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沙棘凍干機,沙棘真空冷凍干燥設備工作原理設備內(nèi)部結構特點和設備市場前景分析
二 沙棘凍干生產(chǎn)線工作原理
1 真空冷凍干燥就是將含水物質(zhì)，經(jīng)預處理后，在-30℃冷凍和真空環(huán)境下，使其中的水份從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的干燥方法。
真空冷凍干燥設備主要包括：食品預凍系統(tǒng)、冷凍干燥罐、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、物料傳送系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)。
2 FD系列生產(chǎn)型凍干設備，按加熱板名義面積區(qū)分，共有50、75、100、150、200㎡等不同規(guī)格，主要差別在于干燥倉的長度不同，可裝的盛料滑車數(shù)量不同，從每倉2輛到8輛不等。
三 真空凍干設備組成
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。
四 凍干設備原理
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。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。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：一是冰不溶化；二是冰周圍的水蒸汽低于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優(yōu)化控制，以升華干燥能快速完成。
3、解析干燥
物料中冰晶升華干燥后，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，終得到干燥物料。
五 凍干食品的及應用 1、凍干食品 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)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)保存，而且能菌和酶的有害作用， 因而凍干食品的形、色、味、營養(yǎng)成份保持同鮮品基本一樣，而且復水性好。 2、應用
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六 、凍干食品前景
市場凍干食品供不應求，但凍干食品工業(yè)尚處于發(fā)展初期，產(chǎn)量還很低。因此我國應加快發(fā)展凍干食品，把豐富的農(nóng)產(chǎn)品進行深加工增值、外銷創(chuàng)匯。目前，我國生產(chǎn)的凍干食品主要包括：湯料、蝦仁、半成品(如雞蛋粉)、品(如凍干人參)及方便面調(diào)料(如方便面中的脫水菜、肉丁)等，產(chǎn)量不足3000噸。據(jù)預測，到2010年，我國方便面輔料一項，約需凍干食品4萬噸，加上快餐配料、湯料、飲料答，每年凍干食品的消費量將過10萬噸。外對凍干食品的需求，為我國發(fā)展凍干食品工業(yè)，提供了大好的機遇。我國是農(nóng)業(yè)大國，有豐富的蔬菜、肉食及水產(chǎn)資源，長期以來，我國的農(nóng)牧產(chǎn)品一直徘徊在出口原料或初級加二階段。給人一種技術含量低的總體感覺。發(fā)展我國的凍干食品產(chǎn)業(yè)，開發(fā)我國的食品凍干設備。
七、食品凍干機現(xiàn)狀
自改革開放以來，我國農(nóng)產(chǎn)品及農(nóng)副產(chǎn)品的產(chǎn)量節(jié)節(jié)攀升，已經(jīng)完成了由一個農(nóng)產(chǎn)品貧乏到農(nóng)產(chǎn)品豐富、略有富余的轉變過程，各地的地方官員也都在為富余的農(nóng)產(chǎn)品尋找出路。 在這種背景下，一種被認為是高附加值的食品加工方式——真空冷凍干燥脫水食品被許多地方選中，各地紛紛投資建廠，據(jù)食品行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計：截至于1999年底為止，共安裝了約330臺/套食品凍干設備，但是，由于種種原因，許多企業(yè)的設備并沒有運轉起來，形成了典型的“開廠之日，就是關門之時”的怪現(xiàn)象，導致許多投資領域的“豆腐渣工程”，給社會造成了沉重的負擔。某凍干食品企業(yè)的廠長向別人訴說：每天有百十號人忙活，煤燒了幾十噸，卻生產(chǎn)出一小棒蔥，叫人看了真想哭！生產(chǎn)出來的產(chǎn)品含水量不合格，表面皺縮，產(chǎn)地柔軟，可壓縮而不碎，別提出口創(chuàng)匯了，而一些人卻依然強行當成凍干食品在銷售，其后果就象前幾年的果蔬脆片一樣，砸了自家市場。而凍干食品：含水量≤5%、外觀完整、基本不收縮、產(chǎn)地特脆，略壓即碎。食品用凍干機與凍干機雖然同是凍干設備，由于應用的場合不同而存在許多差異，從表面上看，兩者沒有相似之處，但它們本質(zhì)上卻是相同的，它們都遵從同樣的凍干原理，由于具體應用的對象不同而采用了不同的技術手段，這是具體問題具體分析的結果，外各設備制造商，由于認識水平上的差異，在食品凍干機上并未形成多少相同或相似的看法，因此存在不同的基本主體結構的組合，遠未形成某些自稱是的人所希望存在的標準組合。對用戶而言，重要的一點是：在不同的基本主體結構組合當中，其造價與能耗水平既不同樣，也不構成比例關系。而現(xiàn)在有許多凍干制造商沒有認識這些，因此造成設備的結構復雜、操作繁瑣、能耗較大。行業(yè)的產(chǎn)品附加值很高，所以凍干機得到了運用，可食品行業(yè)產(chǎn)品附加值很低，凍干機的能耗、高額的維護費、操作員工的水平成為制約要素，使得凍干食品成本高，影響了凍干食品的市場銷量。制約食品凍干機發(fā)展的瓶頸便是凍干食品的生產(chǎn)成本，具體地說就是食品凍干及的能耗、產(chǎn)品合格率及自動化程度。
八、食品凍干機前景
真空冷凍干燥是一項對食品護色、保鮮、保質(zhì)的高新加工技術。用凍干加工的食 品為凍干食品。目前凍干食品在歐美、日本市場迅速，凍干脫水后的蔬菜、水果、肉類、水產(chǎn)、調(diào)料等，除應用于宇航、登山、旅游、勘探、采礦等行業(yè)外，并已進入餐館和家庭。在日本消費市場凍干食品的比重已達49％。凍干食品在市場的價格是熱風干燥脫水食品的4倍—6倍，正成為貿(mào)易的大宗食品。 我國是農(nóng)業(yè)大國，有豐富的蔬菜、肉食及水產(chǎn)資源，長期以來，我國的農(nóng)牧產(chǎn)品一直徘徊在出口原料或初級加二階段。凍干食品的含量高，優(yōu)良，凍干食品已被外消費者認為的脫水食品，而且正在應用到食品行業(yè)的領域。食品凍干機的開發(fā)研究被列為我國的九五推廣項目，使得我國的凍干機開發(fā)研究進入了新的時期。發(fā)展我國的凍干食品產(chǎn)業(yè)，開發(fā)我國的食品凍干設備。目前制約凍干食品發(fā)展的主要因素是：凍干機的能耗、凍干品合格率低下、凍干周期長。這些成了我們發(fā)展凍干食品的攔路虎。隨著技術的進步、人們的努力，會引起食品凍干機的技術進步，誕生出自動化程度高、凍干周期短（小于12小時）、產(chǎn)品合格率高（90%以上）（水電汽折合成電能，包括食品的速凍和凍干總能耗小于2度電/每脫1公斤水）的食品凍干機。
我國有豐富的水果、蔬菜、肉食、水產(chǎn)資源，開發(fā)生產(chǎn)凍干菜、牛肉干、方便食品、休閑食品等大宗食品的出口，是一項前景好、利潤大的出口創(chuàng)匯項目。我國人口多，消費市場潛力大，凍干食品以它性能將吸引的消費者。長期以來我國的農(nóng)牧產(chǎn)品一直徘徊在出口原料或初級加工階段，技術含量低。如能確實解決現(xiàn)有食品凍干機的能耗和生產(chǎn)效率，通過應用食品凍干這一進行食品加工，將我國出口食品的檔次，促進凍干食品內(nèi)需，獲得較高的附加值，將會形成我國國民經(jīng)濟新的增長點。
九 凍干機的特點
1、可食品中蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，因而能大限度地保持原食品的色、香、味；
2、由于低溫、真空、無液態(tài)化，干燥過程中營養(yǎng)成分的轉化和狀態(tài)變化；
3、凍干制品成海綿狀，無干縮，復水性能好，食用方便；
4、凍干制品含水量很低，相應包裝后可常溫貯存和運輸。
十 應用該裝置可加工多種食品
1、蔬菜類：蘑菇、香菜、荷蘭豆、香蔥、蒜片、玉米等；
2、水果類：荔枝、香蕉、草莓、菠蘿等；
3、魚肉類：蝦仁、甲魚、牛肉、豬肉、雞肉等；
4、其它類：茶葉、蛋花湯、人參、咖啡等。
十一 設備設計特點
1、按加速升華理論設計加熱和水汽捕集系統(tǒng)，每平方物料加熱大負荷可達2KW，與設備相仿，因此，干燥期有可能以大速度使水氣升華和凝結，干燥周期較短
2、采用內(nèi)置式冷阱，直接置于加熱板底部，配有的熱屏蔽措施，同冷阱為外置式和內(nèi)置串聯(lián)式的設備相比，水汽捕集通路短、流暢，水汽和冷阱接觸均勻，水汽捕集效率高。
3、采用交替捕集水汽和融冰技術，分左側和右側兩個水汽捕集器，左側捕集水汽時，右側融冰，勺一個捕集器在干燥后再融冰的設備Lb，冰層較薄，冰面溫升很小，處于較低溫度，吸附效率較高，冷階結構緊湊，而且融冰在干燥過程中進行，單獨的融冰時間，總生產(chǎn)效率。
4、水汽捕集采用氨滿液循環(huán)的*體制，較直膨式、重力供液式及傳統(tǒng)泵供液的設備比，傳熱系數(shù)高，傳熱穩(wěn)定，能準確控制冷阱溫度，能適應凍干過程負荷的劇烈變化。
5、采用負壓蒸汽融冰技術，可在干燥過程中融冰，不影響干燥的真空度，且不消耗水，節(jié)水效果。
6、全封閉式定壓加熱系統(tǒng)，由氨氣自動充放系統(tǒng)保持增壓不變，無氣泡生成，工質(zhì)采用去離子水，熱性能較油為優(yōu)，采用大流量平行流程，加熱溫降較小，扳面溫度均勻，加熱板經(jīng)表面處理
7、真空采用預抽和維持兩個泵組成，預抽組有抽速，不同規(guī)格可在6min——15min內(nèi)由空載抽至100Pa，采用美國薄膜電容式真空規(guī)，耐水蒸汽，能按設定自動調(diào)節(jié)真空度
8、控制系統(tǒng)采用西門子PLC溫度、壓力控制器的組合，配有模擬流程顯示屏，較只用微機控制的設備控制精度、穩(wěn)定性和性好，直觀，選擇菜單，并配有工控機，采集、記錄和儲存信息并參與網(wǎng)絡管理。
十二 凍干機產(chǎn)品型號
Parameter Model | Drying area(m2) | Approx capacity (kg/batch) | Tray size (mm) | Tray qty (pcs) | Heating pot size (m) | Operation vacuum (pa) | Heating plate temp.(℃) | Power (kw) |
FDG-0.5 | 0.5 | 6 | 310*550*35 | 3 | Φ0.5*1.2 | 133-13 | Normal temp. to +120 | 9 |
FDG-7.0 | 7 | 84 | 545*635*35 | 21 | Φ1.1×3.8 | 39 | ||
FDG-20 | 20 | 240 | 72 | Φ1.8*3.9 | 133-26 | 25+30 | ||
FDG-25 | 25 | 300 | 72 | Φ1.8*4.3 | 28+37 | |||
FDG-50 | 50 | 600 | 144 | Φ1.8*5.3 | 49+73 | |||
FDG-100 | 100 | 1200 | 288 | Φ2.4*6.8 | 89+154 | |||
FDG-200 | 200 | 2400 | 576 | Φ2.4*12.3 | 130+275 |
以上型號為我司常規(guī)型號，如您有要求，可定制。
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