一  凍干設備組成

本機主要由干燥箱、冷凝器（捕水器）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。

干燥箱
是一能抽真空和加熱的密閉器，物料的升華干燥過程是在干燥室內(nèi)完成的，物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)的，按每平方托盤面積8~12公斤的比例裝料，每一層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用橡膠密封條，應注意關門時要把門上的手柄擰緊，確保箱內(nèi)密封。

冷凝器（捕水器）
是凝結升華水氣的密閉裝置，內(nèi)部有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料中升華出來的水蒸氣可凝結吸附在其金屬表面上，吸附面的工作溫度可達-45℃~-55℃，冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥；采用不銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統(tǒng)，筒內(nèi)冷凝管上部裝有化霜噴水管，它通過真空隔膜閥與水管連接，這是為了保證化霜水等不進入干燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料板保溫絕熱，zui外層包以不銹鋼板。

加熱系統(tǒng)
凍干機加熱系統(tǒng)的作用是對干燥箱內(nèi)物料進行加熱，以便使物料不斷地得到升華熱，使物品以達到規(guī)定的含水率要求，凍干機加熱系統(tǒng)有不同的加熱方法，在接觸式加熱中，我們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法。循環(huán)加熱系統(tǒng)由管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱、加熱器、進出管路、液溫控制器等組成。循環(huán)液由水4份、乙醇2份，乙二醇4份配置成循環(huán)不凍液，其凝固點為-120℃，在使用時液溫zui高不超過60℃，當加熱系統(tǒng)工作時，先對循環(huán)液進行加熱，液溫通過液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動控制加熱, 管道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中，對擱板加熱，然后返回液箱進行加熱循環(huán)。而在輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱zui高溫度為120℃，由蒸氣電磁閥自動控制溫度。

真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)有旋片真空泵或水環(huán)泵和羅茨真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨使用，必須首先啟動旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時間，當系統(tǒng)中的真空度達到1Kpa以下時，再自動啟動羅茨泵。旋片泵結構、羅茨泵結構等見說明書。該真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點真空表，可根據(jù)預先選定的真空度值，自動控制羅茨泵的啟動。干燥箱與冷凝器之間真空管道中，裝有真空蝶閥，可根據(jù)使用要求隨時開、關。真空泵管路上，裝有電磁放氣截止閥，當真空泵停止工作時可自動關閉真空管路，同時將空氣放入泵內(nèi)，避免真空泵油因負壓作用回放至真空管路中，真空泵的連接管路之間裝有波紋軟管，防止運轉(zhuǎn)時的振動。

制冷系統(tǒng)
凍干機制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機組（包括：水冷冷凝器，油分離器、高壓管路、干燥過濾器、膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓管路組成），采用氟利昂機組和R22制冷劑或氟制冷機組，制冷機組組成使凍干品速凍用的制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng)。當系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當制冷系統(tǒng)工作時，冷凝盤管的表面溫度可達-35～-55℃，根據(jù)客戶需要采用單級或雙級制冷壓縮機組，制冷效果好。

電氣控制系統(tǒng)
本設備電氣控制系統(tǒng)由電腦顯示記錄儀、控制臺、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表等自動裝置和電路組成。它的功能是對凍干機進行手動或自動控制，控制設備正常運轉(zhuǎn)。
控制臺是溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機組開關的集中集團，控制臺的儀表板裝有溫度，真空度巡檢儀，干燥箱和真空泵的真空計，溫度指示調(diào)節(jié)儀，液溫控制調(diào)節(jié)儀，計時鐘等。按鈕板上裝有各機組的開關等。凍干機還設有連鎖保護裝置，如①前箱制冷時加熱管不能工作；②真空表不到設定值，羅茨泵不能啟動。③冷卻水未提供，制冷機組不啟動。④真空泵、電磁閥帶放氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時工作。⑤擱板加熱恒溫，由溫度指示調(diào)節(jié)儀控制。 

二  凍干設備技術

凍干是從凍結的物料產(chǎn)品中去除水分的過程，凍干分為真空冷凍干燥和常壓冷凍干燥二種，由于一些條件限制目前采用的是真空冷凍干燥。凍干目的是保留產(chǎn)品的完整的生物和化學結構及其活性。象其它許多的技術步驟，一種凍干的類型被稱做升華，是自然發(fā)生的。升華指的是溶劑，比如水，象干冰一樣，直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮，破壞細胞。這種情況將不會發(fā)生在凍干里，因為固體構成被在其位置上的堅冰支承著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。

  凍干過程分為冷凍、升華、解析干燥三個階段，每一個階段都有相應的要求，不同的物料其要求各不相同，各階段工藝設計及控制手段的差異直接關系凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和凍干設備的性能。

1、冷凍階段

  冷凍干燥首先要把原料進行凍結，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好準備。凍結溫度的高低及凍結速度是控制目的，溫度要達到物料的凍結點以下，不同的物料其凍接點各不相同。凍結速度的快慢直接關系到物料中冰晶顆粒的大小，冰晶顆粒的大小對固態(tài)物料的結構及升華速率有直接關聯(lián)。一般情況下，要求1--3小時完成物料的凍結，進入升華階段。

2、升華階段

  升華干燥是冷凍干燥的主要過程，其目的是將物料中的冰全部汽化移走，整個過程中不允許冰出現(xiàn)溶化，否則便告凍干失敗。升華的二個基本條件：一是保證冰不溶化；二是冰周圍的水蒸汽必須低于610帕（正確的說法應是低于物料凍結點的飽和蒸汽壓）。升華干燥一方面要不斷移走水蒸氣，使水蒸汽壓低于要求的飽和蒸汽壓，另一方面為加快干燥速度，要連續(xù)不斷地提供維持升華所需的熱量，這便需要對水蒸氣壓和供熱溫度進行*化控制，以保證升華干燥能快速、低能耗完成。

3、解析干燥

  物料中所有的冰晶升華干燥后，物料內(nèi)留下許多空穴，但物料的基質(zhì)內(nèi)還留有殘余的未凍結水分（它們以結合水和玻璃態(tài)形式存在）。解析干燥就是要把殘余的未凍結水分除去，zui終得到干燥物料。

 三  凍干食品的品質(zhì)及應用

1、凍干食品的品質(zhì)*

  食品脫水，通常采用烘烤或日曬等方法來實現(xiàn)， 這種脫水方法的實質(zhì)是加熱蒸發(fā)，加熱蒸發(fā)必然對食品產(chǎn)生相當?shù)钠茐淖饔谩?食品脫水的另一種方法是將食品先凍結再在真空條件下使食品中的冰晶升華（冰直接變成汽叫升華）脫走。 “凍干食品"就是采用人們比較生疏的凍結升華方法獲得的脫水食品，可在室溫下長期保存，一般五年不壞。

  凍干食品是在低溫和真空條件下生產(chǎn)的，在這種生產(chǎn)條件下，易氧化、易揮發(fā)、熱敏性的物質(zhì)都能保存，而且能抑制菌和酶的有害作用， 因而凍干食品的形、色、味、營養(yǎng)成份都能保持同鮮品基本一樣，而且復水性好。凍干食品在生產(chǎn)過程中不需任何添加劑，因而是真正的綠色食品。

2、應用

方便食品領域次的方便面和方便米飯的配料， 已采用色、香、味俱全且復水特快的凍干肉丁、蝦仁、雞蛋以及小蔥、胡蘿卜、香菜等。

即時湯料領域用凍干食品搭配的各種湯料，用開水即沖即喝，既美味可口，又方便衛(wèi)生。

速溶飲品領域繼用凍干技術生產(chǎn)的速溶奶粉和速溶咖啡之后，又開發(fā)出速溶茶、速溶菜汁粉、速溶果汁粉等。這類速溶飲料，具有原汁原味原營養(yǎng)、保質(zhì)期長、飲用方便等特點。

顆粒蔬菜領域選多種凍干蔬菜,根據(jù)人體營養(yǎng)需求合理搭配，制成顆粒。這種蔬菜顆粒含有天然的葉綠素、維生素、 胡蘿卜素以及人體必需的微量元素，特別適宜兒童、老人、病人以及一些難于吃到蔬菜的人食用。

保健藥品鹿血膠囊、活性參、藏藥等，藥物保療效，干 粉保速溶。在保健食品家族中，真空冷凍干燥蛇膽粉、蜂皇漿等營養(yǎng)保健食品已逐漸推出。

凍干脫水蔬菜類：胡蘿卜、油菜、蘑菇、蔥、蒜、青豆、玉米、菠菜等。

凍干脫水肉類：牛肉、豬肉、雞肉等。

凍干脫水水產(chǎn)品類：蝦仁、魚片、蟹肉等。

凍干脫水菜包以凍干脫水菜為主，經(jīng)配方而成的牛肉包、雞肉包、海鮮包、蔬菜包等。 10、脫水速食營養(yǎng)方便食品：蛋花湯、速食粥、滋補湯料等。

對于沙漠、高原、極地、太空、潛艇、軍艦、遠洋貨輪等特種地域生活人群以及供給，戰(zhàn)略儲備來源，真空冷凍干燥脫水食品無疑是*選擇。

果蔬脆片：由于凍干食品是幾乎不含水份的多孔結構，因此它既脆又酥，利用該特任性制成的片狀果蔬凍干品（片、塊、粒）是及佳的休閑食品。其色、香、味及保存時間是目前市場上其他工藝制造的脆片無法可比的。