冷凍干燥機(凍干機)由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)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。冷凍干燥簡稱凍干，就是將含水物質，先凍結成固態(tài)，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質的方法。凍干機起源于19世紀20年代的真空冷凍干燥技術經歷了幾十年的起伏和徘徊后，在后20年中取得了長足進展。進入21世紀，真空凍干技術憑借其它干燥方法*的優(yōu)點，越來越受到人們的青睞，除了在醫(yī)藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質領域得到廣泛應用外，其應用規(guī)模和領域還在不斷擴大中。為此，真空冷凍干燥必將成為21世紀的重要應用技術。
凍干機是針對目前現(xiàn)有的常規(guī)真空干燥及烘箱，進行改造升級換代而設計，主要由制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)兩部分組成。其工作原理在于：利用真空干燥原理，通過將濕物料凍結到共晶點溫度下，使物料中的水分變成固態(tài)冰，然后在較高真空環(huán)境下，通過給物料加熱，將冰直接升華成水蒸氣，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結器將水蒸氣冷凝，從而達到物質脫水干燥的目的。
凍干程序：
(1)在凍干之前，把需要凍干的產品分裝在合適的容器內，一般是玻璃模子瓶、玻璃管子瓶或安瓶，裝量要均勻，蒸發(fā)表面盡量大而厚度盡量薄一些。
(2)然后放入與凍干箱板層尺寸相適應的金屬盤內。對瓶裝一般采用脫底盤，有利于熱量的有效傳遞。
(3)裝箱之前，先將凍干箱進行空箱降溫，然后將產品放入凍干箱內進行預凍；或者將產品放入凍干箱內板層上同時進行預凍。
(4)抽真空之前要根據冷凝器制冷機的降溫速度提前使冷凝器工作，抽真空時冷凝器至少應達到-40℃的溫度；
(5)待真空度達到一定數(shù)值后(通常應達到13Pa——26Pa內的真空度)，或者有的凍干工藝要求達到所要求的真空度后繼續(xù)抽真空1——2h以上；即可對箱內產品進行加熱。一般加熱分兩步進行，首先加溫不使產品的溫度超過共熔點或稱共晶點的溫度；待產品內水分基本干完后進行其次加溫，這時可迅速地使產品上升的規(guī)定的zui高許可溫度。在zui高許可溫度保持2h以上后，即可結束凍干。
隨著科學技術的不斷進步，凍干機憑借其優(yōu)于其他普通干燥技術(如熱風干燥、冷風干燥、噴霧干燥等)的特點，現(xiàn)已在食品業(yè)中確立了穩(wěn)固的地位。其特點主要有：
1)保留食品的色、香、味。由于凍干過程是在溫度低于物料共晶點，壓力低于水的三相點壓力以下所進行的干燥方法，相應的相平衡溫度低，因此食品在干燥時的溫度也很低，且處于高度缺氧狀態(tài)。這種方法適用于極為熱敏和極易氧化的食品干燥，可以保留新鮮食品的色、香、味和維生素c等營養(yǎng)物質；
2)避免表面硬化現(xiàn)象。由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機鹽之類的溶解物質被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質就地析出，避免了一般干燥法中因物料內部水分向表面遷移，所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化現(xiàn)象；
3)可再構成性能好，復水速度快，無論冷水或熱水均可使食品迅速復水，即通過脫水過程的可逆循環(huán)使產品恢復到初始狀態(tài)；
4)凍干食品的含水率約3%左右，對微生物、生物化學和化學變化保持相對穩(wěn)定，所以在無冷藏條件下可以長期貯藏；
5)食品始終處于低溫、低氧和密閉狀態(tài)下，可以避免交叉污染、吸潮和氧化；
6)在冷凍干燥過程中，食品產生大量氣孔呈皺縮狀，重量減少70%-90%，既節(jié)省包裝和包裝材料，又利于運輸，特別適于空運。
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