
冻干机的结构和特点
发布时间:2025-02-28 10:39 冻干机是一种利用升华原理进行干燥的设备,广泛应用于物流学、生物学、医学、化学和食品工业等多个领域。本文接下来介绍冻干机的结构和特点。
一、冻干机的结构
1.制冷系统
制冷系统是冻干机的核心部分之一,主要负责物料的预冻过程。通过压缩机、冷凝器、蒸发器等部件,将制冷剂循环流动,实现热量的转移和排除,从而使物料迅速降温并冻结。制冷系统不仅在物料的预冻中起作用,还贯穿于整个冻干过程中,维持一定的低温环境,确保冰晶不融化。
2.真空系统
真空系统在冻干机中起着至关重要的作用。它的主要功能是在物料预冻后,将冻干室内的气体抽出,形成一定的真空度。真空环境使得水的沸点降低,冰晶可以直接从固态升华为气态,而不需要经过液态。真空系统通常由真空泵、阀门、真空计等部件组成,其中真空泵是核心部件,负责将气体抽出,形成所需的真空度。
3.加热系统
加热系统在冻干过程中也起着重要作用。当物料被预冻并处于真空状态时,加热系统为物料提供所需的升华热,促使冰晶直接升华为水蒸气。加热系统通常由加热元件、温度传感器、温控仪等部件组成,通过控制加热系统的温度和加热速率,可以精确地控制升华过程的速度和效果。
4.控制系统
控制系统是冻干机的“大脑”,负责协调和控制整个冻干过程的进行。通过接收来自各个部分的信号和参数,经过处理后发出相应的控制指令,确保冻干过程的精确进行。控制系统通常由PLC控制器、触摸屏、传感器等部件组成,其中PLC控制器是核心部件,负责接收和处理信号,并发出控制指令。
二、冻干机的特点
1.高效快速冻结
冻干机在低温下迅速冻结物质,确保水分以固态存在,减少了水分对物质结构和性质的影响,保障了最终产物的质量。
2.真空环境下的升华过程
在真空环境下,冻结的水分子直接升华成水蒸气,避免了液态阶段的存在,消除了水分子对物质的浓缩、泡沫和氧化等副作用,确保了产物的纯净性。
3.保持原有结构和性质
冻干机在低温状态下进行升华过程,避免了浓缩现象,防止了水蒸气对物质的负面影响,使得干燥后的产物保留了原有的结构和性质。
4.干海绵多孔状物质特性
干燥后的物质呈现出干海绵多孔状,体积基本不变,这种独特的结构使得产物在溶干水的过程中极易恢复原状,增加了物质的稳定性和可溶性。
5.易于长期保存
冻干机处理的物品易于长期保存,加水后能够恢复到冻干前的状态,并保持原有的生化特性。
6.营养成分保留
由于冻干过程中食品温度低且避免了高温处理,能够最大限度地保留食品中的营养成分,如维生素、矿物质、蛋白质等。
7.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。
8.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,显著延长了食品的保质期。
9.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。
10.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。
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