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技術(shù)文章

冷凍干燥工業(yè)流程
      空冷凍干燥工藝的主要幾個(gè)流程包括預(yù)處理、預(yù)凍、升華、解吸、后處理等幾個(gè)步驟。

       真空冷凍干燥前，物料首先要進(jìn)行必要的預(yù)處理，如瓜果蔬菜的挑揀漂洗、液體的濃縮等等。完成后，還需要將物料均勻分裝在合適的容器內(nèi)，保證物料的蒸發(fā)表面要盡量大而且厚度要盡量薄。具體的參數(shù)需要依據(jù)具體的物料特性以及冷干設(shè)備的能耗等因素而定。

     隨后這些準(zhǔn)備好的物料要放入與凍干箱板層相適應(yīng)的金屬盤內(nèi)。金屬盤一般用鋁板或薄不銹鋼板，保證底面平整，有良好的熱傳遞效果。這些都完成后，就要開始進(jìn)入預(yù)凍階段。

預(yù)凍。開始預(yù)凍前，可以對(duì)凍干箱進(jìn)行空箱降溫，然后將產(chǎn)品放入進(jìn)行預(yù)凍，也可以直接放入產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)凍。這個(gè)過程中，要保證物料全部凍結(jié)，其預(yù)凍的溫度一般要低于物料的共晶點(diǎn)5～10℃，一般都在-30℃以下。預(yù)凍過程還分速凍（每分鐘降溫10～15℃）與慢凍（每分鐘降溫1℃）。物料在降到了預(yù)凍的*低溫度后，再在此溫度下停留1～2小時(shí)后，使制品徹底凍結(jié)，才能轉(zhuǎn)入升華階段。另外螺桿真空泵廠家補(bǔ)充一點(diǎn)就是，真空冷凍干燥中的預(yù)凍與干燥模塊有可能是一體的，也有可能是分離的（就是預(yù)凍與升華干燥是分開不在一個(gè)容器里的）。

       升華。預(yù)凍結(jié)束前30～50分鐘左右，凍干設(shè)備中的冷阱或者說捕水器就需要開始進(jìn)行降溫，準(zhǔn)備進(jìn)入升華階段。冷阱的降溫通常從開始之后一直持續(xù)到凍干結(jié)束為止，溫度一般在-40℃以下。這個(gè)設(shè)備有可能是內(nèi)置，也有可能是外置。

        當(dāng)冷阱的溫度低于-40℃后，真空泵開啟進(jìn)行抽真空作業(yè)。真空系統(tǒng)需要在一定的時(shí)間內(nèi)將凍干箱從大氣壓抽至10～30Pa左右的壓力，甚至更低。當(dāng)真空 度達(dá)到工藝所需時(shí)，就會(huì)對(duì)箱內(nèi)物料進(jìn)行加熱，以提供水升華所需熱量，開始升華。真空系統(tǒng)在過程中需要通過調(diào)壓、充氣法等控制凍干箱內(nèi)的壓力，使之既能保證升華的速率，同時(shí)要利于熱量的傳遞。而加熱需要保證升華溫度不能超過物料的共晶點(diǎn)，同時(shí)要低于干燥物料的崩解溫度。

       升華干燥的具體時(shí)間和物料的厚度、形狀以及供熱的多少、水蒸氣的排除快慢有關(guān)，一般都在10～30小時(shí)。升華干燥初步結(jié)束后，需要繼續(xù)延長干燥0.5～1h，以徹底消除制品中的殘留冰晶及制品干燥的不均衡性。

     解吸。升華干燥去除的是物料中的游離水。當(dāng)升華干燥結(jié)束后，就進(jìn)入了解吸干燥階段，去除物料中的結(jié)合水和吸附于干燥層中的水。這個(gè)過程中可以使產(chǎn)品溫度迅速上升到*高許可溫度，并在該溫度下保持一段時(shí)間后，即可結(jié)束凍干。但由于這個(gè)階段的水蒸氣量減少，冷阱溫度下降，凍干箱內(nèi)壓力降低，不利于傳熱，需要通過前面的調(diào)壓、充氣等方式將加速升華解吸。

        解吸結(jié)束后，就是卸料，*后會(huì)通過真空包裝或真空充氣包裝等方式，對(duì)物料進(jìn)行后處理。采用真空冷凍干燥工藝處理的物料，不需低溫保藏，即可長期保存不變質(zhì)，且質(zhì)量輕，便于長途運(yùn)輸。到此為止，整個(gè)工藝的流程也就全部完成了。

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