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熟練掌握食品凍干機原理及操作要點,獲得高質量制品

發布時間:2021-07-21 00:00:00瀏覽:853次

凍干燥的基本原理是基于水的三態變化。水有固態、液態和氣態,三種狀態既可以相互轉換又可以共存。 當水在三相點(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態下,利用升華原理,使預先凍結的物料中的水分,不經過冰的融化,直接以冰態升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。 

凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性極好、含水分極少,相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優點,因此該技術問世以來越來越 受到人們的青睞,在醫藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫藥等生物制品多為一些生物活性物質,真空冷凍干燥技術也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。

食品凍干機是由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。本設備采用高效輻射加熱,物料受熱均勻;采用高效捕水冷阱,并可實現快速化霜;采用高效真空機組,并可實現油水分離;采用并聯集中制冷系統,多路按需供冷,工況穩定,有利節能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。

要獲得高質量的制品,對凍干的理論和工藝應有一個比較全面的了解。凍干工藝包括預凍、升華和再凍干三個分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業生產上具有明顯的經濟價值。溶液速凍時(每分鐘降溫10~50℃),晶粒保持在顯微鏡下可見的大??;相反慢凍時(1℃/分),形成的結晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙,可以提高凍干的效率,細晶在升華后留下的間隙較小,使下層升華受阻,速成凍的成品粒子細膩,外觀均勻,比表面積大,多孔結構好,溶解速度快,便成品的引濕性相對也要強些。 

藥品在凍干機中預凍在兩種方式:一種是制品與干燥箱同時降溫;另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右,再將制品放入。前者相當于慢凍,后者則介于速凍與慢凍之間,因而常被采用,以兼顧凍干效率與產品質量。此法的缺點是制品入箱時,空氣中的水蒸氣將迅速地凝結在擱板上,而在升華初期,若板升溫較快,由于大面積的升華將有可能超越凝結器的正常負荷。此現象在夏季尤為顯著。 制品的凍結處于靜止狀態。經驗證明,過冷現象容易發生至使制品溫度雖已達到共晶點。但溶質仍不結晶,為了克服過冷現象,制品凍結的溫度應低于共晶點以下一個范圍,并需保持一段時間,以待制品完全凍結。

食品凍干機工藝流程:
選擇新鮮草莓→清洗、去柄→瀝干→切片→糖浸→裝盤、稱量→食品凍干機部分(裝倉→預凍→冷阱制冷→真空排氣→真空升華干燥→出倉)→稱量→包裝?!?/p>

食品凍干機操作要點:
1、選料  
購買成熟的、無斑點的、無腐爛的新鮮草莓,除去柄及葉子,用清水清洗3-4次,然后瀝干,把每個草莓切成3-4片,使每片厚度為6-8mm。

2、裝盤  
把剛切好的草莓片平放于食品凍干機的物料盤中。

3、預凍
將裝好盤的草莓放入凍干倉內進行凍結,溫度為-35℃,凍結時間為1-2h,使草莓的中心溫度達到共晶點溫度以下。

4、真空升華干燥(在定壓條件下)
首先將真空冷凍干燥機冷阱溫度預冷至-45℃,當冷阱溫度降至-45℃時開啟真空泵使真空度達到20pa,并保持這一壓力,這時開始給擱板加熱,被凍結的草莓開始升華干燥。在升華干燥階段嚴格地保持恒定的冷阱溫度,而在加熱過程中草莓的中心溫度不高于其共晶點溫度,草莓的表面的溫度不高于其所允許的最高溫度。當草莓的表面溫度和中心溫度相接近時,升華干燥結束。草莓的升華干燥一般持續4-5小時。

5、真空升華干燥(在變壓條件下)
首先同樣將真空冷凍干燥機冷阱溫度預冷至-45℃,當冷阱溫度降至-45℃時開啟真空泵,使真空度達到80pa,同時給擱板加熱。當加熱擱板的溫度上升為30℃時,這時開始調整壓力,使壓力降至40pa并保持一段時間;當擱板溫度上升至45℃時,這時調整壓力使壓力降至20pa并保持到升華干燥結束,時間大約3-4h?! ?/p>

6、解析干燥
解析干燥階段壓力保持在20pa,擱板溫度在48℃,時間一般為1-2h。

7、包裝
當解析干燥結束,這時停止給擱板加熱,同時關閉真空泵、制冷機和冷卻水系統并打開放空氣閥使凍干箱內的壓力恢復到常壓,這時開始出艙。出倉后要立即對已凍干完畢的草莓進行無菌包裝。

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