真空凍干機(jī)具有保持物質(zhì)固有的活性成分和營(yíng)養(yǎng)成分不變,物理,化學(xué)和生物的狀態(tài)基本不變的特性,物品干燥后交替色,香,味,形不變,且保存數(shù)年后,復(fù)水仍能保持其原有的風(fēng)味和活性成分,機(jī)體具有凍干效果好,干燥速度快,調(diào)整機(jī)構(gòu)齊全,運(yùn)行穩(wěn)定,操作正確,顯示直觀,使用可靠,維護(hù)便利,比同類產(chǎn)品更節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),卡塞爾為廣大食品加工企業(yè)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,節(jié)能的真空冷凍干燥設(shè)備。
真空凍干機(jī)其原理是將材料冷凍,變成包含的水份變成冰塊,然后在真空下使冰升華而達(dá)到干燥目的。與其他干燥方法一樣,要維持升華干燥的不斷進(jìn)行,必須滿足兩個(gè)基本條件,即轉(zhuǎn)換的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段,如果物料溫度相對(duì)較高,升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但連續(xù)升華的進(jìn)行,物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度,此時(shí),若沒(méi)有外部供熱,升華干燥便停止進(jìn)行。在外部供熱的情況下,升華所產(chǎn)生的蒸汽如果不及時(shí)排除,蒸汽分壓就會(huì)升高,物料溫度也隨之升高,當(dāng)達(dá)到物料的凍結(jié)點(diǎn)時(shí),物料中的冰晶就會(huì)融化,冷凍干燥也就無(wú)法進(jìn)行了。
補(bǔ)給的過(guò)程是一個(gè)傳熱過(guò)程,排除蒸汽的過(guò)程是一個(gè)傳質(zhì)的過(guò)程,因此,升華干燥過(guò)程阻止是一個(gè)傳熱,傳質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。自然界中所發(fā)生的任何過(guò)程都有驅(qū)動(dòng)力,升華干燥中的傳熱驅(qū)動(dòng)力為熱源與升華界面之間的溫差,而傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力為升華界面與蒸汽捕集器(或冷滴)之間的蒸汽分壓差。溫差愈大,傳熱速率愈快;蒸汽分壓差愈大,傳質(zhì)(即蒸汽排除)速率愈快。
升華所需要的潛熱必須由熱源通過(guò)外部傳熱過(guò)程傳送到被干燥物料的表面,然后再通過(guò)內(nèi)部傳熱過(guò)程傳送到物料內(nèi)部冰升華的實(shí)際發(fā)生處。所產(chǎn)生的水蒸氣必須通過(guò)內(nèi)部傳質(zhì)過(guò)程到達(dá)物料的表面,再通過(guò)外部傳質(zhì)過(guò)程轉(zhuǎn)移到蒸汽捕集器(冷)中。任何一個(gè)過(guò)程或幾個(gè)過(guò)程一起都可能成為干燥過(guò)程的“目標(biāo)”,它必然凍干設(shè)備的設(shè)計(jì),操作條件以及被干燥物料的特征。只有同時(shí)提高傳熱,傳質(zhì)效率,增加單位體積凍干物料的體積,才能發(fā)揮作用取得快速的干燥速率。
水有固態(tài),液態(tài),氣態(tài),氣態(tài)三種態(tài)相。根據(jù)熱力學(xué)中的相平衡理論,隨壓力的降低,水的冰點(diǎn)變化不大,而沸點(diǎn)卻越來(lái)越低,向冰點(diǎn)靠近。當(dāng)壓力降到一定的真空度時(shí),水的沸點(diǎn)和冰點(diǎn)重合,冰就可以不經(jīng)液態(tài)而直接汽化為氣體,此過(guò)程稱為升華。食品的真空冷凍干燥,就是在水的碳酸點(diǎn)以下,即在低溫低壓條件下下,使食品中凍結(jié)的水分升華而脫去。