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中試凍干機(jī)的冷凍干燥是將含有大量水分的物料提前冷卻冷凍成固體，然后在真空條件下直接升華水蒸氣，而物料本身在冷凍過(guò)程中仍處于冰架中，所以干燥后松散的多孔體積保持不變。這將導(dǎo)致產(chǎn)品的溫度下降，升華速度減慢。為了提高升華速度，縮短干燥時(shí)間，應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)加熱，整個(gè)干燥過(guò)程是在較低的溫度下進(jìn)行的。
凍干機(jī)的凍干過(guò)程是一個(gè)從低溫逐漸升溫的過(guò)程。如果溫度上升過(guò)快、過(guò)高，容易造成凍干產(chǎn)品的外觀塌陷，產(chǎn)品外觀不佳。凍干過(guò)程分為三個(gè)階段：預(yù)凍、升華干燥和分析干燥。其組成部分基本相同，包括：干燥箱、水蒸氣冷凝器（這兩個(gè)部件有時(shí)是一體的）、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。它涉及制冷、真空、熱能、機(jī)械、流體、電控和壓力容器等領(lǐng)域的知識(shí)。
中試凍干機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，大多數(shù)凍干室使用透明的有機(jī)玻璃罩，便于觀察材料的凍干情況。凍干機(jī)的干燥速度是指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位干燥區(qū)到達(dá)氣體空間的汽化水的數(shù)量。食品中的水只要分為結(jié)合水和非結(jié)合水，在一定溫度下，非結(jié)合水的蒸氣壓是一定的，與同一溫度下純水的蒸氣壓相等，但結(jié)合水的蒸氣壓卻隨結(jié)合力的大小而變化。
這樣，一種全濕食品在干燥時(shí)，首先要出來(lái)的是沒(méi)有結(jié)合力的非結(jié)合水（一般）。這時(shí)，食品表面的蒸氣壓幾乎等于純水的蒸氣壓，在這部分水蒸發(fā)之前，這個(gè)蒸氣壓必須保持不變，在一定情況下，中試凍干機(jī)干燥速度不會(huì)改變。當(dāng)外部干燥條件不變時(shí)，食品的干燥速度也不會(huì)改變。所謂"外部干燥條件"，熱風(fēng)干燥是指空氣溫度、濕度、流速等，真空干燥是指真空度、熱源溫度、傳熱面與物料的接觸等。
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