真空冷凍干燥機FD-1A-80實驗室箱50/80度THE PRODUCT DESCRIPIOM  ?∣產品說明：

冷凍干燥機是將含水物品預先凍結，然后將其水分在真空狀態下升華而獲得干燥物品的一種技術方法。經冷凍干燥處理的物品易于長期保存，真空冷凍干燥機加水后能恢復到凍干前的狀態并保持原由的生化特性。廣泛應用于藥品、生物制品、化工及食品工業，對于熱敏物質如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品，冷凍干燥技術更能顯示其*性。

真空冷凍干燥機FD-1A-80實驗室箱50/80度THE MAIN CHARACTERISTICS  ?∣主要特征：

●不銹鋼冷阱和臺面，清潔衛生，美觀耐腐蝕。

●真空冷凍干燥機采用立式設計，緊湊，占用臺面小。

●外形美觀，人體工學設計，操作方便。

●采用進口全封閉制冷機組，溫度低，捕水能力強，高效可靠，噪音低。

●采用風冷方式散熱，不需水冷卻。

●真空連接采用通用標準件，拆卸安裝簡易方便，密封性能可靠

●冷阱開口大，帶樣品預凍功能。

●冷阱為全不銹鋼，冷阱內無盤管，光潔耐腐蝕。

●冷阱溫度及樣品真空度均采用LED數字顯示,簡潔明確;

●設計導流筒，提高冷阱有效面積，快速凍干。

●真空冷干燥機具有*充氣閥，可充干燥氮氣或惰性氣體。

●特定設計的觸摸軟鍵可快速準確地實現各功能設置,操作簡單方便;

●透明鐘罩式干燥室，自然加熱，安全直觀。

●標準真空接口，可與多種真空泵聯用。

●特殊設計的不銹鋼樣品架，普通型樣品盤間距可調，層數自由設定;

●樣品溫度顯示（可選配）。

TECHNICAL PAPAMETERS  ?∣技術參數：

◆型    號：FD-1A-80

◆冷凝溫度：-80℃

◆真 空 度：< 15Pa

◆凍干面積：0.12㎡

◆盤裝物料：1.2 升

◆捕水能力：3kg/24h

◆樣 品 盤：Φ200mm×4層

◆電源要求：220V 50Hz 1300W

◆主機尺寸：590*590*825mm

標準配置

主機、2升國產真空泵、普通干燥裝置 (樣品盤4個)

干燥脫水技術是一項適用于蔬菜、水 果、肉類、水產、藥品的護色、保鮮、保質、保營養成分 的高新加工技術 ,其原理是在真空狀態下 ,利用升華 原理 ,使預先凍結的物料中的水分不經過冰的融化 直接以冰態升華為水蒸氣而除去 ,從而獲得干燥制 品的技術 ,簡稱凍干技術。用此方法生產的食品叫 真空凍干食品。由于真空冷凍干燥是在低溫、高真 空狀態下進行 ,物料中的水分直接從固態升華為氣 態 ,因而可以zui大限度地保持被干物料的細胞活性 以及被干物料的色、香、味、形和營養成分 ,而且復水 性能好。凍干食品是采用現代脫水技術與工藝加工 而成的集方便、保健、*為一體的高品質綠色食品 ,避免了傳統脫水方法帶來的變色、變質、變味、成 分流失、無法還原等缺陷。

     凍干食品在市場上的產量以每年 30 %的 速度遞增 ,正成為貿易的大宗食品。據統計 ,目 前 ,美國年消費凍干食品 500 萬噸 ,日本 160 萬噸 , 法國 150 萬噸 ,其它國家的消費數量也很可觀[1 ] 。 國內在凍干方面的研究起步較晚 ,近年來一些科研 單位對某些產品進行了工藝研究 ,東北大學成功研 究了人參凍干工藝 ,四川大學研究了牦牛肉的冷凍 干燥工藝。此外 ,上海華裔發展有限公司將一些名 菜如宮保雞丁等 ,用凍干工藝加工 ,已在國內申請專 利。隨著人們對凍干產品需求量的逐年增大 ,凍干 設備也有了較大的發展。

1 　真空冷凍干燥設備的原理及組成 真空冷凍干燥設備的工作原理是 :先將物料凍 結到共晶點溫度以下 ,使水分變成固態的冰 ,然后將 經過前處理的預凍食品裝入干燥倉內 ,在低溫真空 狀態下 ,由加熱板導熱或輻射方式供給食品熱能 ,使 食品中的水分直接由冰升華成水蒸氣。不斷升華出 的水蒸氣 ,由真空泵組抽至捕水倉內 ,在 - 40～ - 45 ℃的排管外壁上凝結被捕捉 ,直至按凍干曲線 達到規定的要求而停止供熱和抽真空 ,完成食品凍 干全過程。真空冷凍干燥機(簡稱凍干機) 主要由真 空冷凍干燥箱(簡稱凍干箱) 、真空系統、制冷系統、 加熱系統及自動控制系統等幾部分組成。

1. 1 　干燥箱 干燥箱是一個真空密閉容器 ,是冷凍干燥設備 的重要組成部件之一 ,是干燥過程中傳熱和傳質的 場所 ,它的性能直接影響到冷凍干燥設備的性能。 如果帶有蒸氣消毒滅菌功能 ,凍干箱還應是一個低 壓內壓容器。干燥室的形狀主要有圓形和矩形兩 種 ,圓形干燥室操作容易、強度高、制作費用低 ,但其 內部空間的利用率低 ;矩形干燥室的空間利用率高 , 但制造費用高。

1. 2 　真空系統 真空系統包括真空干燥室、隔離閥、水蒸氣捕集 冷凝器、真聯式旋片真空泵、聯接管道以及放氣閥 等。系統內空氣水蒸氣的抽除是由真空泵完成的當真空泵工作時 ,打開隔離閥 ,真空干燥室內的空氣 及水蒸氣經過水蒸氣捕集冷凝器捕獲水分后進入真 空泵 ,由真空泵排氣口排出系統。為防止經水蒸氣 捕集冷凝器后抽除的氣體中含有的極少量的水蒸氣 進入泵內 ,系統內配置了氣鎮閥 ,冷凍干燥時 ,打開 氣鎮閥。在真空泵的排氣口裝有油霧捕集器 ,以防 止排出氣體中的煙霧污染室內環境。

1. 3 　加熱系統 為了使凍結后制品中的水蒸氣不斷地從冰晶中 升華 ,就必須提供水蒸氣升華所需的足夠熱量 ,因此 要配置加熱系統。加熱系統除加熱板以外 ,還包括 熱媒加熱罐、換熱器、氣動調節閥、循環泵及管路、閥 門、液位計、溫度傳感器等。

1. 4 　制冷系統 水蒸氣凝結器又稱為冷阱 ,是制冷系統的主要 部件。在 13. 3 Pa 真空下 ,質量為 1 g 的冰升華可生 成 100 m3 的水蒸氣 ,若這大量的水蒸氣不加以處理 而由真空泵抽出 ,則需要大容量的抽氣機才能維持 所需的真空度。冷阱的作用是將干燥室中的水蒸氣 冷凝吸附變成冰 ,以免進入真空泵 ,一方面可以減少 真空泵的工作負擔 ,另一方面能夠保證干燥室具有 較低的真空度。

1. 5 　自動控制系統 自動控制系統是凍干機的指揮機構 ,凍干機的 控制包括制冷機、真空泵的起、停 ,加熱溫度的控制 , 物料溫度、冷阱溫度、真空度的測試與控制 ,自動保 護和報警裝置等。自動控制系統的功能是對凍干機 的各個重要參數進行測量、顯示 ,根據預先的設置對 凍干機進行精確控制 ,使其運行在規定的狀態 ,并可 對故障狀態報警并自動應急處理。通過測量和記錄 凍干過程的工藝參數 ,可以完整地了解整個凍干過 程。對這些參數實施有效地控制 ,則可以實現對整 個凍干過程的優化。即在保證產品品質的前提下 , 提高生產效率及減少能量消耗。 2 　食品凍干機的研究現狀 食品凍干機的突出特點是產量高 ,脫水量大。 因此 ,要求真空系統排氣量大 ,真空度不高。目前除 采用大型捕水器和羅茨旋轉泵機組之外 ,大多采用 幾級串聯的水蒸氣噴射泵 ,這種泵能直接以氣態排 除水蒸氣 ,系統中不必設置捕水器。由于裝料量大 , 大多采用裝料車。食品凍干機中 ,丹麥阿*的 RA Y型間歇式和 CONRAD 型連續式凍干機 ,日本共和真空株式會社的無隔離干燥過程水氣凝結器除 冰再生技術和 TL 型液體食品密閉系統管式凍干機 可代表世界食品凍干機的*技術。1989 年 10 月 17 日保加利亞的索非亞成立了低溫生物學和冷凍 干燥 技 術 研 究 所 ( Institute of Cryobiology and Lyophilizatin in Sofia ,簡稱 ICL) ,主要研究宇航食 品、兒童食品、方便食品、保健食品和營養食品。該 研究所的科研實力目前在世界上*三位 ,僅次 于美國和俄羅斯[2 ] 。

近年來 ,國內食品凍干機發展較快 ,生產廠家較 多 ,質量、性能、規格型號各不相同。早在解放前 ,國 內已開始在實驗室中用簡易凍干裝置來作保存菌 種、毒種的試驗。20 世紀 50 年代初期 ,武漢、北京 等生物制品研究所及部分獸藥廠先后進口了一批凍 干機。20 世紀 60 年代北京、天津、南京、上海、大連 等地相繼建立了一些實驗性凍干食品生產廠家并先 后仿制了一批凍干機 ,特點是整體式 ,擱板溫度不均 勻 ,手動操作 ,能自動記錄。20 世紀 70 年代湖北自行設計了 37. 4 m2 的凍干機 ,采用單機雙級壓縮機 , 可在箱內加蓋瓶塞 ;在上海建立了年產 300 t 的中 等規模的凍干車間。為加快我國凍干技術的發展 , 機電部將工業真空冷凍干燥機列入 1986 年工業技 術發展基金項目 ,由華中理工大學承擔并與浙江真 空設備廠協作進行研制[3 ] ,產品于 1989 年通過部級 鑒定 ,該機結構緊湊、功能齊全、擱板間距可調 ,采用 微機程控。此外 ,清華大學核能設計研究院引進俄 羅斯大型食品真空冷凍干燥設備的*技術 ,直接 與*企業煙臺冰輪集團合作 ,共同探索出一 條發展我國冷凍干燥事業的新路 ,優點是 :起點高、 投資少、見效快。在引進、消化、吸收的同時 ,對設備 的改進提出了切實可行的方案 ,特別是控制系統設 計 ,從工藝要求出發 ,在考慮節能的同時 ,以進一步 提高效率為目的 ,采用現代化的儀表和*控制手 段 ,對設備的控制系統重新進行了優化設計 ,從根本 上提高了我國大型食品冷凍干燥機的整體設計及控 制水平[4 ]

　　目前 ,國產食品凍干機還都是非標準化產品。 大部分生產廠家走的是仿制道路 ,有些廠家在采用 *技術的同時 ,進行了較大的改進[6 ] 。如 : 加熱板內采用了特殊導流裝置 ,使板內流體的流量 均勻 ,保證了加熱的均勻和穩定 ;捕水器在工作中可 實現交替捕水和融冰 ,捕水器盤管內氨液制冷方式 由傳統的氨液相變制冷改為氨液無相變制冷 ,使捕 水器盤管內溫度均勻 ,結霜性能良好。除仿制之外 , 國內自己的研制能力也在提高 ,有些單位已經脫離 了仿制國外機型 ,抽氣系統采用低架式水蒸氣噴射 泵抽水蒸氣 ,省去了捕水器和制冷系統 ,降低了設備 價格。 3 　食品凍干機的發展趨勢 無論是國產設備還是引進的凍干設備 ,其共同 的缺點是價格昂貴 ,耗能高 ,收回投資慢。降低成本 ,減少能耗是凍干機今后的主攻方向。因此 ,食品 凍干機的研究方向和發展趨勢有以下 4 點。

3. 1 　改進結構、優化設計、降低成本、減少能耗 國外有些凍干機不采用不銹鋼制造 ,而采用低 碳鋼涂覆食品用可烘干樹脂 ,涂層厚度為 0. 12～ 0. 20 mm ,在室溫下就會發出紅外線。擱板表面涂 高性能遠紅外發射材料 ,增強其輻射能力 ;料盤表面 處理 ,增強其吸熱能力。捕水器的結構、尺寸、結霜 特性的優化更有實際意義 ,因為目前它的造價相當 于凍干箱的造價 ,運轉功耗較大。對于凍干機而言 , 加熱系統只是補充升華熱 ,功率消耗本不應太高 ,但 現有設備不盡人意 ,應該優化結構 ,降低能耗。

3. 2 　保證質量 ,提高性能 有些廠家的凍干機安裝后 ,一直不能投入正常 生產 ;有些凍干機雖然能生產 ,但能耗太高 ,生產的 產品越多 ,賠錢越多 ;還有些元器件不斷出現故障 , 影響正常生產。因此 ,必須保證凍干機質量。提高性能是指除加熱速率、抽氣速率、溫度均勻性、真空 度穩定性之外 ,增強設備新的功能 ,例如增加凍干結 束時的判斷功能 ,zui簡單的辦法是稱重法。目前已 有人試驗 ,但不成功 ,原因是沒有離開天平和地秤的 模式 ,致使小設備安裝困難 ,大設備笨重而不穩定。 應該發展質量傳感器 ,用較小的一次元件給出質量 隨時間的變化。

3. 3 　開發連續式凍干設備 當前生產的凍干機都是間歇式產品 ,隨著工業 技術的發展 ,人民生活水平的提高 ,消費量會增大 , 因此發展連續式凍干設備 ,增加凍干產品的產量是 必然趨勢。

3. 4 　提高衛生標準 近年來 ,西方國家在食品生產企業開始推行 HACCP 系 統 ( Hazard Analysis Critical Control Point) ,對食品加工設備的消毒殺菌、衛生管理等提 出了更加嚴格的要求。以此為契機 ,日本許多廠家 紛紛將原有鍍鋅鋼板的真空干燥室改為不銹鋼真空 室 ,因為在向真空室通蒸氣進行滅菌的過程中 ,鍍鋅 層會與 60～80 ℃的濕熱蒸氣發生反應生成微粉 ,污 染食品。凍干設備的使用年限一般為 20～25 年 ,考 慮到 HACCP 系統遲早將進入中國 ,國內凍干產業 廠家應未雨綢繆及早做好準備。

4 　結 論 目前 ,國內科技工作者已經成功研制出系列真空冷凍干燥設備 ,杭州聚同FD系列的產品研制為發展我國真空冷凍干燥技術奠 定了良好的基礎。隨著市場對凍干食品需求量 的不斷增加和我國加入世貿組織以及人民生活水平 的逐漸提高 ,凍干食品在國內將具有美好的發展前 景 ,凍干設備也將會有長足的發展。

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