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什么是真空冷冻干燥机干燥速率,有哪些因素会影响冻干机的干燥速率

时间:2019-12-06 点击次数:464
   真空冷冻干燥机又称冻干机,是一种较为新型的干燥工艺设备,通过将物料冷冻后加热使水分直接升华。干燥速率是真空冷冻干燥机作业的一个重要指标,那么你知道什么是真空冷冻干燥机的干燥速率吗:
  所谓干燥速度,是单位时间内通过单位干燥面积到达气体空间的蒸发水的量。食物中的水可分为结合水和非结合水。在一定温度下,非结合水的蒸气压是一定的,等于同一温度下纯水的蒸气压,但结合水的蒸气压随结合力的不同而变化这样,当完全湿润的食物干燥时,首先流出的水必须是没有约束力的未粘合水(一般来说)。此时,食品表面的蒸气压几乎等于纯水的蒸气压,在这部分水完全蒸发之前,这个蒸气压必须保持不变,在一定情况下,干燥速度不会改变。也就是说,当外界干燥条件一定时,食品的干燥速度不会改变。所谓“外部干燥条件”,是指热风干燥时空气的温度、湿度和流速,是指真空度、热源温度、传热面与物料之间的接触情况。
  因此,在一般的典型干燥过程中,从干燥速度。
  有两个阶段:恒速干燥和减速干燥。事实上,所谓的结合水和非结合水没有明显的边界,因此两个阶段之间没有明显的边界。比如高浓度的明胶、酪蛋白等,一开始没有明显的水没有约束力,所以很快就进入了减速阶段。另外,水溶性食品和高浓度食品如糖、酸、游离氨基酸等具有相同的速干操作阶段,但这一阶段的时间并不长。
  此外,减速阶段的干燥机理比等速阶段复杂得多,因此该阶段的干燥曲线形状也多种多样。
  有哪些因素可以影响冻干机的速率呢:
  1.物料预冻速率
  冻干机在工作时首先需要对物料进行预冻,预冻分为速冻和慢冻。而冷冻时所形成的晶体大小在很大程度上影响整个干燥的速率和干燥后产品的溶解速度。具体地讲,速冻和慢冻过程具有以下差别:速冻产生的冰晶较小,慢冻产生的冰晶较大。大的冰晶有利于升华,小的冰晶不利于升华,快速冻结导致升华速率低,解吸速率快;慢速冻结导致升华速率快,解析速率慢。所以,预冻的速度一定要根据物料准确把握。
  2.物料的形态与成分比例
  在冻干工艺中,冻干物料的形态通常分为固体和液体。而固体的堆积密度和液体的成分密度都对物料的冷冻时间有影响。
  3.湿重装载量
  物料在进行冻干时,分装到容器中后存在一定的表面积与物质厚度之比。干燥时,单位面积料盘上被干燥的湿重装载量是决定干燥时间的重要因素,一般情况下,物料堆积的厚度越薄,传热和传质速度越快,干燥时间愈短。但是,物料薄则单位冻干面积上每批次干燥的物料少,对提高单位冻干面积和单位时间产量不利。所以,这个因素上也需要根据物料进行综合考量。
  4.干燥室内的压力大小
  干燥室内的压力大小直接影响到传热和传质(水蒸气)的速率,就传质而言,压力越低越好,而对于传热来说,压力越高越好。传质速率的大小,主要由升华界面与干燥层表面的温度和压力所决定,要提高干燥层中水蒸气的逸出速率,一是提高升华界面的温度,使界面水蒸气压增大;二是提高干燥室的真空度,降低干燥层表面的蒸汽压。

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