【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(mén)和食品加工業(yè)者采用，用于生產(chǎn)各種方便食品、醫(yī)藥保健品及軍用品。 （5）引資方簡(jiǎn)介 萊陽(yáng)市伊達(dá)實(shí)業(yè)公司創(chuàng)建于1993年，現(xiàn)有資產(chǎn)人民幣4，100萬(wàn)元，業(yè)務(wù)主要集中在化工，機(jī)電安裝，建材，食品加工和酒店業(yè)，歷年被評(píng)為中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行山東省分行信用等級(jí)AA 級(jí)企業(yè)。具有良好的商業(yè)和銀行信用，在發(fā)展的過(guò)程中取得銀行的大力支持。管理團(tuán)隊(duì)年輕，有魄力，具有很強(qiáng)的技術(shù)背景和管理能力。考慮到當(dāng)?shù)刎S富的原材料和人力資源，以及食品國(guó)際貿(mào)易的傳統(tǒng)，伊達(dá)實(shí)業(yè)公司的管理團(tuán)隊(duì)一直對(duì)高檔食品市場(chǎng)的發(fā)展非常關(guān)注并與相應(yīng)的科研院所建立合作關(guān)系，經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外食品市場(chǎng)和食品加工技術(shù)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(diǎn)轉(zhuǎn)移到凍干食品行業(yè)來(lái)。第三章 凍干技術(shù)原理和工藝 （1）凍干技術(shù)原理 凍干是從凍結(jié)的物料產(chǎn)品中去除水分的過(guò)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(chǎn)品的完整的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性。象其它許多的技術(shù)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(guò)程。傳統(tǒng)的干燥會(huì)引起材料皺縮，破壞細(xì)胞。這種情況將不會(huì)發(fā)生在凍干里，因?yàn)楣腆w構(gòu)成被在其位置上的堅(jiān)冰支撐著。在冰升華時(shí)，它會(huì)留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。凍干過(guò)程分為冷凍、升華、解析干燥三個(gè)階段，每一個(gè)階段都有相應(yīng)的要求，不同的物料其要求各不相同，各階段工藝設(shè)計(jì)及控制手段的差異直接關(guān)系凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和凍干設(shè)備的性能。 1．冷凍階段 冷凍干燥首先要把原料進(jìn)行凍結(jié)，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好準(zhǔn)備。凍結(jié)溫度的高低及凍結(jié)速度是控制目的，溫度要達(dá)到物料的凍結(jié)點(diǎn)以下，不同的物料其凍結(jié)點(diǎn)各不相同。凍結(jié)速度的快慢直接關(guān)系到物料中冰晶顆粒的大小，冰晶顆粒的大小對(duì)固態(tài)物料的結(jié)構(gòu)及升華速率有直接關(guān)聯(lián)。一般情況下，要求13小時(shí)完成物料的凍結(jié)，進(jìn)入升華階段。2．升華階段 升華干燥是冷凍干燥的主要過(guò)程，其目的是將物料中的冰全部汽化移走，整個(gè)過(guò)程中不允許冰出現(xiàn)溶化，否則便告凍干失敗。升華的二個(gè)基本條件：一是保證冰不溶化；二是冰周?chē)乃羝仨毜陀?10帕（正確的說(shuō)法應(yīng)是低于物料凍結(jié)點(diǎn)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(duì)水蒸氣壓和供熱溫度進(jìn)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(nèi)留下許多空穴，但物料的基質(zhì)內(nèi)還留有殘余的未凍結(jié)水分（它們以結(jié)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(jié)水分除去，最終得到干燥物料。（2）凍干工藝 國(guó)外的凍干技術(shù)發(fā)展較早，如丹麥和日本。而我國(guó)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)由于廠家制造凍干機(jī)技術(shù)水平所限，真空凍干機(jī)是非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，在尚處于發(fā)展初期。國(guó)內(nèi)眾多的食品凍干機(jī)（不管是進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)）其品質(zhì)參差不齊，凍干品產(chǎn)量質(zhì)量及能耗各說(shuō)己見(jiàn)，有些甚至把落后的工藝手段吹噓成國(guó)際先進(jìn)水平，其科學(xué)態(tài)度極不嚴(yán)肅。凍干機(jī)涉及真空、制冷、熱工、微機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域，它是把速凍、制冷、真空、熱工、自控等工藝過(guò)程有機(jī)結(jié)合的一個(gè)整體，采用的工藝過(guò)程不同、其各工藝過(guò)程結(jié)合的不同，都關(guān)系到凍干機(jī)的性能。但不管怎樣，只要凍干品質(zhì)量好、產(chǎn)量高、設(shè)備能耗低（水電汽）、自動(dòng)化程度高（操作簡(jiǎn)便：從物料放入按鈕開(kāi)機(jī)，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料）、設(shè)備可靠性高、維護(hù)成本低且方便，用戶認(rèn)可，就可以認(rèn)為是好設(shè)備。我公司采用中國(guó)航天工業(yè)總公司下屬沈陽(yáng)新陽(yáng)凍干機(jī)械設(shè)備公司的設(shè)備，該設(shè)備幾年前便完成項(xiàng)目攻關(guān)，取得國(guó)家級(jí)專利，投入到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，性能穩(wěn)定，且吸收了國(guó)外凍干工藝的先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)于國(guó)內(nèi)其他同類設(shè)備。 凍干過(guò)程：速凍（時(shí)間快慢對(duì)凍干品質(zhì)量有影響，1至3小時(shí)完成） 抽真空至一定的工作點(diǎn)（時(shí)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(fù)雜，時(shí)間最長(zhǎng)） 凍干結(jié)束（判斷凍干結(jié)束點(diǎn)） 出料1．速凍 原料經(jīng)過(guò)挑選、漂洗、整形、放盤(pán)等前幾道工藝后，便可以進(jìn)入凍干階段。凍干的第一步必須對(duì)凍干物料進(jìn)行速凍，把放了物料的料盤(pán)置于凍干機(jī)中進(jìn)行速凍（有的凍干機(jī)不帶速凍功能，要另配速凍機(jī)）。速凍工藝有幾種，我方設(shè)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(dá)到制冷目的。不管采取何種方式，都應(yīng)該保證物料在基本不變形的前提下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)凍結(jié)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(jìn)行，必須使箱內(nèi)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(jí)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(fù)荷，設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效，能耗也低，不過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。 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(bǔ)充熱量。熱量補(bǔ)充太少會(huì)降低升華速率，熱量補(bǔ)充太快會(huì)引起冰的溶化，導(dǎo)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(jìn)行，其加熱介質(zhì)有蒸汽油、424介質(zhì)，而油、424介質(zhì)既可當(dāng)加熱介質(zhì)又可以做制冷媒體（速凍時(shí)）。4．自控系統(tǒng)由于凍干過(guò)程較復(fù)雜，且工作狀態(tài)范圍較窄，稍有不慎便會(huì)造成凍干品質(zhì)量下降，因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機(jī)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便，從物料放入按鈕開(kāi)機(jī)，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料。有關(guān)的溫度、壓力控制點(diǎn)要精心選擇、合理控制，速凍、真空保持、加熱的關(guān)聯(lián)應(yīng)控制恰當(dāng)，針對(duì)不同的物料設(shè)置工藝曲線。 第一階段產(chǎn)品的干燥可分為二個(gè)階段，在產(chǎn)品內(nèi)的凍結(jié)冰消失之前稱第一階段干燥、也叫作升華干燥階段。產(chǎn)品在升華時(shí)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(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加熱。但對(duì)產(chǎn)品的加熱量是有限度的，不能使產(chǎn)品的溫度超過(guò)其自身共熔點(diǎn)溫度。升華的產(chǎn)品如果低于共熔點(diǎn)溫度過(guò)多，則升華的速率降低，升華階段的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)；如果高于共熔點(diǎn)溫度，則產(chǎn)品會(huì)發(fā)生熔化，干燥后的產(chǎn)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(chǎn)品的溫度要求接近共熔點(diǎn)溫度，但又不能超過(guò)共熔點(diǎn)溫度。由于產(chǎn)品升華時(shí)，升華面不是固定的。而是在不斷的變化，并且隨著升華的進(jìn)行，凍結(jié)產(chǎn)品越來(lái)越少。因此造成對(duì)產(chǎn)品溫度測(cè)量的困難，利用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量均會(huì)有一定的誤差。可以利用氣壓測(cè)量法來(lái)確定升華時(shí)產(chǎn)品的溫度，把凍干箱和冷凝器之間的閥門(mén)迅速地關(guān)閉1－2秒的時(shí)間（切不可太長(zhǎng)）。然后又迅速打開(kāi)，在關(guān)閉的瞬間觀察凍干箱內(nèi)的壓強(qiáng)升高情況，計(jì)下壓強(qiáng)升高到某一點(diǎn)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(yīng)數(shù)值，這個(gè)溫度值就是升華時(shí)產(chǎn)品的溫度。產(chǎn)品的溫度也能通過(guò)對(duì)升華產(chǎn)品的電阻的測(cè)量來(lái)推斷。如果測(cè)得產(chǎn)品的電阻大于共熔點(diǎn)時(shí)的電阻數(shù)值，則說(shuō)明產(chǎn)品的溫度低于共熔點(diǎn)的溫度；如果測(cè)得的電阻接近共熔點(diǎn)時(shí)的電阻數(shù)值，則說(shuō)明產(chǎn)品溫度已接近或達(dá)到共熔點(diǎn)的溫度。冷凍干燥時(shí)凍干箱內(nèi)的壓強(qiáng)，過(guò)去認(rèn)為是越低越好，則認(rèn)為不是越低越好，而是要控制在一定的范圍之內(nèi)。壓強(qiáng)低當(dāng)然有利于產(chǎn)品內(nèi)冰的升華。但由于壓強(qiáng)太低時(shí)對(duì)傳熱不利，產(chǎn)品不易獲得熱量，升華速率反而降低。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明：，氣體的對(duì)流傳熱小到可以忽略不計(jì)；，氣體的對(duì)流傳熱就明顯增加。在同樣的板層溫度下，產(chǎn)品容易獲得熱量，因而升華速率增加。但是，當(dāng)壓強(qiáng)太高時(shí)，產(chǎn)品內(nèi)冰的升華速率減慢，產(chǎn)品吸熱量降減少。于是產(chǎn)品自身的溫度上升，當(dāng)高于共熔點(diǎn)溫度時(shí)，產(chǎn)品將發(fā)生熔化，造成凍干失敗。~，在這個(gè)壓強(qiáng)范圍內(nèi)，既利于熱量的傳遞又利于升華的進(jìn)行。，產(chǎn)品可能熔化，此時(shí)應(yīng)發(fā)出真空?qǐng)?bào)警信號(hào)，切斷對(duì)產(chǎn)品的加熱，甚至啟動(dòng)冷凍機(jī)對(duì)凍干箱進(jìn)行降溫，以保護(hù)產(chǎn)品不致發(fā)生熔化。凍干箱內(nèi)的壓強(qiáng)是由空氣的分壓強(qiáng)和水蒸汽的分壓強(qiáng)組成的，因此要使用能測(cè)量全壓強(qiáng)的熱真空計(jì)來(lái)測(cè)量真空度；而不宜使用壓縮式真空計(jì)，以水銀為介質(zhì)的壓縮式真空計(jì)由于水銀蒸汽有害產(chǎn)品應(yīng)禁止使用。，為了排除大量的水蒸汽，光靠機(jī)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(jié)在其內(nèi)部的制冷表面上，因此冷凝器實(shí)際上起著水蒸汽泵的作用。大量水蒸汽凝結(jié)時(shí)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(jī)的制冷能力不夠，冷凝器吸附水蒸汽的表面太小，或?qū)Ξa(chǎn)品提供熱量過(guò)多而產(chǎn)生過(guò)多的水蒸汽等原因，會(huì)引起冷凝器溫度的過(guò)度回升。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)。凍干箱和冷凝器之間的水蒸汽壓力差減小，從而導(dǎo)致升華速率的降低；與此同時(shí)凍干機(jī)系統(tǒng)內(nèi)水蒸汽的分壓強(qiáng)增強(qiáng)，使真空度惡化，進(jìn)而又引起升華速率的減慢，產(chǎn)品吸收熱量減少，產(chǎn)品溫度上升，致使產(chǎn)品發(fā)生熔化，凍干失敗。因此為了冷凍干燥出好的產(chǎn)品，需要保持系統(tǒng)內(nèi)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?yàn)?0℃。在升華干燥階段，凍干箱的板層是產(chǎn)品熱量的來(lái)源。板層溫度高，產(chǎn)品獲得的熱量就多；板層溫度低，產(chǎn)品獲得的熱量就少；板層溫度過(guò)高，產(chǎn)品獲得過(guò)多的熱量使產(chǎn)品發(fā)生熔化；板層溫度過(guò)低，產(chǎn)品得不到足夠的熱量會(huì)延長(zhǎng)升華干燥時(shí)間。因此，板層的溫度應(yīng)進(jìn)行合理的控制。板層溫度的高低應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品溫度、凍干箱的壓強(qiáng)（即凍干箱的真空度）、冷凝器溫度三個(gè)因素來(lái)確定。如果在升華干燥的時(shí)候，產(chǎn)品的溫度低于該產(chǎn)品的共熔點(diǎn)溫度較多，凍干箱內(nèi)的壓強(qiáng)小于真空?qǐng)?bào)警設(shè)定的壓強(qiáng)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(chǎn)品的溫度已接近共熔點(diǎn)溫度，或者凍干箱的壓強(qiáng)上升到接近真空?qǐng)?bào)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(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況。實(shí)際上升華時(shí)板層溫度的高低還與凍干機(jī)的性能有關(guān)，性能較好的凍干機(jī)，板層的加熱溫度可以升得高一些。升華階段時(shí)間的長(zhǎng)短與下列因素有關(guān)：產(chǎn)品的品種：有些產(chǎn)品容易干燥，有些產(chǎn)品不容易干燥。一般來(lái)說(shuō)，共熔點(diǎn)溫度較高的產(chǎn)品容易干燥，升華的時(shí)間短些。產(chǎn)品的分裝厚度：正常的干燥速率大約每小時(shí)使產(chǎn)品下降1毫米的厚度。因此分裝厚度大，升華時(shí)間也長(zhǎng)。升華時(shí)提供的熱量：升華時(shí)若提供的熱量不足，則會(huì)減慢升華速率，延長(zhǎng)升華階段的時(shí)間。當(dāng)然熱量也不能過(guò)多地提供。凍干機(jī)本身的性能，這包括凍干機(jī)的真空性能，冷凝器的溫度和效能，甚至機(jī)器構(gòu)造的幾何形狀等，性能良好的凍干機(jī)使升華階段的時(shí)間較短些。在產(chǎn)品的第一階段時(shí)，除了要保持凍結(jié)產(chǎn)品的溫度不能超過(guò)共熔點(diǎn)以外，還要保持已干燥的產(chǎn)品溫度不能超過(guò)崩解溫度。所謂崩解溫度是對(duì)已經(jīng)干燥的產(chǎn)品而言的。已干燥的產(chǎn)品應(yīng)該是疏松多亂，保持一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，以便下層凍結(jié)產(chǎn)品中升華的水蒸汽順利通過(guò)，使全部的產(chǎn)品都良好的干燥。但某些已干燥的產(chǎn)品當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)會(huì)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(zhì)，使干燥產(chǎn)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(chǎn)品發(fā)生崩解之后，阻礙或影響下層凍結(jié)產(chǎn)品升華的水蒸汽的通過(guò)，于是升華速度減慢凍結(jié)產(chǎn)品吸收熱量減少，由板層繼續(xù)供給的熱量就有多余。將會(huì)造成凍結(jié)產(chǎn)品溫度上升，產(chǎn)品發(fā)生熔化發(fā)泡現(xiàn)象。崩解溫度與產(chǎn)品的種類和性質(zhì)有關(guān)，因此應(yīng)該合