怎樣看待果蔬真空冷凍乾燥機凍幹技術的研究發展

2021-01-08 寧波新芝

新鮮果蔬季節性強,不易貯藏。乾燥是果蔬保藏中應用很廣泛的技術之一。隨著果蔬休閒食品的快速發展,乾燥技術的研究也不斷深入。國內外相關研究主要集中在加工工藝及其工藝參數、乾燥動力學以及幹制果蔬品質等方面,利用低能耗加工工藝,在儘可能短的乾燥時間內,使新鮮果蔬的營養成分實現更大限度的保留,獲得更好的感官品質。

真空冷凍乾燥機的冷凍乾燥過程是在真空、低溫環境下進行,不會破壞熱敏性物質,且還抑制了酶的生 物活性和微生物的生長繁殖,因而可以較好地保留新鮮 果蔬的色、香、味、形及營養成分,可製備出高品質的果蔬 幹製品。因此凍乾果蔬能滿足消費者對果蔬食品營養、美味、健康的追求,然而由於高成本、高能耗、低產率,它也是最昂貴的乾燥工藝之一。為實現規模化產業化生產,需進一步優化或者採取更有效的聯合乾燥技術以 達到高品質、低能耗的要求。

研究表明,除乾燥條件、乾燥機類型和物料特性等對凍乾果蔬品質和乾燥能耗有影響外,乾燥前處理及預凍條件對冷凍乾燥過程同樣具有重要作用。此外,相對於單一的乾燥技術,冷凍聯合乾燥技術作為一種分階段乾燥的複合技術,結合冷凍乾燥和其他乾燥方式的優勢實現互補,在乾燥品質、成本能耗方面具有較好的優勢,因而受到國內外學者和工業界的普遍關注,具有廣闊的應用前景。

根據乾燥機理不同,將乾燥分為熱風乾燥、微波乾燥、真空乾燥、FD(冷凍乾燥)和 紅外乾燥等方式。雖然熱風、微波生產成本不高、工業應用廣泛,但卻分別因營養損失嚴重、加熱均勻性差,嚴重影響了產品品質;另外3 種乾燥方式在產品品質上具有明顯優勢,但因為真空乾燥熱量傳遞困難、FD生產能耗高、紅外乾燥穿透能力有限各種技術原因,難以在生產實踐中大規模應用。

真空冷凍乾燥機FD(冷凍乾燥)以升華脫水為基礎。在乾燥所需的低溫環境下,它可以更大限度地減少風味和芳香化合物的損失,產生多孔結構,減小體積皺縮;此外,由於大部分酶促反應的停止,保持了新鮮果蔬的初始狀態,產品具有良好的品質。

然而,由於保持低溫狀態、提供升華熱、降低乾燥室總壓等操作,真空冷凍乾燥機FD (冷凍乾燥)是一項高能耗、高成本的生產技術。因此,對整個乾燥過程進行改進,提高幹燥效率、降低能耗已成為許多研究的熱點。

我們簡單提一下真空冷凍乾燥機乾燥過程的數學建模及優化。

乾燥動力學通常用於描述乾燥過程中傳熱傳質的宏 觀和微觀機理,受乾燥方法、乾燥條件和物料特性等多種因素的影響,在改進設備設計、優化乾燥過程和保質降耗方面有重要意義。薄層乾燥是確定果蔬乾燥動力學模型時廣泛應用的一種方法,常以水分比 MR 和時間t的關係描述乾燥過程中的動態變化,利用決定係數R2 、卡方χ2 、均方誤差 RMSE等統計學指標驗證模型的準確度。可以作為估算乾燥曲線、改進乾燥過程、實現低能耗需求的一種重要工具。然而,在實際應用中,還沒有一種薄層乾燥模型可以有效地概括所有的果蔬乾燥動力學。在提質降耗方面,除了可以通過建立乾燥動力學模型、改變乾燥參數進而優化乾燥過程外,當前的研究主要還集中在控制前處理方式、預凍方式和使用聯合乾燥技術等方面。

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    解決眾多的產業鏈、理化性質有所不同的原料、產品質量及其他方面各不相同的要求,真空冷凍乾燥機機械設備技術是一門交叉科學、具有實驗研究特點的技術。如今真空冷凍乾燥機設備技術雖現在一百多年的發展歷程,但迄今還屬於實驗研究的範疇。
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    真空冷凍乾燥機的凍幹工藝主要包括前處理、預凍、乾燥和後處理。對某種物料都應該制定出合理的凍幹工藝曲線,從而能給出真空冷凍乾燥機的操作程序。凍幹工藝帶有一定的保密性, 對凍幹工藝的研究成果一般不輕易公布。
  • 真空冷凍乾燥機的凍幹速率和乾燥能耗
    凍幹速率和乾燥能耗決定著食品中應用真空冷凍乾燥技術的成本問題,通常情況下,物料的乾燥速率和能耗有直接關係,乾燥速率越快,耗時越短,耗能則越低。高能耗問題仍然是真空冷凍乾燥技術在食品中應用的瓶頸問題,目前,通過工藝優化的方法來提高食品乾燥速率、降低能耗的方法主要有以下幾種。
  • 真空冷凍乾燥機在食品加工方面怎樣優化
    真空冷凍乾燥食品加工的設備優化有幾個值得注意的方面。如今,我國市場上銷售的很多真空冷凍乾燥機設備會根據加工食品的不同而進行分類,然而普遍沒有根據具體的應用環境細分應用模式。很多真空冷凍乾燥機設備都採取統一的處理方法,沒有對同一類別食品中不同的細類進行優化,這使得在食品加工的過程中,難以提高加工質量。不同食品的水分含量不同,內部結構不同,比熱、導熱性質有所差異,重量和厚度各異,這使得在冷凍乾燥時,需要的時間也會各有不同。比如,草菇的共晶點為 -23 ℃,和其他果蔬類食品之間的差異會導致採用統一的冷凍乾燥標準進行加工時無法達到令人滿意的效果。
  • 真空冷凍乾燥機設備的凍幹技術要點
    真空冷凍乾燥機設備的凍幹技術要點:1、物料系統的配方在藥品和細胞冷凍乾燥之前,必須加入一些保護劑和添加劑,以保證其凍幹效果、保持藥品的活性和細胞的存活。物料和保護劑、添加劑一起,組成了多組分的系統,我們稱之為「物料系統」。保護劑和添加劑與物料之間是有相互作用的,因此對於不同的物料,應當採用不同種類和不同濃度的保護劑和添加劑。
  • 真空冷凍乾燥機的優缺點
    真空冷凍乾燥機專業技能是一項高新科技生產加工專業技能,是生產高質量脫乾食材的最好生產加工方法。其原理是在真空泵情況下,應用提升原理,使事先凍結的物件中的水分不歷經冰的消溶立即以冰態提升為水蒸氣被去除,隨後使原材料乾躁,稱之為真空泵冷凍乾燥,通稱凍幹。用此方法出產的食材稱凍乾食材。
  • 關於真空冷凍乾燥機凍幹過程重要階段以及速率問題的分析
    真空冷凍乾燥機在低溫和真空條件下,將冷凍樣品中的水份等溶劑通過升華的方式移出樣品,最終使樣品呈乾燥狀態。在整個凍幹過程中,樣品空間結構沒有改變,極易重新溶解,從面保證了樣品的活性,因而對於一些不耐熱的物質,諸如酶、激素、核酸、血液和免疫製品等的乾燥非常適宜。
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    食品真空冷凍乾燥機加工凍幹牡蠣肉生產工藝!生產流程:鮮活帶殼牡蠣→去殼洗淨→牡蠣肉→清洗→燙漂→稱重→裝盤→預凍→冷凍乾燥→解吸乾燥→幹品→包裝與貯存。200平方食品真空冷凍乾燥機生產工藝要點:1、預處理對鮮活帶殼牡蠣先剝去殼,肉放在潔淨容器中,加入清水輕輕攪拌洗淨。
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  • 食品真空冷凍乾燥的特點與凍幹設備
    乾燥的目的是為了物品不變質,延遲其儲存時間。乾燥的方法有許多,如曬乾、煮幹、烘乾、噴霧乾燥和真空乾燥等。但這些乾燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進行。乾燥所得的產品,一般體積縮小,質地變硬,有些物質發生了氧化,一些易揮發的成分大部分會損失掉,一些熱敏性的物質,如蛋白質、維生素會發生變性。
  • 真空冷凍乾燥機工作原理解析
    真空冷凍乾燥機開機後將物料投入物料箱裡開展冷藏。真空冷凍乾燥機物料的冷藏過程,一方面是真空系統軟體開展抽真空把一部分水分帶去;另一方面是物料受冷時把一些分子結構中所含水量份排在物料的表層凍潔,做到冷藏規定後,真空冷凍乾燥機由加溫對系統物料加溫乾躁,根據抽真空把物料中常含的水分送到冷藏收集箱結冰,做到物料真空冷凍乾燥機規定。真空冷凍乾燥機就是指根據提升從凍結的微生物商品中除去水份或別的有機溶劑的過程。
  • 真空冷凍乾燥機在冷溶咖啡凍乾粉生產工藝
    傳統的速溶咖啡一般採用噴霧乾燥技術生產,但是噴霧乾燥生產中高溫乾燥過程對咖啡品質的損害較大,影響了炒磨咖啡的風味和口感,以致於速溶咖啡的品質大打折扣。隨著真空冷凍乾燥機生產技術的提高和食品凍幹技術的不斷發展,利用凍幹技術生產的凍幹咖啡是目前品質佳、風味和口感好的速溶咖啡。
  • 真空冷凍乾燥機:食品的塌陷(崩解)溫度
    真空冷凍乾燥技術(vacuum freezing technology)是將物料預先凍結到共晶點溫度以下,在一定的真空狀態下,通過升華過程除去物料中水分的一種乾燥方法,由製冷、供熱和真空三大作業系統組成。
  • 冷凍乾燥機的缺點
    冷凍乾燥機冷凍乾燥機的凍幹過程是在0℃以下進行,即在產品凍結的狀態下進行,只在後期降低產品的殘餘水分含量時,才讓產品升至0℃以上的溫度,但一般不超過40℃。凍幹榴槤在真空條件下,當水蒸汽直接升華出來後,產品剩留在凍結時的冰架中,形成類似海綿狀疏鬆多孔架構,因此它乾燥後體積大小几乎不變。
  • 真空冷凍乾燥機有哪些部件組成起源於
    一、冷凍乾燥機的定義冷凍乾燥機是由製冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成的機器。冷凍乾燥機主要部件分為乾燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。二、冷凍乾燥的原理冷凍乾燥(以下簡稱凍幹)就是將含水物質,先凍結成固態,而後使其中的水分從固態升華成氣態,以除去水分而保存物質的方法。在壓縮空氣乾燥過程中,其冷凍乾燥是通過降低壓縮空氣溫度,使壓縮空氣中的水分析出。
  • 真空冷凍升華乾燥技術
    答:是凍幹技術。凍幹技術(真空冷凍乾燥技術)是將冷凍技術結合起來的一種綜合性技術,亦稱真空冷凍升華乾燥技術。自20世紀初創立以來,真空冷凍乾燥(簡稱凍幹)技術有了很大的完善和發展,從最初的生物製品和醫藥行業,發展到軍需、宇航、石油、地質、海洋、食品等工業領域。尤其在食品工業方面,該技術能夠很好地吻合「綠色食品」、「保健食品」、「方便食品」三大發展趨勢。
  • 凍幹機的原理,什麼是真空冷凍乾燥機?
    凍幹的無花果什麼是凍幹現象呢?人們普遍的概念,清洗衣料後,衣料乾燥應在較高的溫度、通風乾燥的環境下進行,環境溫度越高、空氣乾燥度越高,則衣料幹得越快。可在嚴寒地區,人們發現洗過的衣料,涼在始終冰雪不化的背陽處,凍成硬邦邦的衣料也會幹燥。另外人們也發現放在冷庫、冰箱冷凍室中未包裝的食品,雖然凍得很硬,但表面已經乾燥,這些就是凍幹現象。
  • 凍幹原理及真空冷凍乾燥優點
    凍幹原理就是把含有大量水分物質,預先進行降溫凍結成固體,然後在一定真空條件下使水蒸氣直接從固體中升華出來,而物質本身剩留在凍結時的冰架中,因此它乾燥後體積不變、疏鬆多孔冰在升華時要吸收熱量,引起製品本身溫度下降而減慢升華速度,為了增加升華速度,縮短乾燥時間,必須要對製品進行適當加熱
  • 真空冷凍乾燥機原理圖及冷凍曲線
    真空冷凍乾燥機(簡稱:凍幹機)原理是利用升華原理,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氣被除去,從而達到乾燥的目的。在低溫下乾燥時,物質中的一些揮發性成分損失很小,體積幾乎不變,保持了原來的結構,不會發生濃縮現象,適合一些化學產品,藥品和食品乾燥。
  • 食品冷凍乾燥機-速食麵(FD面)
    食品冷凍乾燥機-FD面真空冷凍乾燥技術,簡稱凍幹技術,英文是FREEZE DRIED,縮寫作FD。在真空下進行乾燥,物料處於高度缺氧狀態下,容易氧化的物質得到了保護。 乾燥能排除95-99%以上的水份,使乾燥後產品能長期保存而不變質。經過凍幹技術處理過的食物,內在營養成分的保存率仍然可達到96%以上,而食物含有的極輕芳香油也會被保留在食物表面,不受損失。