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食品真空干燥裝置及其進(jìn)展
食品真空干燥裝置及其進(jìn)展
1．食品真空干燥的特點(diǎn)
真空干燥是基于這樣一基本原理：水的飽和蒸氣壓與溫度緊密相關(guān)，在真空狀態(tài)下，水的沸點(diǎn)降低，即在真空下操作也就是在低溫下操作，可避免在高溫下?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分維生素等的破壞，同時(shí)提高了干燥速度。此外在真空系統(tǒng)中，單位體積內(nèi)空氣的含量低于大氣中的含量，在這相對(duì)缺氧的環(huán)境下進(jìn)行食品干燥可以減輕甚至避免食品中脂肪的氧化機(jī)會(huì)，色素褐變或其它氧化變質(zhì)等，所以采用真空干燥獲得較好的食品質(zhì)量。
2．傳統(tǒng)的真空干燥裝置
真空干燥在食品、制藥、化工等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)和引進(jìn)了各種真空干燥設(shè)備，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣。在食品工業(yè)中常用的形式主要有箱式、雙錐式真空干燥器，帶式真空干燥器等。這些傳統(tǒng)的真空干燥裝置主要采用熱風(fēng)，蒸汽或電等加熱，利用熱傳導(dǎo)，對(duì)流或輻射原理將熱量從外部傳到物料內(nèi)部。
2．1箱式真空干燥器
箱式真空干燥是歷史zui悠久，也是zui簡(jiǎn)單的一種真空干燥器，在真空干燥箱內(nèi)有多塊中空加熱板，加熱板里面一般通蒸氣加熱，也可用電加熱或其它輻射加熱。物料放在金屬盤(pán)里置于加熱板上，熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)到達(dá)物料內(nèi)部，使水份加熱蒸發(fā)。箱式真空干燥器目前在實(shí)際中使用仍很普遍，適用于液體、漿體、粉體和散粒食品物料的干燥。
2．2雙錐真空干燥器
雙錐真空干燥器是使有對(duì)稱(chēng)夾套的圓錐形容器回轉(zhuǎn)，借內(nèi)部圓錐體本身的傾斜度使物料不斷被攪拌，通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭由回轉(zhuǎn)軸的一側(cè)送入蒸汽或加熱載體，并借助于設(shè)另一端軸中心的帶過(guò)濾網(wǎng)的排氣管排氣。雙錐真空干燥器能達(dá)到較高真空度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清理容易，物料能全部排出。
2．3真空帶式干燥器
真空帶式干燥器是由一連續(xù)的不銹鋼帶組成的，鋼帶繞過(guò)加熱滾筒和冷卻滾筒，結(jié)構(gòu)呈多層式，構(gòu)成干燥器主體，然后納入密閉的真空室內(nèi)。物料簿簿地平鋪在帶式加熱板上隨之運(yùn)動(dòng)，由于在真空條件下，物料在加熱板上呈沸騰狀發(fā)泡，故成品具有多孔性；全系統(tǒng)為密閉操作，衛(wèi)生條件好，實(shí)際操作真空度100~10Kpa之間，加熱溫度為150℃左右，其運(yùn)條件（干燥溫度和時(shí)間）介于冷凍干燥和噴霧干燥之間，成品質(zhì)量與冷凍干燥很接近，但冷凍干燥是間隙操作而真空帶式干燥機(jī)是連續(xù)作業(yè)，特別適合于熱敏性和極易氧化的食品的干燥，液態(tài)或漿狀物料勻可使用，食品中常用此干燥橙汁、蕃茄汁、速溶茶等。
2．4真空滾筒干燥機(jī)
真空滾筒干燥機(jī)將滾筒密閉在真空室內(nèi)，在真空滾筒干燥機(jī)中，進(jìn)料、卸料和刮料等都必須從干燥室外進(jìn)行控制，因此干燥成本很高，故只能用于非常熱敏性食品的干燥，如果汁、酵母、嬰兒食品等。
3．真空干燥裝置的新進(jìn)展
傳統(tǒng)的真空干燥裝置大多采用熱傳導(dǎo)、對(duì)流或熱輻射的方式加熱，加熱速度慢且不夠均勻，近幾年來(lái)，研究者將真空技術(shù)與微波加熱技術(shù)及其它干燥技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了一些新的真空干燥裝置類(lèi)型。
3．1真空冷凍干燥
水有三種聚集狀態(tài)，即液態(tài)、固態(tài)和汽態(tài)。隨著壓力的不斷降低，冰點(diǎn)的變化不大，而沸點(diǎn)側(cè)越來(lái)越低，越來(lái)越靠近冰點(diǎn)。當(dāng)壓力下降到某一值時(shí)，沸點(diǎn)即與冰點(diǎn)相結(jié)合，固態(tài)冰可以不經(jīng)過(guò)液態(tài)而直接轉(zhuǎn)化為汽態(tài)。水的三相點(diǎn)壓力為610.5Pa，三相點(diǎn)溫度為0.0098℃，在壓力低于三相點(diǎn)壓力時(shí)，固態(tài)冰可以吸收熱量直接轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的水蒸汽，冷凍干燥的原理就在于此。真空冷凍干燥時(shí)，產(chǎn)品放在真空室內(nèi)，處在兩加熱板之間，利用低溫激發(fā)遠(yuǎn)紅外加熱，保證干燥均勻，加熱板的溫度是按干燥過(guò)程的加熱曲線控制的。真空度的選擇要能保證整個(gè)干燥過(guò)程中所有水份都以冰的形式而不溶融，對(duì)于大多數(shù)蔬菜和肉類(lèi)來(lái)說(shuō)，選擇0.5~1Pa,相應(yīng)于25℃左右的升華溫度為適。