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讲解食品冷冻干燥机上所用到的“加热技术”
时间:2022-05-13      阅读:670
   食品冷冻干燥机是在通过降温将物质中水分冻结为固体,然后在通过降低真空及轻加热的方式,使得固态的水冰直接升华为水蒸汽而达到脱水的目的。相对加热干燥的脱水方式,冻干有很多优点,比如挥发性损失低、不用添加防腐剂保鲜、保持物质结构、保持物质中活性成分、保持物质中易氧化的成分等。
  食品冷冻干燥机上常见的加热技术有三种:
  1.传导加热
  传导加热的主要是以接触式传热为主,利用载热体通过加热板来实现热源有电加热、蒸汽加热等。传热和传质的方向相同,随着升华表面不断向内退缩,已干层就愈来愈厚,冻结层愈来愈薄因而传质的阻力越来越大,而传热的阻力愈来愈小。接触式传热效率较高,但易造成物料受热过度影响产品质量,若控制得当,可避免其缺陷。
  2.辐射加热
  辐射加热是热量由热辐射板通过辐射传至物料干燥层表面,再通过导热和气体对流的方式由干燥层表面到达升华界面。辐射式传热和传质的方向是相反的,内部的冻结层温度决定于传热和传质的平衡。一般辐射加热的特点是随着干燥过程中升华表面向内退缩,已干层的厚度愈来愈厚,传热和传质的阻力同时增加。辐射式换热可克服接触式传热的缺点易保障产品的质量,但所需时间较长效率低。
  3.微波加热
  微波加热适合热敏材料的冻干过程,由于其传热基本不受干燥层的影响热能可以直接到达物料的升华面,因而物料表面和升华面之间的温差很小,可使冷冻层维持并接
  近物料允许的高温,因而对干燥过程是有利的,可大大缩短干燥时间,提高干燥速率。对大厚度物料,冻干宜采用微波加热,而小厚度物料冻干,宜采用表面加热,即接触式传热和辐射换热;至于厚度的分界点,则视不同物料性质决定;微波干燥具有加热均匀、干燥时间短等特点很有发展潜力。但在13-66Pa的干燥室压力下,微波加热容易引起辉光放电现象。这种现象容易引起冻干食品的“链式反应”,终导致冷冻干燥的失败,而且微波加热易使冻干制品产生异味。微波加热费用较高,过程较难控制,目前处于发展阶段,在工业大批量干燥中应用较少。
  食品冷冻干燥机的实际冻干过程究竞采用哪种供热方式,需要对各种工况进行具体分析。
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