熟練掌握食品凍干機(jī)原理及操作要點(diǎn)，獲得高質(zhì)量制品

凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。 當(dāng)水在三相點(diǎn)（溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa）時(shí)，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分，不經(jīng)過冰的融化，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達(dá)到冷凍干燥的目的。 

凍干制品呈海綿狀、無干縮、復(fù)水性、含水分極少，相應(yīng)包裝后可在常溫下長(zhǎng)時(shí)間保存和運(yùn)輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法的優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)問世以來越來越 受到人們的青睞，在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì)，真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。

食品凍干機(jī)是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。本設(shè)備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實(shí)現(xiàn)快速化霜；采用高效真空機(jī)組，并可實(shí)現(xiàn)油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng)，多路按需供冷，工況穩(wěn)定，有利節(jié)能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。

要獲得高質(zhì)量的制品，對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較全面的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再凍干三個(gè)分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。溶液速凍時(shí)（每分鐘降溫10~50℃），晶粒保持在顯微鏡下可見的大小；相反慢凍時(shí)（1℃/分），形成的結(jié)晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙，可以提高凍干的效率，細(xì)晶在升華后留下的間隙較小，使下層升華受阻，速成凍的成品粒子細(xì)膩，外觀均勻，比表面積大，多孔結(jié)構(gòu)好，溶解速度快，便成品的引濕性相對(duì)也要強(qiáng)些。 

藥品在凍干機(jī)中預(yù)凍在兩種方式：一種是制品與干燥箱同時(shí)降溫；另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右，再將制品放入。前者相當(dāng)于慢凍，后者則介于速凍與慢凍之間，因而常被采用，以兼顧凍干效率與產(chǎn)品質(zhì)量。此法的缺點(diǎn)是制品入箱時(shí)，空氣中的水蒸氣將迅速地凝結(jié)在擱板上，而在升華初期，若板升溫較快，由于大面積的升華將有可能超越凝結(jié)器的正常負(fù)荷。此現(xiàn)象在夏季尤為顯著。 制品的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)驗(yàn)證明，過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達(dá)到共晶點(diǎn)。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶，為了克服過冷現(xiàn)象，制品凍結(jié)的溫度應(yīng)低于共晶點(diǎn)以下一個(gè)范圍，并需保持一段時(shí)間，以待制品凍結(jié)。

食品凍干機(jī)工藝流程：
選擇新鮮草莓→清洗、去柄→瀝干→切片→糖浸→裝盤、稱量→食品凍干機(jī)部分（裝倉(cāng)→預(yù)凍→冷阱制冷→真空排氣→真空升華干燥→出倉(cāng)）→稱量→包裝。　

食品凍干機(jī)操作要點(diǎn)：
1、選料　　
購(gòu)買成熟的、無斑點(diǎn)的、無腐爛的新鮮草莓，除去柄及葉子，用清水清洗3-4次，然后瀝干，把每個(gè)草莓切成3-4片，使每片厚度為6-8mm。

2、裝盤　　
把剛切好的草莓片平放于食品凍干機(jī)的物料盤中。

3、預(yù)凍
將裝好盤的草莓放入凍干倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行凍結(jié)，溫度為-35℃，凍結(jié)時(shí)間為1-2h，使草莓的中心溫度達(dá)到共晶點(diǎn)溫度以下。

4、真空升華干燥（在定壓條件下）
首先將真空冷凍干燥機(jī)冷阱溫度預(yù)冷至-45℃，當(dāng)冷阱溫度降至-45℃時(shí)開啟真空泵使真空度達(dá)到20pa，并保持這一壓力，這時(shí)開始給擱板加熱，被凍結(jié)的草莓開始升華干燥。在升華干燥階段嚴(yán)格地保持恒定的冷阱溫度，而在加熱過程中草莓的中心溫度不高于其共晶點(diǎn)溫度，草莓的表面的溫度不高于其所允許的溫度。當(dāng)草莓的表面溫度和中心溫度相接近時(shí)，升華干燥結(jié)束。草莓的升華干燥一般持續(xù)4-5小時(shí)。

5、真空升華干燥（在變壓條件下）
首先同樣將真空冷凍干燥機(jī)冷阱溫度預(yù)冷至-45℃，當(dāng)冷阱溫度降至-45℃時(shí)開啟真空泵，使真空度達(dá)到80pa，同時(shí)給擱板加熱。當(dāng)加熱擱板的溫度上升為30℃時(shí)，這時(shí)開始調(diào)整壓力，使壓力降至40pa并保持一段時(shí)間；當(dāng)擱板溫度上升至45℃時(shí)，這時(shí)調(diào)整壓力使壓力降至20pa并保持到升華干燥結(jié)束，時(shí)間大約3-4h。　　

6、解析干燥
解析干燥階段壓力保持在20pa，擱板溫度在48℃，時(shí)間一般為1-2h。

7、包裝
當(dāng)解析干燥結(jié)束，這時(shí)停止給擱板加熱，同時(shí)關(guān)閉真空泵、制冷機(jī)和冷卻水系統(tǒng)并打開放空氣閥使凍干箱內(nèi)的壓力恢復(fù)到常壓，這時(shí)開始出艙。出倉(cāng)后要立即對(duì)已凍干完畢的草莓進(jìn)行無菌包裝。