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真空泵系统在真空干燥中的应用


真空干燥过程就是将被干燥物料置放在密闭的干燥室内,用真空泵系统抽真空的同时对被干燥物料不断加热,使物料内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面,水分子在物料表面获得足够的动能,在克服分子间的相互吸引力后,逃逸到真空室的低压空间,从而被真空泵抽走的过程。真空干燥能够方便地回收有用和有害的物质,而且能做到密封性良好。从环境保护的意义上讲,有人称真空干燥为“绿色干燥”。

  在真空状态下,物料湿气的沸点降低、汽化过程加速,因此就特别适合于对温度敏感而且易分解的物料。真空干燥主要在低真空区域内进行。粮食水分在汽化过程中,其沸腾蒸发温度与环境压力成正比,把高水分粮食放置在密闭的干燥筒内,使干燥筒形成并维持一定的真空度,同时对干燥筒内的粮食不断加热,使粮食内部的水分通过压力差扩散到表面,汽化后被真空泵抽走,实现真空低温状态下连续对高水分粮食进行脱水干燥。真空干燥使水分的沸腾蒸发温度从100℃降低到40℃以下,由于蒸发温度低于淀粉的糊化温度,不会对粮食籽粒产生损伤。避免了粮食籽粒的膨胀和爆腰,能够保证粮食干燥后的产品质量。保证了物料烘后原有色、香、味、营养成份、品质基本不变,是真正意义上的低温干燥,与一般的热风低温干燥完全不同。

  真空冷冻干燥(vacuumfreezedrying)技术是使物料首先冻结,然后在真空条件下升温,使冰升华达到最后干燥的目的。采用的加热方式有红外线加热、微波加热等,所提供的热量既要快速使冰升华,又不能使产品表面受到损伤。真空冷冻干燥技术能够保持近二十年来利用真空气氛对食品进行保鲜的包装技术发展较快。因为这种包装不但具有免除氧气使食品不易腐烂变质,贴体和充气包装即可不受昆虫危害又可抑制霉菌生长,可提高和延长食品保鲜程度和存放时间等特点,而且包装设备大多结构简单,操作方便,价格低廉,采用的塑料包装材料成本低、美观大方、易于普及。真空包装的食品种类较多,如榨菜、大头菜、海带、香肠、扒鸡、烧鸭、豆制品、奶粉、麦乳精等等。由于新鲜的产品从收获到另售过程中所经过的中间环节时间较长,损失严重易提高销售价格,而真空包装工艺的推广,将使新鲜产品的价格和冷藏费用降低,从而可缓和供需之间的矛循。因此真空保鲜必将成为潜力极大的市场而活跃在人们的生活中。
真空冷冻干燥技术最早出现于二十世纪初,近年来发展很快。这是因为它与通常的热晒、热风干燥,红外干燥,高频干燥相比较具有很多的优点。由于冷冻干燥的工艺过程是先将被干物料冻结,然后抽真空,使物料中已冻结成冰的水份不经过液态而直接升华去掉。因此冻干后的制品、不但可以呈现多孔性状态而保持原来的形状,便其加水后易恢复原状,而且低温干燥还可以防止物料热分解。同时由于真空气氛下干燥的物料免除了氧化作用,因此干燥后的制品,其物理、化学和生物性能可完全不变。真空冷冻干燥的应用范围正在逐年扩大。具体应用如下表所示。
产品原有的色、香、味、形以及营养成分,特别对热敏性物料的干燥,是生产绿色食品有前途的一种干燥方法。

应用范围

应用实例

生物体保存

血浆、细菌、动脉、骨骼、皮肤'、角膜、神经组织

贵重或热敏性药物生产

酶、疫苗、激素、各种抗生素

食品制作与保存

咖啡、海产品、水果、调味品

微粉末干燥

氨基酸、金属粉、矿物粉


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