冷凍干燥機(jī)設(shè)備的基本分類有哪些

      新鮮水果和蔬菜季節(jié)性強(qiáng)，不易儲存。干燥是水果和蔬菜保存中應(yīng)用廣泛的技術(shù)之一。隨著水果和蔬菜休閑食品的快速發(fā)展，干燥技術(shù)的研究也在不斷深入。國內(nèi)外相關(guān)研究主要集中在加工工藝及其工藝參數(shù)、干燥動力學(xué)、干果蔬質(zhì)量等方面。利用低能耗加工工藝，在盡可能短的干燥時間內(nèi)，更大限度地保留新鮮水果和蔬菜的營養(yǎng)成分，獲得更好的感官品質(zhì)。

真空冷凍干燥機(jī)的冷凍干燥過程在真空和低溫環(huán)境下進(jìn)行，不破壞熱敏物質(zhì)，抑制酶的生物活性和微生物的生長繁殖。因此，新鮮水果和蔬菜的顏色、香味、味道、形狀和營養(yǎng)成分可以得到很好的保留，高質(zhì)量的水果和蔬菜干燥產(chǎn)品可以制備。因此，冷凍干果和蔬菜可以滿足消費(fèi)者對水果和蔬菜營養(yǎng)、美味和健康的追求。然而，由于成本高、能耗高、產(chǎn)量低，它也是最昂貴的干燥過程之一。為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，需要進(jìn)一步優(yōu)化或采用更有效的聯(lián)合干燥技術(shù)，以達(dá)到高質(zhì)量和低能耗。

研究表明，干燥前處理和預(yù)凍條件對冷凍干燥過程也起著重要作用，除了干燥條件、干燥機(jī)類型和材料特性對冷凍干燥果蔬的質(zhì)量和干燥能耗有影響。此外，與單一干燥技術(shù)相比，冷凍干燥技術(shù)作為一種分階段干燥的復(fù)合技術(shù)，結(jié)合冷凍干燥等干燥方法的優(yōu)勢，在干燥質(zhì)量和成本能耗方面具有良好的優(yōu)勢，因此受到國內(nèi)外學(xué)者和行業(yè)的廣泛關(guān)注，具有廣闊的應(yīng)用前景。

按照干燥機(jī)制的不同，將干燥分為熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥、ＦＤ(冷凍干燥)和紅外干燥。熱風(fēng)、微波生產(chǎn)成本低，工業(yè)應(yīng)用廣泛，但營養(yǎng)損失嚴(yán)重，加熱均勻性差，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外，三種干燥方法在產(chǎn)品質(zhì)量上具有明顯優(yōu)勢，但由于真空干燥難以傳遞熱量，F(xiàn)Ｄ由于各種技術(shù)原因，生產(chǎn)能耗高，紅外干燥穿透能力有限，在生產(chǎn)實(shí)踐中難以大規(guī)模應(yīng)用。

真空冷凍干燥機(jī)ＦＤ(冷凍干燥)以升華脫水為基礎(chǔ)。在干燥所需的低溫環(huán)境下，可以更大程度地減少風(fēng)味和芳香化合物的損失，產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)，減少體積皺縮；此外，產(chǎn)品質(zhì)量良好，因?yàn)榇蠖鄶?shù)酶促反應(yīng)停止，保持了新鮮水果和蔬菜的初始狀態(tài)。

但真空冷凍干燥機(jī)由于保持低溫狀態(tài)，提供升華熱，降低干燥室總壓等操作，ＦＤ(冷凍干燥)是一種高能耗、高成本的生產(chǎn)技術(shù)。因此，改善整個干燥過程，提高干燥效率，降低能耗，已經(jīng)成為許多研究的熱點(diǎn)。

簡單介紹一下真空冷凍干燥機(jī)干燥過程的數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化。

干燥動力學(xué)通常用于描述干燥過程中傳熱傳質(zhì)的宏觀和微觀機(jī)制。由于干燥方法、干燥條件和材料特性的影響，在改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)、優(yōu)化干燥過程、保質(zhì)降耗等方面具有重要意義。薄層干燥是一種廣泛應(yīng)用于確定水果和蔬菜干燥動力學(xué)模型的方法，通常用于水分比ＭＲ和時間ｔ關(guān)系描述干燥過程中的動態(tài)變化，利用決定系數(shù)。Ｒ２、卡方χ２、均方誤差ＲＭＳＥ等待統(tǒng)計(jì)指標(biāo)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。它可以作為估算干燥曲線、改善干燥過程、滿足低能耗需求的重要工具。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，沒有一種薄層干燥模型可以有效地概括所有水果和蔬菜的干燥動力學(xué)。在提高質(zhì)量和降低消耗方面，目前的研究主要集中在控制前處理方法、預(yù)凍方法和使用聯(lián)合干燥技術(shù)，但干燥參數(shù)可以通過建立干燥動力學(xué)模型來優(yōu)化。