食品真空冷冻干燥机(简称食品冻干机)的工作原理主要基于升华原理,这是一种将含水物质中的水分从固态冰直接升华成气态水蒸气的过程,从而在不破坏物料原有品质的前提下实现干燥。以下是详细的工作原理说明:
一、工作原理
1.预冻阶段:
(1)将待干燥的物料(如水果、蔬菜、肉类等)在低温下进行预冻处理。
(2)低温预冻的目的是使物料内部的水分结冰,形成稳定的固体冰晶。这一步骤是后续升华过程的基础,有助于确保物料在干燥过程中保持其形态和营养成分。
2.升华阶段:
(1)在真空环境下,通过加热使物料中的冰晶直接升华成水蒸气。
(2)在这个过程中,真空环境防止了冰晶的融化,而是使其直接以气态形式被去除。
(3)温度和压力需要精确控制在一定范围内,以确保升华过程的顺利进行。通常,这一阶段的温度会低于冰的熔点,而压力则远低于常压,以维持高真空状态。
3.解析干燥阶段(后处理阶段):
(1)在升华干燥结束后,进一步去除物料中残留的水分,以达到所需的干燥程度。
(2)这一阶段通常通过继续加热和保持真空环境来实现,以确保物料干燥并保持其品质。
技术特点与优势
1.干燥效果好:由于避免了液态水在食品中的存在,保证了食品的干燥效果。
2.营养成分保留:与传统干燥方法相比,真空冷冻干燥机避免了高温引起的食品营养成分损失和口感变差的问题,使食品保持了原有的色、香、味和营养价值。
3.广泛适用性:适用于多种食品的干燥加工,如水果、蔬菜、咖啡、茶叶、鱼肉、肉类、海藻、调料品等。
二、结构与组成
食品真空冷冻干燥机通常包含冷冻系统、真空蒸发系统、冷却系统、控制系统和机械传动系统等关键组成部分。这些系统协同工作以完成上述的干燥过程。
三、操作步骤
操作食品真空冷冻干燥机的具体步骤包括准备工作(如清洗设备、设置参数等)、预冻处理、升华干燥和解析干燥等阶段。通过遵循这些操作步骤和工作原理,食品真空冷冻干燥机能够高效地完成食品的干燥过程。
综上所述,食品真空冷冻干燥机通过其特殊的升华原理和工作流程,为食品行业提供了一种高效、优质的干燥解决方案。