食品冷凍干燥機使用要求及冷凍干燥機工藝參數.docx

濰 坊 馬 丁 干 燥 設 備 有 限 公 司濰坊馬丁凍干機簡介一、真空冷凍干燥技術簡述（簡稱FD凍干技術）是研究在真空低溫環(huán)境下，被凍干物料進行傳熱傳質過程的特點 和規(guī)律的科學，它是一門跨學科的綜合技術。凍干技術的發(fā)展需要真空、制冷、加熱、機械傳動、自動控 制等技術的支持。真空冷凍干燥技術的應用范圍是非常廣泛的，只要是含水、無毒、無腐蝕性的物質都可以運用凍干技 術將其制成凍干品。幾乎所有的農副產品，如肉、禽、蛋、水產品、蔬菜、瓜果等都可以制成凍干食品、 調味品、速溶食品等。目前，應用凍干技術最為廣泛的是食品行業(yè)、生物制藥行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、保健品行 業(yè)、納米級材料等。隨著凍干食品的迅速發(fā)展與應用，國內凍干食品的生產廠家也越來越多，如何運用凍干設備的生產出 合格的產品對于生產廠家來講都已熟知。但如何將凍干基理、凍干工藝的研究成果運用到實際的生產過程 中控制操作凍干設備，使整個凍干藝達到最佳值，縮短凍干時間，提高生產率，降低成本是國內很多凍 干食品生產廠家所不甚了解的。本文對此做出較粗略的闡述，目的是為促進凍干行業(yè)內人士相互之間的探 討、研究與借鑒 2、升華干燥中的傳熱與傳質要維持升華干燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成水蒸汽的不斷排除。在干燥開始階段，如果物料溫度相對較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進行，物料溫度很快就降到與干燥倉蒸汽分壓平衡的溫度，此時，不間斷外界供熱，升華干燥平穩(wěn)進行。在外界供熱的情況下，升華所生成的蒸汽及時排除，冷凍干燥過程完成結束。真空冷凍干燥技術應用于食品行業(yè)，使用該技術加工出來的產品，就稱之為凍干食品（FD食品凍干）?？杉庸缀跛械霓r副產品，如肉、禽、蛋、水產品、蔬菜、瓜果等都可以制成凍干食品。凍干技術還應用于生物制藥行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、保健品行業(yè)等。能夠最大限度的保持原有食品的色、香、味、形及營養(yǎng)成分，復水效果極佳。（1）凍結條件下的物料冰晶升華脫水后骨架保持原型，原冰晶所占空間形成似海綿狀的微孔極易吸水。（2）在低溫狀態(tài)下脫水，不僅熱敏性成分不受破壞，而且色素和芳香物質損失極少。（3）在真空環(huán)境下脫水真空環(huán)境下是缺氧的，食品成分不會氧化變質，能抑制某些細菌的有害作用。（4）升華由表面開始，逐漸深入內部冰晶升華時只有水分子脫除，溶于水中的物質仍保留原處。型號/參數FD-10FD-20FD-50FD-75FD-100FD-125FD-150FD-175FD-200FD-275干燥面積1020 5075 100 125 150 175 200 275料盤尺寸745*635*30 540*635*30料盤數量 21 60 144 216 288 360 432 504 576 792罐體尺寸m 1.4*2.11.8*2.62.4*4.82.4*8.92.4*11.32.4*13.72.4*16.12.4*152.4*172.4*23真空度 13-200pa加熱板溫度 常溫+120電加熱kw 10 15 40蒸汽耗量kg/h/0.7mpa135200 240 260 320 380 430 650耗冷量 21 36 70 120 140 215 258 240 280 400裝機功率12 25 55 58 69 75 95 102 117 125 多臺并聯式技術參數型號2xFD-502xFD-752xFD-1002xFD-2004xFD-504xFD-754xFD-1004xFD-200干燥面積100150200400200300400800料盤數量2884325761152115286411522304真空度13-200pa加熱板溫度常溫+120蒸汽量kg/h/2403604808604806207501400耗冷量kw 130220280560280390520960裝機功率658095160130160190320我們馬丁客戶現場客戶見證馬丁凍干產品案例1、凍干機設備用途凍干食品的應用主要是在方便食品行業(yè)、湯料加工行業(yè)、速溶飲品行業(yè)、營養(yǎng)保健品行業(yè)以及軍需、 野外作業(yè)、登山、宇航等特殊行業(yè)。在國外凍干食品的品種很多，已超過用冷藏、冷凍、罐頭及其他熱干方法中的任何一種方法貯存或加工的制品，例如，食品工業(yè)用的主料：咖啡、蜂蜜、可可粉、蛋粉、貝汁 粉和菜汁粉；家庭烹飪的主料：日本鮮蝦、豆腐、意大利番茄和匈牙利紅甜椒；調味品及配料：蔥、姜、 蒜、胡椒、松茸、紫蘇、淹菜、豆醬、天然香料和色素；水果：秘魯瑪咖、美洲大櫻桃、美國菠蘿、黃桃， 芒果、白桃和意大利柑橘；特殊（航天、航空、航海、野外作業(yè)、極地、軍用和旅游等）與方便快速食品：美國的色拉、方便三餐、日式杯式面條、日式速溶醬湯、果醬、乳酪、茶飲等等。2、升華干燥中的傳熱與傳質要維持升華干燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成水蒸汽的不斷排除。在干燥開始階段，如果物料溫度相對較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進行，物料溫度很快就降到與干燥倉蒸汽分壓平衡的溫度，此時，若沒有外界供熱，升華干燥便停止進行。在外界供熱的情況下，升華所生成的蒸汽如果不及時排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當達到物料的凍結點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍干燥也就無法進行了。 冷凍干燥傳熱傳質示意圖加熱板已干層熱量傳遞升華 界面 凍結層供給熱量的過程是一個傳熱過程，排除蒸汽的過程是一個傳質過程，因此。升華干燥過程實質上是一個傳熱、傳質同時進行的過程，如上圖所示。自然界中所發(fā)生的任何過程都有驅動力，升華干燥中的傳熱驅動力為熱源與升華界面之間的溫差，而傳質驅動力為升華界面與蒸汽捕集器（或冷阱）之間的蒸汽分壓差。溫差越大，傳熱速率越快；蒸汽分壓差越大，傳質（即蒸汽排除）速率越快。凍干時，既要保持產品的優(yōu)良品質，又要取得較快的干燥速率。升華所需要的潛熱必須由加熱板通過外界傳熱過程傳送到被干燥物料的表面，然后再通過內部傳熱過程傳送到物料內冰升華的實際發(fā)生處。所產生的水蒸汽必須通過內部傳質過程到達物料的表面，再通過外部傳質過程轉移到蒸汽捕集器（冷阱）中。任何一個過程或幾個過程一起都可能成為干燥過程的“瓶頸“，它取決于凍干設備的設計、操作條件以及被干物料的特征。只有同時提高傳熱、傳質速率，增加單位體積物料的表面積，才能取得更快的干燥速率。3、凍干曲線冷凍干燥時，加熱板（或熱源）溫度、物料溫度、冷阱溫度以及干燥倉真空度都在隨時間變化，由此繪得的曲線，稱為凍干曲線。凍干曲線是反應物料凍干過程的重要曲線。3、 一般凍干工藝流程圖原料 前處理 預凍結 計量包裝 后處理 真空凍干 四、凍干工藝流程簡述（1）前處理工藝：對于不同的待干燥物料，前處理的方法是不同的。根據原料的特點采用相應的處理方法，如蔬菜冷凍干燥的前處理，除進行原料的分選、清洗、切分外還需進行漂燙。漂燙后的蔬菜需要迅速的將物料進行冷卻，冷卻瀝水后，就可以裝盤。對于水果的前處理，主要是對顏色的保護，處理工藝各不相同。（2）預凍結工藝：預凍結有抽真空自身蒸發(fā)凍結、速凍機凍結和用凍結庫凍結三種方法。為了保證食品的品質，一般選用后者。根據被凍結物料的共晶點溫度，選擇預凍結溫度，根據被凍物料的結構， 形狀和大小，選擇凍結時間。根據物料的性質，選擇預凍結速率。預凍結工藝直接影響著物料 的品質盤的料架正送往凍結間。（3）升華干燥升華干燥在真空干燥倉中進行，因而在升華干燥過程中保持合適的真空度是十分重要的。為了提高升華速度，縮短產品凍干時間，需要適當提高升華的溫度、傳熱系數以及減少水蒸汽的逸出阻力。但升華時溫度要受以下條件的制約：食品凍結部分的溫度應低于共晶點溫度，否則凍結部分將融化。溫度過高時，物料已干燥部分構成的骨架，其剛度下降，變得有粘性而塌陷，封閉了已干燥部分的海綿狀微孔，阻止了升華繼續(xù)進行，這時如果供熱過量，產品將融化報廢。升華中熱量的獲得是由干燥倉中的加熱板以輻射的形式傳導給被干燥物。加熱板的溫度是根據干燥物的允許最高溫度以及傳熱系數，按照干燥過程的加熱曲線而精心控制的，這種曲線 稱為冷凍干燥曲線（簡稱凍干曲線），選擇合適的凍干曲線是冷凍干燥工藝的關鍵。五、物料的凍干加工過程（以瑪咖為例）1 原果的檢驗：為保證成品食品的高質量，根據供應原料的成熟度、顏色及原料的品質、外觀、大小等因素驗收。2 原料的貯藏原料驗收后，若收購量太大，經初加工后，可放在庫溫為 01冷庫中貯存，貯存期間不允許溫度升高，溫度可用溫度檢測裝置控制。 3 生產工藝（僅供參考）初加工：原料整理：去除雜物去除損傷嚴重、腐爛、變色的原料流水清洗去除異物精加工：消毒分級切片或切粒瀝水：自然瀝水（或用離心機脫水）計量裝盤（每盤裝入一定重量的物料，并鋪平物料，厚度均勻一致）裝車凍結：料架車入凍結間凍結（34h，物料心部溫度達到-25以下）冷凍干燥：料架車快速入倉真空冷凍干燥（按干燥曲線進行）干燥完畢料架車出干燥倉進入卸料間卸料并暫存（保含一個均濕工藝）后處理：品質檢驗金屬檢測：（在敏感度能去除直徑為 0.5mm 的金屬物）分檢 第三部分 真空冷凍干燥成套設備介紹食品真空冷凍干燥設備是在廣泛吸收國外先進技術和同類產品優(yōu)點的基礎上，結合國情自行研制開發(fā)的產品。其特點是各系統(tǒng)優(yōu)化配置，整體設計方案合理、經濟、先進。設備運行生產效率高、自動化程度高、能耗低、操作簡單、維修方便，廣泛用于各種農副產品的深加工和生化制品的生產。食品真空冷凍干燥設備是由 1 臺 200 平方米凍干機及相應的制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)等組成。同時根據生產產品種類的不同配套預凍結設備。一、凍干機凍干機是物料進行凍干加工的真空容器。物料經前處理、預凍結后送入凍干機，在真空條件下加熱，物料中水分吸熱升華逸出，并經冷阱凝結在冷管上，從而使物料干燥。凍干機是由一臺干燥倉體、一套加熱板組件和兩臺冷阱以及承載物料的小車、托盤組成，再配套相應的真空、加熱、制冷、電控、除霜、物料運輸、氣動等系統(tǒng)。二、真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)的作用是在物料進倉后對干燥倉迅速抽空，并在凍干過程中維持和控制干燥倉內真空度。對含冷阱的凍干機，真空泵抽除的氣體主要是不可凝結氣體和極微量的水蒸汽。大抽速的預抽機組能將凍干機在 15130 分鐘內從大氣壓抽至 133 帕，防止凍結的食品表面融化；維持機組則維持干燥倉的真空度，并通過冷阱和氣調閥門調節(jié)凍干機倉內的真空度。凍干成套設備真空系統(tǒng)分別由一套預抽機組和一套維持機組及配套的真空管道、真空閥、法蘭、接頭和控制元件等組成。預抽機組和維持機組均采用旋片泵+羅茨泵的形式，可以相互切換，均具有高效率、低能耗、長壽命、低噪音的特點。保證符合食品衛(wèi)生的運行環(huán)境。三、制冷機組制冷設備所用的冷媒有兩種，一種以氨為冷媒，一種以氟利昂為冷媒，我單位均可以配套供應相應制冷設備，下面以氟利昂為冷媒的制冷設備為例介紹如下：為冷阱配套的制冷系統(tǒng)組成氟利昂單機雙級并聯機組+桶泵+蒸發(fā)式冷凝器，壓縮機為復盛 雙級壓縮機，桶泵供液，R22,工況：-40 /+35；四、 加熱系統(tǒng)設備結構特點凍干過程要求加熱系統(tǒng)具有強大的加熱功率，精確的溫度控制能力和較快的升溫速率和 降溫速率。加熱板必須在短時間內迅速升到最高溫度，在凍干初期的等速升華干燥階段，還要求加熱板給物料提供足夠多的熱量，滿足最大升華速率要求；在減速升華干燥階段，要求 加熱板控溫精確，熱慣性??；在干燥結束時，要求加熱板有較大的降溫速率。加熱系統(tǒng)重要性能指標還有加熱板溫度均勻性，在實際生產運行中，要求加熱板對物料 加熱均勻，這是影響生產率和單位產品綜合能耗的重要環(huán)節(jié)。我們可以為客戶提供以下服務：1、凍干工廠的總體設計方案2、真空冷凍干燥設備布置圖設計方案3、凍干工廠的工藝流程設計和凍干成套設備各系統(tǒng)的工藝設計。4、根據用戶實際生產要求，在設備保質期內分期為用戶提供多種食品的凍干曲線。5、提供產品實驗、凍干工藝實驗方法。我們對客戶的售后服務承諾：1、質量保證期限：設備安裝調試合