食品中残留的吸附水逐渐解吸并升华出来。这一过程需要较长时间,以确保食品中的水分被完全去除。
操作步骤
1.准备阶段
将食品放入冷冻盘中,然后将冷冻盘放入设备的冷冻室内。设置设备的冷冻温度为-40℃,冷冻时间为24小时。
2.抽真空阶段
当食品冷冻到一定的低温后,启动真空系统,设置真空度为10Pa,抽真空时间为24小时。
3.加热阶段
当食品中的水分被抽出后,启动加热系统,设置加热温度为50℃,加热时间为24小时。
4.冷却阶段
食品加热完成后,将其冷却到室温。这个过程设备会自动进行,无需设置参数。
5.取出食品
当食品冷却到室温后,从冷冻盘中取出,进行包装和储存。
维护保养
一、清洁
1.定期清洁设备
使用后应及时清洗,以去除残留物和污垢。建议使用温水和非腐蚀性清洁剂。避免使用硬质刷子或尖锐物品刮擦,以免损伤设备表面。
2.清洗冷凝器
冷凝器是冷冻干燥机的重要部件之一,用于将水分从冷冻状态转移到蒸发状态。因此,冷凝器的清洁尤为重要。一旦冷凝器被积累了太多的灰尘和污垢,就会影响干燥机的性能和效率。
二、检查与更换
1.密封件检查
定期检查设备的密封件,如门封、观察窗等,确保其完好无损,防止冷气泄漏。
2.更换滤芯
过滤器是减少杂质和空气中的微粒对系统影响的重要组成部分。长时间使用的过滤器需要进行检查和更换,通常每6个月左右更换一次。
三、润滑与维护
1.压缩机润滑
压缩机是冷冻干燥机的核心部件,需要定期进行润滑和维护。在清洁之前,必须先关闭系统并排空压缩机中的气体,然后使用清洁溶液擦拭压缩机,包括冷凝器和蒸发器。
2.真空泵维护
真空泵组是形成和维持箱体真空环境的关键。通过定期检查和更换密封件、清洁泵的内部和外部表面、检查和更换滤芯以及润滑轴承、真空泵油等,可以有效地保持真空泵的性能和工作效率。
四、食品冷冻干燥机是电气系统检查
1.定期检查电气系统
包括电线、插头、开关等,确保连接牢固,无松动或损坏现象。
2.控制系统维护
控制系统是冻干机操作和监控的核心。用户应定期检查控制系统的工作状态,确保各个参数的准确性和稳定性。
五、环境与安全
1.保持通风良好
确保设备周围有足够的空间,便于散热和维护。
2.避免阳光直射和热源
设备应放置在避免阳光直射和远离热源的地方,以防止过热影响性能。