冻干食品生产最主要的设备为食品用真空冷冻干燥机组,该机组的性能,能耗和操作自动化程度的高低决定了冻干食品生产企业的技术水平的高低,食品用冻干机分间歇式和连续式。连续式机组在国内企业尚属少见。间歇式冻干机由干燥箱体、加热系统、真空系统、制冷系统、控制系统等5部分组成。
⑴干燥箱体 有圆筒形及方形两种主要的形式,各有优点,圆筒形制造容易,但无法利用的空间多;方形则相反,空间利用率高,但制造较困难。
⑵加热系统 大多数采用辐射传热,辐射板由阳极电镀铝制成,导热介质有导热油,饱和水、二次蒸汽,有机溶剂如丙二醇、甘油等,热源均系用高压水蒸汽。
⑶真空系统 采用机械真空泵,有罗茨泵+油封泵及罗茨泵+罗茨泵+大气喷射+水环泵两种,两者主要区别是前者不能抽水蒸汽,因此对冷阱效率要求较高,优点是能耗小,后者则正好相反,能抽吸少量水蒸汽,缺点是能耗较大。
⑷制冷系统 由制冷机组与冷却排管构成,作水蒸汽捕集器(亦称冷阱)依其与辐射板组件的相对位置,有如下几种形式:①底置式:放置在辐射板组件的底部;②侧置式:放置在辐射板组件的两侧;③后置式:放置在辐射板组件的后面;④另置式:放置在辐射板组件不在同一容器内,另外一个容器放置,两容器之间有一个短而粗的管件连接。
⑸控制系统 有手动控制及自动控制两大类,自动控制又分仪表自动控制与PLC可编程序控制两类。以PLC可编程序控制最先进,现在已有专用的冻干程序控制仪问世,是在PLC基础上按冻干要求而设计的,能自动完成冻干过程中复杂的控制操作,并且有贮存数据的功能。
真空冷冻干燥机的主要设备包括以下几个:
真空系统:主要包括真空室、真空泵和真空控制阀等部件。真空室是进行冷冻干燥的核心部件,它能够提供稳定的真空环境,使物料在低温下进行冷冻干燥。真空泵用于抽出真空室内的气体,使真空室内形成真空状态。真空控制阀则用于控制真空系统的压力和流量。
制冷系统:主要包括制冷剂、冷凝器、蒸发器等部件。制冷剂用于吸收物料的热量,并将其传递给冷凝器,最终通过蒸发器排出。制冷系统的作用是使物料能够快速降温并进入冷冻状态。
加热系统:主要包括加热器、温度控制器等部件。加热器用于提供热能,使物料在冷冻状态下进行干燥。温度控制器则用于控制加热器的温度,保持物料的干燥温度稳定。
控制系统:主要包括温度传感器、压力传感器、控制仪表等部件。控制系统用于监测和控制整个干燥过程的各个参数,如温度、压力、时间等。
物料托盘:物料托盘是放置物料的装置,它能够将物料均匀地分布在真空室内的各个位置,以便进行冷冻干燥。
此外,根据不同型号和规格的真空冷冻干燥机,还可能配备其他辅助设备,如冷凝水排放装置、气体过滤器等。这些设备共同协作,使真空冷冻干燥过程得以顺利进行。