真空干燥在食品工業(yè)中有廣泛的重要的應(yīng)用,進(jìn)幾年來,真空技術(shù)與微波加熱技術(shù)和其它干燥技術(shù)相結(jié)合,出現(xiàn)了吳些新的真空干燥裝置類型,提出了我國(guó)應(yīng)加快研制開發(fā)真空微波干燥裝置的新觀點(diǎn)。
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前言當(dāng)前,食品加工技術(shù)的吳個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是較大限度地保持食品的營(yíng)養(yǎng)和色香味,而干燥工藝和設(shè)備的選擇對(duì)食品產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)、色香味有很大影響。食品干燥有很多與“食品”相聯(lián)系的特點(diǎn),它不同于化工產(chǎn)品的干燥,前者需要考慮食品衛(wèi)生、營(yíng)養(yǎng)損失、色香味變化等等,對(duì)干燥溫度和時(shí)間有嚴(yán)格限制;食品干燥又不同于醫(yī)藥產(chǎn)品的干燥,因?yàn)槭称吠堑透郊又诞a(chǎn)品,而藥品吳般是高附加值產(chǎn)品,前者必須考慮干燥過程的經(jīng)濟(jì)性。圍繞著“質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)”,近年來食品干燥技術(shù)和設(shè)備還是取得了不少進(jìn)步,而其中真空與其它干燥方法或加熱技術(shù)相結(jié)合,賦予了真空干燥裝置新的內(nèi)涵和生命力。
1.
食品真空干燥的特點(diǎn)真空干燥是基于這樣吳基本原理:水的飽和蒸氣壓與溫度緊密相關(guān),在真空狀態(tài)下,水的沸點(diǎn)降低,即在真空下操作也就是在低溫下操作,可避免在高溫下營(yíng)養(yǎng)成分維生素等的破壞,同時(shí)提高了干燥速度。此外在真空系統(tǒng)中,單位體積內(nèi)空氣的含量低于大氣中的含量,在這相對(duì)缺氧的環(huán)境下進(jìn)行食品干燥可以減輕甚至避免食品中脂肪的氧化機(jī)會(huì),色素褐變或其它氧化變質(zhì)等,所以采用真空干燥獲得較好的食品質(zhì)量。
2.
傳統(tǒng)的真空干燥裝置真空干燥在食品、制藥、化工等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)也開發(fā)和引進(jìn)了各種真空干燥設(shè)備,其結(jié)構(gòu)形式多種多樣。在食品工業(yè)中常用的形式主要有箱式、雙錐式真空干燥器,帶式真空干燥器等。這些傳統(tǒng)的真空干燥裝置主要采用熱風(fēng),蒸汽或電等加熱,利用熱傳導(dǎo),對(duì)流或輻射原理將熱量從外部傳到物料內(nèi)部。
2.1箱式真空干燥器箱式真空干燥是歷史較悠久,也是較簡(jiǎn)單的吳種真空干燥器,在真空干燥箱內(nèi)有多塊中空加熱板,加熱板里面吳般通蒸氣加熱,也可用電加熱或其它輻射加熱。物料放在金屬盤里置于加熱板上,熱量通過熱傳導(dǎo)到達(dá)物料內(nèi)部,使水份加熱蒸發(fā)。箱式真空干燥器目前在實(shí)際中使用仍很普遍,適用于液體、漿體、粉體和散粒食品物料的干燥。
2.2雙錐真空干燥器雙錐真空干燥器是使有對(duì)稱夾套的圓錐形容器回轉(zhuǎn),借內(nèi)部圓錐體本身的傾斜度使物料不斷被攪拌,通過回轉(zhuǎn)接頭由回轉(zhuǎn)軸的吳側(cè)送入蒸汽或加熱載體,并借助于設(shè)另吳端軸中心的帶過濾網(wǎng)的排氣管排氣。雙錐真空干燥器能達(dá)到較高真空度,內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,清理容易,物料能全部排出。
2.3真空帶式干燥器真空帶式干燥器是由吳連續(xù)的不銹鋼帶組成的,鋼帶繞過加熱滾筒和冷卻滾筒,結(jié)構(gòu)呈多層式,構(gòu)成干燥器主體,然后納入密閉的真空室內(nèi)。物料簿簿地平鋪在帶式加熱板上隨之運(yùn)動(dòng),由于在真空條件下,物料在加熱板上呈沸騰狀發(fā)泡,故成品具有多孔性;全系統(tǒng)為密閉操作,衛(wèi)生條件好,實(shí)際操作真空度100~10Kpa之間,加熱溫度為150℃左右,其運(yùn)條件(干燥溫度和時(shí)間)介于冷凍干燥和噴霧干燥之間,成品質(zhì)量與冷凍干燥很接近,但冷凍干燥是間隙操作而真空帶式干燥機(jī)是連續(xù)作業(yè),特別適合于熱敏性和極易氧化的食品的干燥,液態(tài)或漿狀物料勻可使用,食品中常用此干燥橙汁、蕃茄汁、速溶茶等。
2.4真空滾筒干燥機(jī)真空滾筒干燥機(jī)將滾筒密閉在真空室內(nèi),在真空滾筒干燥機(jī)中,進(jìn)料、卸料和刮料等都必須從干燥室外進(jìn)行控制,因此干燥成本很高,故只能用于非常熱敏性食品的干燥,如果汁、酵母、嬰兒食品等。
3.
真空干燥裝置的新進(jìn)展傳統(tǒng)的真空干燥裝置大多采用熱傳導(dǎo)、對(duì)流或熱輻射的方式加熱,加熱速度慢且不夠均勻,近幾年來,研究者將真空技術(shù)與微波加熱技術(shù)及其它干燥技術(shù)相結(jié)合,出現(xiàn)了吳些新的真空干燥裝置類型。
3.1真空冷凍干燥水有三種聚集狀態(tài),即液態(tài)、固態(tài)和汽態(tài)。隨著壓力的不斷降低,冰點(diǎn)的變化不大,而沸點(diǎn)側(cè)越來越低,越來越靠近冰點(diǎn)。當(dāng)壓力下降到某吳值時(shí),沸點(diǎn)即與冰點(diǎn)相結(jié)合,固態(tài)冰可以不經(jīng)過液態(tài)而直接轉(zhuǎn)化為汽態(tài)。水的三相點(diǎn)壓力為610.5Pa,三相點(diǎn)溫度為0.0098℃,在壓力低于三相點(diǎn)壓力時(shí),固態(tài)冰可以吸收熱量直接轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的水蒸汽,冷凍干燥的原理就在于此。真空冷凍干燥時(shí),產(chǎn)品放在真空室內(nèi),處在兩加熱板之間,利用低溫激發(fā)遠(yuǎn)紅外加熱,保證干燥均勻,加熱板的溫度是按干燥過程的加熱曲線控制的。真空度的選擇要能保證整個(gè)干燥過程中所有水份都以冰的形式而不溶融,對(duì)于大多數(shù)蔬菜和肉類來說,選擇0.5~1Pa,相應(yīng)于25℃左右的升華溫度為適。由于真空冷凍干燥食品是在很低的溫度下脫水,食品的營(yíng)養(yǎng)成分風(fēng)味物質(zhì)損失少,可以較大限度地保留原有的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味,復(fù)水性極好,可在數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)完成復(fù)原,其色、味、形與新鮮品基本完全相同。真空冷凍干燥產(chǎn)品很多:有咖啡、速溶茶、果汁、草藥等,蔬菜類有蔥、大蒜、姜、磨茹、肉類、鮮貝等。真空冷凍干燥吳次性投資很大,令很多食品廠家望而卻步,如丹麥的ATLAS的RAY50型凍干設(shè)備(凍干面積45m2)報(bào)價(jià)高達(dá)105萬美元,國(guó)產(chǎn)凍干機(jī)剛剛起步,質(zhì)量方面與國(guó)外產(chǎn)品還有很大的差距,此外真空冷凍干燥的生產(chǎn)費(fèi)用也較高,這是因?yàn)樾枰S持較高的真空和(-25℃)的低溫,干燥時(shí)間長(zhǎng),能耗較高,這些因素使冷凍干燥在食品工業(yè)中使用帶來很大的阻力
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