一、凍干食品生產(chǎn)過程中的加熱方法
1.接觸傳熱方式
這是一種最簡單的加熱方法,在干燥室內設置可加熱的多層擱板,上面放置裝有被干燥食品的干燥盤。利用干燥盤與擱板接觸傳導加熱。在這種情況下。加熱擱板與干燥盤,干燥盤與干燥食品間不能完全良好地接觸,因此利用這種方法進行加熱時,干燥時間多少較其它方法長些,但其優(yōu)點是干燥是構造簡單,并可充分利用空間。
2.復式加熱方式
接觸傳導僅加熱食品的一面,而在本法中被干燥的食品兩面都與加熱板接觸,因此傳熱良好而可縮短干燥時間,所采用的方式將被干燥食品在與加熱板接觸前,先以金屬網(wǎng)狀鋁板夾住,以打開升華時水蒸汽的通道并減少其阻力,然后用液壓加上擱板,使之與網(wǎng)狀鋁板接觸,此法優(yōu)點是可縮短干燥時間,但為能與上擱板接觸,擱板必須是活動的,因此必須使用液壓裝置,而導致構造復雜,并降低干燥室的利用率,故設備費用高昂,此外,對非平面而不定形被干燥食品,則有不能充分發(fā)揮效果的缺點。
3.有釘板加熱方式
這是上述復式加熱方式的變形,此法是利用裝有多枚釘子的2片加熱板將被干燥食品夾在中間以進行加熱,這種方式的加熱接觸面積擴大到被干燥食品的內部,因而能有效地進行熱供給,利用此方式,干燥時間可大幅度縮短,但相反的是,大量處理被干燥食品時,干燥前與干燥后的操作繁雜,需要人力與時間,另外還涉及衛(wèi)生的問題,因此在實用規(guī)模裝置上幾乎都不采用。
4.輻射加熱方式
此種方式是將被加熱干燥的食品置于干燥盤或干燥網(wǎng)上,然后插入兩片加熱板之間,使之不與加熱板接觸,而由加熱板輻射來供給熱量,因此加熱板可加熱到允許溫度以上的高溫,而被干燥食品的溫度則保持在容許溫度之內,這樣可以縮短干燥時間,且被干燥食品的形狀若不是定型時也不會有所防礙。干燥前后的操作也很容易,特別是在大型連續(xù)干燥裝置中更加有效,已經(jīng)設計出適當?shù)目刂品绞剑⑻岣呒訜岚宓妮椛淠苻D換效率,其干燥時間已縮短至可以與復式加熱相匹敵的程度,因此,該加熱方式已演變成凍干食品設備的基本形式。
5.微波加熱方式
微波照射能使不同形狀的食品內外都得到加熱,大大縮短干燥時間(約10%~20%)。此外,干燥室的利用率也較高。盡管微波加熱具有明顯的優(yōu)點,但因為產(chǎn)生微波形式的能量是昂貴的,其費用為蒸汽費用的10~20倍。另外,微波加熱過程很難控制。如果供熱量有余,會導致升華界面有少量冰融化,而水的介電常數(shù)比冰的介電常數(shù)大得多,水將吸收更多的熱量使溫度升高而使更多的冰融化,最終導致干燥失敗。
6.紅外線加熱
在干燥室安裝紅外線發(fā)生器產(chǎn)生紅外線輻射。但由于其維持費用相當高,故很少應用于冷凍干燥食品方面。
二、凍干食品的生產(chǎn)設備
1.主要設備
凍干食品生產(chǎn)最主要的設備為食品用真空冷凍干燥機組,該機組的性能,能耗和操作自動化程度的高低決定了凍干食品生產(chǎn)企業(yè)的技術水平的高低,食品用凍干機分間歇式和連續(xù)式。間歇式凍干機由干燥箱體、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等5部分組成。
(1)干燥箱體
有圓筒形及方形兩種主要的形式,各有優(yōu)點,圓筒形制造容易,但無法利用的空間多;方形則相反,空間利用率高,但制造較困難。
(2)加熱系統(tǒng)
大多數(shù)采用輻射傳熱,輻射板由陽極電鍍鋁制成,導熱介質有導熱油,飽和水、二次蒸汽,有機溶劑如丙二醇、甘油等,熱源均系用高壓水蒸汽。
。3)真空系統(tǒng)
采用機械真空泵,有羅茨泵+油封泵及羅茨泵+羅茨泵+大氣噴射+水環(huán)泵兩種,兩者主要區(qū)別是前者不能抽水蒸汽,因此對冷阱效率要求較高,優(yōu)點是能耗小,后者則正好相反,能抽吸少量水蒸汽,缺點是能耗較大。
(4)制冷系統(tǒng)
由制冷機組與冷卻排管構成,作水蒸汽捕集器(亦稱冷阱)依其與輻射板組件的相對位置,有如下幾種形式:①底置式:放置在輻射板組件的底部;②側置式:放置在輻射板組件的兩側;③后置式:放置在輻射板組件的后面;④另置式:放置在輻射板組件不在同一容器內,另外一個容器放置,兩容器之間有一個短而粗的管件連接。
。5)控制系統(tǒng)
有手動控制及自動控制兩大類,自動控制又分儀表自動控制與PLC可編程序控制兩類。以PLC可編程序控制最先進,現(xiàn)在已有專用的凍干程序控制儀問世,是在PLC基礎上按凍干要求而設計的,能自動完成凍干過程中復雜的控制操作,并且有貯存數(shù)據(jù)的功能。
2.簡易凍干食品生產(chǎn)線的配置
(1)前處理設備
①多用切片機1臺,生產(chǎn)能力200~500kg/h。
、诶鋮s槽
殺青后的冷卻槽可用清洗槽代替,簡易生產(chǎn)線通常因自來水冷卻瀝水可選用振蕩瀝水機,如有條件,最好選用離心機。
③速凍庫
速凍庫的配置與凍干機的處理能力相適應,以日班生產(chǎn)配料,滿足2~3班凍干為宜。冷源最好單獨或半單獨設置( 低壓循環(huán)部分獨立)以防止在速凍庫熱負荷較大時,影響到正在凍干過程中的冷阱溫度。
。2)凍干車間
凍干車間是凍干食品生產(chǎn)的關鍵工序,它的設置同時要考慮到產(chǎn)品質量受影響的程度,一般速凍庫與凍干箱門之間的距離越短越好,并且此通道最好專用,僅作為物流通道,而不兼作人流通道,凍干箱門端與凍干機其它部分及設備最好隔開,以減少環(huán)境對半成品的污染。
(3)卸料與包裝間
卸料與包裝間應密閉,地面至少要用水磨石加打蠟,墻體要用白瓷磚貼至1.5m高,以上部分要刷白色防水涂料,此車間須裝設空調除濕設備,空調制冷可與冷庫系統(tǒng)合用,除濕設備宜選用轉輪式除濕機,以利降低除濕成本,車間最好無窗戶,門盡可能密閉,最好采用無塵凈化室專用的密封門,并要有換氣、消毒、滅菌等設施。
包裝時一般要有不銹鋼工作臺,抽真空充氮封口機,抽真空設備宜選用水環(huán)式真空泵,抽速約20L/s,充氮氣源為工業(yè)用氮氣,經(jīng)減壓過濾充入即可。
3.現(xiàn)代化流水生產(chǎn)線配置
現(xiàn)代化流水生產(chǎn)線與簡易生產(chǎn)線相比,僅在前處理增加了清洗、去皮、殺毒、冷卻、輸送等自動化機械設備,以減少前處理中手工作業(yè)量,因清洗、去皮等操作中沒有標準化通用設備,在此不作詳述,其它與簡易生產(chǎn)線相同。