【正文】 主要是為湯料業(yè)、配餐業(yè)、飲品業(yè)、公用事業(yè)部門和食品加工業(yè)者采用，用于生產各種方便食品、醫(yī)藥保健品及軍用品。 （5）引資方簡介 萊陽市伊達實業(yè)公司創(chuàng)建于1993年，現(xiàn)有資產人民幣4，100萬元，業(yè)務主要集中在化工，機電安裝，建材，食品加工和酒店業(yè)，歷年被評為中國農業(yè)銀行山東省分行信用等級AA 級企業(yè)。具有良好的商業(yè)和銀行信用，在發(fā)展的過程中取得銀行的大力支持。管理團隊年輕，有魄力，具有很強的技術背景和管理能力?？紤]到當?shù)刎S富的原材料和人力資源，以及食品國際貿易的傳統(tǒng)，伊達實業(yè)公司的管理團隊一直對高檔食品市場的發(fā)展非常關注并與相應的科研院所建立合作關系，經過對國內外食品市場和食品加工技術的慎重研究和分析，公司被凍干食品發(fā)展的良好前景所吸引，決定將發(fā)展重點轉移到凍干食品行業(yè)來。第三章 凍干技術原理和工藝 （1）凍干技術原理 凍干是從凍結的物料產品中去除水分的過程，它分為真空冷凍干燥和常壓冷凍干燥二種，由于一些條件限制目前采用的是真空冷凍干燥。凍干目的是保留產品的完整的生物和化學結構及其活性。象其它許多的技術步驟，一種凍干的類型被稱做升華，是自然發(fā)生的。升華指的是溶劑，比如水，象干冰一樣，直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮，破壞細胞。這種情況將不會發(fā)生在凍干里，因為固體構成被在其位置上的堅冰支撐著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質里。凍干過程分為冷凍、升華、解析干燥三個階段，每一個階段都有相應的要求，不同的物料其要求各不相同，各階段工藝設計及控制手段的差異直接關系凍干產品的質量和凍干設備的性能。 1．冷凍階段 冷凍干燥首先要把原料進行凍結，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好準備。凍結溫度的高低及凍結速度是控制目的，溫度要達到物料的凍結點以下，不同的物料其凍結點各不相同。凍結速度的快慢直接關系到物料中冰晶顆粒的大小，冰晶顆粒的大小對固態(tài)物料的結構及升華速率有直接關聯(lián)。一般情況下，要求13小時完成物料的凍結，進入升華階段。2．升華階段 升華干燥是冷凍干燥的主要過程，其目的是將物料中的冰全部汽化移走，整個過程中不允許冰出現(xiàn)溶化，否則便告凍干失敗。升華的二個基本條件：一是保證冰不溶化；二是冰周圍的水蒸汽必須低于610帕（正確的說法應是低于物料凍結點的飽和蒸汽壓）。升華干燥一方面要不斷移走水蒸汽，使水蒸汽壓低于要求的飽和蒸汽壓，另一方面為加快干燥速度，要連續(xù)不斷地提供維持升華所需的熱量，這便需要對水蒸氣壓和供熱溫度進行最優(yōu)化控制，以保證升華干燥能快速、低能耗完成。3．解析干燥 物料中所有的冰晶升華干燥后，物料內留下許多空穴，但物料的基質內還留有殘余的未凍結水分（它們以結合水和玻璃態(tài)形式存在）。解析干燥就是要把殘余的未凍結水分除去，最終得到干燥物料。（2）凍干工藝 國外的凍干技術發(fā)展較早，如丹麥和日本。而我國在很長一段時間內由于廠家制造凍干機技術水平所限，真空凍干機是非標準設備，在尚處于發(fā)展初期。國內眾多的食品凍干機（不管是進口還是國產）其品質參差不齊，凍干品產量質量及能耗各說己見，有些甚至把落后的工藝手段吹噓成國際先進水平，其科學態(tài)度極不嚴肅。凍干機涉及真空、制冷、熱工、微機等技術領域，它是把速凍、制冷、真空、熱工、自控等工藝過程有機結合的一個整體，采用的工藝過程不同、其各工藝過程結合的不同，都關系到凍干機的性能。但不管怎樣，只要凍干品質量好、產量高、設備能耗低（水電汽）、自動化程度高（操作簡便：從物料放入按鈕開機，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關機出料）、設備可靠性高、維護成本低且方便，用戶認可，就可以認為是好設備。我公司采用中國航天工業(yè)總公司下屬沈陽新陽凍干機械設備公司的設備，該設備幾年前便完成項目攻關，取得國家級專利，投入到產業(yè)化生產，并經過生產實踐檢驗，性能穩(wěn)定，且吸收了國外凍干工藝的先進技術，優(yōu)于國內其他同類設備。 凍干過程：速凍（時間快慢對凍干品質量有影響，1至3小時完成） 抽真空至一定的工作點（時間5至40分鐘） 升華干燥（按工藝曲線加熱、保持真空度，此階段最復雜，時間最長） 凍干結束（判斷凍干結束點） 出料1．速凍 原料經過挑選、漂洗、整形、放盤等前幾道工藝后，便可以進入凍干階段。凍干的第一步必須對凍干物料進行速凍，把放了物料的料盤置于凍干機中進行速凍（有的凍干機不帶速凍功能，要另配速凍機）。速凍工藝有幾種，我方設備主要采用真空制冷法：利用抽真空使物料中水分蒸發(fā)帶走熱量，冷卻物料達到制冷目的。不管采取何種方式，都應該保證物料在基本不變形的前提下在規(guī)定時間內凍結到一定的溫度。2．真空保持 為保證物料中的冰不溶化而直接汽化（升華），并不斷移走汽體，保證升華正常進行，必須使箱內真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓（610pa以下）。真空度的保持所用的裝置有：多級蒸汽噴射泵，羅茨泵+水環(huán)泵，冷阱+羅茨泵+水環(huán)泵，冷阱+羅茨泵+滑片泵，冷阱+滑片泵。 采用冷阱是為了捕捉水汽，降低真空泵的負荷，設計合理的冷阱基本不會導致真空泵失效，能耗也低，不過對制冷系統(tǒng)、冷阱的設計要求較嚴。 3．加熱方式 隨著冰不斷升華汽體的移走，也帶走物料的熱量，使物料溫度（冰溫）持續(xù)走低，從而引起冰的飽和蒸汽壓降低，升華速度放慢。為保持一定的升華速率，就必須不斷給物料補充熱量。熱量補充太少會降低升華速率，熱量補充太快會引起冰的溶化，導致物料塌陷凍干失敗。加熱方式有以下幾種: 微波加熱法；接觸加熱法；輻射加熱法；接觸、輻射混合加熱法。接觸加熱法，輻射加熱法，和接觸，輻射混合加熱法三種方法都利用加熱擱板進行，其加熱介質有蒸汽油、424介質，而油、424介質既可當加熱介質又可以做制冷媒體（速凍時）。4．自控系統(tǒng)由于凍干過程較復雜，且工作狀態(tài)范圍較窄，稍有不慎便會造成凍干品質量下降，因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機自控系統(tǒng)設計要求操作簡便，從物料放入按鈕開機，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關機出料。有關的溫度、壓力控制點要精心選擇、合理控制，速凍、真空保持、加熱的關聯(lián)應控制恰當，針對不同的物料設置工藝曲線。 第一階段產品的干燥可分為二個階段，在產品內的凍結冰消失之前稱第一階段干燥、也叫作升華干燥階段。產品在升華時要吸收熱量，一克冰全部變成水蒸汽大約需要吸收670卡左右的熱量，因此升華階段必須對產品進行加熱。但對產品的加熱量是有限度的，不能使產品的溫度超過其自身共熔點溫度。升華的產品如果低于共熔點溫度過多，則升華的速率降低，升華階段的時間會延長；如果高于共熔點溫度，則產品會發(fā)生熔化，干燥后的產品將發(fā)生體積縮小，出現(xiàn)氣泡，顏色加深，溶解困難等現(xiàn)象。因此升華階段產品的溫度要求接近共熔點溫度，但又不能超過共熔點溫度。由于產品升華時，升華面不是固定的。而是在不斷的變化，并且隨著升華的進行，凍結產品越來越少。因此造成對產品溫度測量的困難，利用溫度計來測量均會有一定的誤差?？梢岳脷鈮簻y量法來確定升華時產品的溫度，把凍干箱和冷凝器之間的閥門迅速地關閉1－2秒的時間（切不可太長）。然后又迅速打開，在關閉的瞬間觀察凍干箱內的壓強升高情況，計下壓強升高到某一點的最高數(shù)值。從冰的不同溫度的飽和蒸汽壓曲線或表上可以查出相應數(shù)值，這個溫度值就是升華時產品的溫度。產品的溫度也能通過對升華產品的電阻的測量來推斷。如果測得產品的電阻大于共熔點時的電阻數(shù)值，則說明產品的溫度低于共熔點的溫度；如果測得的電阻接近共熔點時的電阻數(shù)值，則說明產品溫度已接近或達到共熔點的溫度。冷凍干燥時凍干箱內的壓強，過去認為是越低越好，則認為不是越低越好，而是要控制在一定的范圍之內。壓強低當然有利于產品內冰的升華。但由于壓強太低時對傳熱不利，產品不易獲得熱量，升華速率反而降低。實驗標明：，氣體的對流傳熱小到可以忽略不計；，氣體的對流傳熱就明顯增加。在同樣的板層溫度下，產品容易獲得熱量，因而升華速率增加。但是，當壓強太高時，產品內冰的升華速率減慢，產品吸熱量降減少。于是產品自身的溫度上升，當高于共熔點溫度時，產品將發(fā)生熔化，造成凍干失敗。~，在這個壓強范圍內，既利于熱量的傳遞又利于升華的進行。，產品可能熔化，此時應發(fā)出真空報警信號，切斷對產品的加熱，甚至啟動冷凍機對凍干箱進行降溫，以保護產品不致發(fā)生熔化。凍干箱內的壓強是由空氣的分壓強和水蒸汽的分壓強組成的，因此要使用能測量全壓強的熱真空計來測量真空度；而不宜使用壓縮式真空計，以水銀為介質的壓縮式真空計由于水銀蒸汽有害產品應禁止使用。，為了排除大量的水蒸汽，光靠機械真空泵排除是不行的。冷凝器作為冷卻使大量水蒸汽凝結在其內部的制冷表面上，因此冷凝器實際上起著水蒸汽泵的作用。大量水蒸汽凝結時放出的熱量能使冷凝器的溫度發(fā)生回升，這是正常的現(xiàn)象。但由于冷凝器冷凍機的制冷能力不夠，冷凝器吸附水蒸汽的表面太小，或對產品提供熱量過多而產生過多的水蒸汽等原因，會引起冷凝器溫度的過度回升。當發(fā)生這種情況時。凍干箱和冷凝器之間的水蒸汽壓力差減小，從而導致升華速率的降低；與此同時凍干機系統(tǒng)內水蒸汽的分壓強增強，使真空度惡化，進而又引起升華速率的減慢，產品吸收熱量減少，產品溫度上升，致使產品發(fā)生熔化，凍干失敗。因此為了冷凍干燥出好的產品，需要保持系統(tǒng)內良好而穩(wěn)定的真空度。需要冷凝器始終能低于40℃以下的低溫，因為40℃。在升華干燥階段，凍干箱的板層是產品熱量的來源。板層溫度高，產品獲得的熱量就多；板層溫度低，產品獲得的熱量就少；板層溫度過高，產品獲得過多的熱量使產品發(fā)生熔化；板層溫度過低，產品得不到足夠的熱量會延長升華干燥時間。因此，板層的溫度應進行合理的控制。板層溫度的高低應根據(jù)產品溫度、凍干箱的壓強（即凍干箱的真空度）、冷凝器溫度三個因素來確定。如果在升華干燥的時候，產品的溫度低于該產品的共熔點溫度較多，凍干箱內的壓強小于真空報警設定的壓強較多，冷凝器溫度也低于40℃較多，則板層的加熱溫度還可以繼續(xù)提高。如果板層溫度提高到某一數(shù)值之后產品的溫度已接近共熔點溫度，或者凍干箱的壓強上升到接近真空報警的數(shù)值或者冷凝器溫度回升到40℃，則板層溫度不可再繼續(xù)提高，不然會出現(xiàn)危險的情況。實際上升華時板層溫度的高低還與凍干機的性能有關，性能較好的凍干機，板層的加熱溫度可以升得高一些。升華階段時間的長短與下列因素有關：產品的品種：有些產品容易干燥，有些產品不容易干燥。一般來說，共熔點溫度較高的產品容易干燥，升華的時間短些。產品的分裝厚度：正常的干燥速率大約每小時使產品下降1毫米的厚度。因此分裝厚度大，升華時間也長。升華時提供的熱量：升華時若提供的熱量不足，則會減慢升華速率，延長升華階段的時間。當然熱量也不能過多地提供。凍干機本身的性能，這包括凍干機的真空性能，冷凝器的溫度和效能，甚至機器構造的幾何形狀等，性能良好的凍干機使升華階段的時間較短些。在產品的第一階段時，除了要保持凍結產品的溫度不能超過共熔點以外，還要保持已干燥的產品溫度不能超過崩解溫度。所謂崩解溫度是對已經干燥的產品而言的。已干燥的產品應該是疏松多亂，保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)，以便下層凍結產品中升華的水蒸汽順利通過，使全部的產品都良好的干燥。但某些已干燥的產品當溫度達到某一數(shù)值時會失去剛性，發(fā)生類似崩潰的現(xiàn)象，失去了疏松多亂的性質，使干燥產品有些發(fā)粘。比重增加，顏色加深。發(fā)生這種變化的溫度就叫做崩解溫度。干燥產品發(fā)生崩解之后，阻礙或影響下層凍結產品升華的水蒸汽的通過，于是升華速度減慢凍結產品吸收熱量減少，由板層繼續(xù)供給的熱量就有多余。將會造成凍結產品溫度上升，產品發(fā)生熔化發(fā)泡現(xiàn)象。崩解溫度與產品的種類和性質有關，因此應該合