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冻干食品生产过程中的加热方法及生产设备

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-10-29  来源:食品研发与生产  浏览次数:506
核心提示: 一、冻干食品生产过程中的加热方法  1.接触传热方式  这是一种最简单的加热方法,在干燥室内设置可加热的多层搁板,上面放
  一、冻干食品生产过程中的加热方法

  1.接触传热方式
 
  这是一种最简单的加热方法,在干燥室内设置可加热的多层搁板,上面放置装有被干燥食品的干燥盘。利用干燥盘与搁板接触传导加热。在这种情况下。加热搁板与干燥盘,干燥盘与干燥食品间不能完全良好地接触,因此利用这种方法进行加热时,干燥时间多少较其它方法长些,但其优点是干燥是构造简单,并可充分利用空间。
 
  2.复式加热方式
 
  接触传导仅加热食品的一面,而在本法中被干燥的食品两面都与加热板接触,因此传热良好而可缩短干燥时间,所采用的方式将被干燥食品在与加热板接触前,先以金属网状铝板夹住,以打开升华时水蒸汽的通道并减少其阻力,然后用液压加上搁板,使之与网状铝板接触,此法优点是可缩短干燥时间,但为能与上搁板接触,搁板必须是活动的,因此必须使用液压装置,而导致构造复杂,并降低干燥室的利用率,故设备费用高昂,此外,对非平面而不定形被干燥食品,则有不能充分发挥效果的缺点。
 
  3.有钉板加热方式
 
  这是上述复式加热方式的变形,此法是利用装有多枚钉子的2片加热板将被干燥食品夹在中间以进行加热,这种方式的加热接触面积扩大到被干燥食品的内部,因而能有效地进行热供给,利用此方式,干燥时间可大幅度缩短,但相反的是,大量处理被干燥食品时,干燥前与干燥后的操作繁杂,需要人力与时间,另外还涉及卫生的问题,因此在实用规模装置上几乎都不采用。
 
  4.辐射加热方式
 
  此种方式是将被加热干燥的食品置于干燥盘或干燥网上,然后插入两片加热板之间,使之不与加热板接触,而由加热板辐射来供给热量,因此加热板可加热到允许温度以上的高温,而被干燥食品的温度则保持在容许温度之内,这样可以缩短干燥时间,且被干燥食品的形状若不是定型时也不会有所防碍。干燥前后的操作也很容易,特别是在大型连续干燥装置中更加有效,已经设计出适当的控制方式,并提高加热板的辐射能转换效率,其干燥时间已缩短至可以与复式加热相匹敌的程度,因此,该加热方式已演变成冻干食品设备的基本形式。
 
  5.微波加热方式
 
  微波照射能使不同形状的食品内外都得到加热,大大缩短干燥时间(约10%~20%)。此外,干燥室的利用率也较高。尽管微波加热具有明显的优点,但因为产生微波形式的能量是昂贵的,其费用为蒸汽费用的10~20倍。另外,微波加热过程很难控制。如果供热量有余,会导致升华界面有少量冰融化,而水的介电常数比冰的介电常数大得多,水将吸收更多的热量使温度升高而使更多的冰融化,最终导致干燥失败。
 
  6.红外线加热
 
  在干燥室安装红外线发生器产生红外线辐射。但由于其维持费用相当高,故很少应用于冷冻干燥食品方面。
 
  二、冻干食品的生产设备

  1.主要设备
 
  冻干食品生产最主要的设备为食品用真空冷冻干燥机组,该机组的性能,能耗和操作自动化程度的高低决定了冻干食品生产企业的技术水平的高低,食品用冻干机分间歇式和连续式。间歇式冻干机由干燥箱体、加热系统、真空系统、制冷系统、控制系统等5部分组成。
 
  (1)干燥箱体
 
  有圆筒形及方形两种主要的形式,各有优点,圆筒形制造容易,但无法利用的空间多;方形则相反,空间利用率高,但制造较困难。
 
  (2)加热系统
 
  大多数采用辐射传热,辐射板由阳极电镀铝制成,导热介质有导热油,饱和水、二次蒸汽,有机溶剂如丙二醇、甘油等,热源均系用高压水蒸汽。
 
  (3)真空系统
 
  采用机械真空泵,有罗茨泵+油封泵及罗茨泵+罗茨泵+大气喷射+水环泵两种,两者主要区别是前者不能抽水蒸汽,因此对冷阱效率要求较高,优点是能耗小,后者则正好相反,能抽吸少量水蒸汽,缺点是能耗较大。
 
  (4)制冷系统
 
  由制冷机组与冷却排管构成,作水蒸汽捕集器(亦称冷阱)依其与辐射板组件的相对位置,有如下几种形式:①底置式:放置在辐射板组件的底部;②侧置式:放置在辐射板组件的两侧;③后置式:放置在辐射板组件的后面;④另置式:放置在辐射板组件不在同一容器内,另外一个容器放置,两容器之间有一个短而粗的管件连接。
 
  (5)控制系统
 
  有手动控制及自动控制两大类,自动控制又分仪表自动控制与PLC可编程序控制两类。以PLC可编程序控制最先进,现在已有专用的冻干程序控制仪问世,是在PLC基础上按冻干要求而设计的,能自动完成冻干过程中复杂的控制操作,并且有贮存数据的功能。
 
  2.简易冻干食品生产线的配置
 
  (1)前处理设备
 
  ①多用切片机1台,生产能力200~500kg/h。
 
  ②冷却槽
 
  杀青后的冷却槽可用清洗槽代替,简易生产线通常因自来水冷却沥水可选用振荡沥水机,如有条件,最好选用离心机。
 
  ③速冻库
 
  速冻库的配置与冻干机的处理能力相适应,以日班生产配料,满足2~3班冻干为宜。冷源最好单独或半单独设置( 低压循环部分独立)以防止在速冻库热负荷较大时,影响到正在冻干过程中的冷阱温度。
 
  (2)冻干车间
 
  冻干车间是冻干食品生产的关键工序,它的设置同时要考虑到产品质量受影响的程度,一般速冻库与冻干箱门之间的距离越短越好,并且此通道最好专用,仅作为物流通道,而不兼作人流通道,冻干箱门端与冻干机其它部分及设备最好隔开,以减少环境对半成品的污染。
 
  (3)卸料与包装间
 
  卸料与包装间应密闭,地面至少要用水磨石加打蜡,墙体要用白瓷砖贴至1.5m高,以上部分要刷白色防水涂料,此车间须装设空调除湿设备,空调制冷可与冷库系统合用,除湿设备宜选用转轮式除湿机,以利降低除湿成本,车间最好无窗户,门尽可能密闭,最好采用无尘净化室专用的密封门,并要有换气、消毒、灭菌等设施。
 
  包装时一般要有不锈钢工作台,抽真空充氮封口机,抽真空设备宜选用水环式真空泵,抽速约20L/s,充氮气源为工业用氮气,经减压过滤充入即可。
 
  3.现代化流水生产线配置
 
  现代化流水生产线与简易生产线相比,仅在前处理增加了清洗、去皮、杀毒、冷却、输送等自动化机械设备,以减少前处理中手工作业量,因清洗、去皮等操作中没有标准化通用设备,在此不作详述,其它与简易生产线相同。
 
编辑:fmt1592210117

 
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