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冻干果蔬奶片的基本原理的介绍

编辑:山东格雷特农业科技有限公司时间:2019-08-01

  与其他干燥方法一样,为了保持升华干燥,应该达到两个基本条件,即持续供热和持续除去蒸汽产生,在初始阶段,如果材料温度相对较高,升华所需的潜热可由材料本身的显热导出。然而,随着升华,果蔬奶片温度速度下降到与干燥室内蒸汽分压平衡的温度。此时,如果没有外部加热,升华干燥将停止。在外部加热的情况下,如果没有及时除去升华产生的蒸汽,蒸汽的分压将会升高,材料的温度也会升高,当物料达到0点时,物料中的冰晶融化,就没进行冻干了。

  供热过程是一个传热过程,排汽过程是一个传质过程,因此,升华干燥过程本质上是一个同时传热传质的过程,自然界中发生的任意过程均有驱动力,升华干燥传热的驱动力是热源与升华界面之间的温差,而传质的驱动力是升华界面与疏水器(或冷阱)之间的蒸汽分压差,温差越大,传热速度越快,蒸汽分压差越大,传质(即蒸汽排尽)速度越快。

  果蔬奶片冷冻干燥时,不但要保持产品的质量,而且要获得较快的干燥速度。升华所需的潜热应该通过外部传热过程从热源转移到干燥材料的表面,然后通过里面传热过程转移到材料中实际发生的冰升华,产生的水蒸汽应该通过里面传质过程到达材料表面,然后通过外部传质过程转移到蒸汽捕集器(冷捕集器)。任意一种工艺或几种工艺结合在一起均可能成为干燥过程的“瓶颈”,这取决于冷冻干燥设备的设计、操作条件和干燥物料的特性。只有同时增加传热传质效率,增加单位体积冷冻干燥果蔬奶片的表面积,干燥速度才能越快。

  在冰晶升华过程中,每1g冰晶升华吸收约2822.4J的热量,如果没有热源,冰晶升华将吸收产品的热量,即通过减低产品的温度来保持升华所需的热量,当产品温度减低时,冰晶的饱和蒸气压也随之减低,当环境中的压力相等时,升华停止,因此,在冷冻干燥过程中,应该对果蔬奶片施加热量。