玫瑰花以及香草系列冷凍真空干燥機(jī)組

附加說明

玫瑰花以及香草冷凍真空干燥機(jī)的原理

   把玫瑰花以及香草進(jìn)行干燥是保持玫瑰花以及香草不腐敗變質(zhì)的方法之一。干燥的方法許多，如曬干、陰干、烘干、微波干燥和真空干燥等。但這些干燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進(jìn)行。干燥所得的制品，一般是體積縮小、 質(zhì)地變硬，某些物質(zhì)會(huì)發(fā)生氧化，一些易揮發(fā)的芳香成分大部分會(huì)蒸發(fā)掉，有些熱敏性的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、維生素會(huì)發(fā)生變性，生物酶會(huì)失去生物活性，干燥后的玫瑰花以及香草不易與水親和等。因此干燥后的玫瑰花以及香草與干燥前相比在性狀上有很大的差別。

   冷凍真空干燥法不同于以上的干燥方法，干燥的溫度基本上在0℃以下的進(jìn)行，即在玫瑰花以及香草凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行，直到后期，為了進(jìn)一步降低玫瑰花以及香草中的殘余水分含量，才讓物料升至0℃以上的溫度，但一般不超過50℃。

   冷凍干燥就是把玫瑰花以及香草中含有的水分，預(yù)先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來，而玫瑰花以及香草原有的組織停留在凍結(jié)時(shí)的冰架中，因此它干燥后疏松多孔體積不變，整個(gè)干燥的過程是在較低的溫度下進(jìn)行的。

   玫瑰花以及香草在干燥前處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時(shí)冰晶均勻分布于玫瑰花以及香草體內(nèi)中,升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生體積縮小現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥組織呈干海綿多孔狀，體積基本不變，遇水極易恢復(fù)原狀。在Zui大程度上防止玫瑰花以及香草在干燥過程中的理化和生物學(xué)方面的變性。  

   它的工作原理是將被干燥的玫瑰花以及香草先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下，然后在真空條件下使玫瑰花以及香草中的固態(tài)水分（冰）直接升華成水蒸氣從玫瑰花以及香草中排除，使玫瑰花以及香草干燥。

   玫瑰花以及香草經(jīng)過前處理后，先進(jìn)行速凍，再真空干燥升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統(tǒng)向玫瑰花以及香草提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)向捕水器和干燥倉提供所需的冷量。對(duì)凍干玫瑰花以及香草制品的質(zhì)量要求是：生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、與水親和快，殘余水分低。

   要獲得高質(zhì)量的玫瑰花以及香草制品，需要對(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。

采用冷凍真空干燥的法蘭西玫瑰花茶花芯都是鮮艷的。以下是其它玫瑰的花蕾凍干效果復(fù)水后就像新鮮的一樣

一 、玫瑰花以及香草制品的凍結(jié) 

   玫瑰花以及香草速凍時(shí)，體內(nèi)晶粒大小保持在顯微鏡下可見的（細(xì)晶）；相反，玫瑰花以及香草慢凍時(shí)，形成的結(jié)晶肉眼可見（粗晶），粗晶在升華留下的空隙較大，可以提高凍干的效率，比表面積大，多孔結(jié)構(gòu)好，成品的引濕性相對(duì)也要強(qiáng)些。細(xì)晶在升華后留下的間隙較小，會(huì)使下層升華受阻，速凍的成品粒子細(xì)膩，外觀均勻。
  玫瑰花以及香草在凍干機(jī)中預(yù)凍有兩種方式：一種是玫瑰花以及香草與干燥箱同時(shí)降溫；另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右，再將玫瑰花以及香草放入，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。后者的缺點(diǎn)是玫瑰花以及香草入箱時(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，若板擱升溫較快，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。 
  玫瑰花以及香草的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài)？經(jīng)驗(yàn)證明，過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使玫瑰花以及香草溫度雖已達(dá)到共晶點(diǎn)。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶，為了克服過冷現(xiàn)象，玫瑰花以及香草凍結(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，以待玫瑰花以及香草完全凍結(jié)。
二、升華的條件與速度 
  冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時(shí)即可開始升華；比玫瑰花以及香草溫度更低的凝結(jié)器對(duì)水蒸氣的抽吸與捕獲作用，則是維持升華所必需的條件。 
  氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程，它與壓力成反比。在常壓下，其值很小，升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升華速度很漫。隨著壓力降低13.3pa以下，平均自由程增大105倍，使升華速度顯著加快，飛離出來的水分子很少改變自己的方向，從而形成了定向的蒸汽流。 
  真空泵在凍干機(jī)中起著抽除氣體的作用，以維護(hù)升華所必需的低壓強(qiáng)。1g水蒸氣在常壓下為1.25l而在13.3pa時(shí)卻膨脹為10000升，普通的真空泵在單位時(shí)間內(nèi)抽除如此大量的體積是不可能的。凝結(jié)器實(shí)際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵。 
  玫瑰花以及香草與凝結(jié)的溫度通常為-25℃與-50℃。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為63.3pa與1.1pa,因而在升華面與冷凝面之間便產(chǎn)生了一個(gè)相當(dāng)大的壓力差，如果此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的不凝性氣體分壓可以忽略不計(jì)，它將促使玫瑰花以及香草制品升華出來的水蒸氣，以一定的流速定向地抵達(dá)凝結(jié)器表面結(jié)成冰霜。 
  冰的升華熱約為2822j/克，如果升華過程不供給熱量，那末玫瑰花以及香草只有降低內(nèi)能來補(bǔ)償升華熱，直至其溫度與凝結(jié)器溫度平衡后，升華也就停止了。為了保持升華與冷凝來的溫度差，必須對(duì)玫瑰花以及香草提供足夠的熱量。 
三、升華過程 
  在升溫的第一階段（大量升華階段），玫瑰花以及香草溫度要低于其共晶點(diǎn)一個(gè)范圍。因此擱板溫要加以控制，若玫瑰花以及香草已經(jīng)部分干燥，但溫度卻超過了其共晶點(diǎn)，此時(shí)將發(fā)生玫瑰花以及香草體液的積冰融化現(xiàn)象，而此時(shí)融化的液體，對(duì)冰飽和，對(duì)溶質(zhì)卻未飽和，因而溶質(zhì)將迅速溶解進(jìn)干燥的部位，極易形成僵塊，外觀極為不良，溶解速度很差。若玫瑰花以及香草的體液的融化發(fā)生在大量升華后期，則由于融化的液體數(shù)量較少，因而被干燥的孔性固體所吸收，造成凍干后塊狀物有所缺損，加水溶解時(shí)仍能發(fā)現(xiàn)溶解速度較慢。 
  在大量升華過程，雖然擱板和玫瑰花以及香草溫度有很大懸殊，但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變，因而升華吸熱比較穩(wěn)定，玫瑰花以及香草溫度相對(duì)恒定。隨著玫瑰花以及香草自上而下層層干燥，冰層升華的阻力逐漸增大。玫瑰花以及香草溫度相應(yīng)也會(huì)小幅上升。直至用肉眼已看不到冰晶的存在。此時(shí)90%以上的水分已除去。大量升華的過程至此已基本結(jié)束，為了確保整箱制品大量升華完畢，板溫仍需保持一個(gè)階段后再進(jìn)行第二階段的升溫。剩余百分之幾的水分稱殘余水分，它與自由狀態(tài)的水在物理化學(xué)性質(zhì)上有所不同，殘余水分包括了化學(xué)結(jié)合之水與物理結(jié)合之水，諸如化合的結(jié)晶水結(jié)晶、蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合的水以及固體表面或毛細(xì)管中吸附水等。由于殘余水分受到某種引力的束縛，其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低，因而干燥速度明顯下降。雖然提高玫瑰花以及香草溫度促進(jìn)殘余水分的氣化，但若超過某極限溫度，生物活性也可能急劇下降。保證制品安全的Zui高干燥溫度要由實(shí)驗(yàn)來確定。通常我們?cè)诘诙A段將板溫+30℃左右，并保持恒定。在這一階段初期，由于板溫升高，殘余水分少又不易氣化，因此玫瑰花以及香草的溫度上升較快。但隨著玫瑰花以及香草的溫度與板溫逐漸靠攏，熱傳導(dǎo)變得更為緩慢，需要耐心等待相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，殘余水分干燥的時(shí)間與大量升華的時(shí)間幾乎相等有時(shí)甚至還會(huì)超過。

四、玫瑰花以及香草真空冷凍干燥的程序

   玫瑰花以及香草真空冷凍干燥的程序是這樣的：在凍干之前，把需要凍干的玫瑰花以及香草分裝在合適的容器內(nèi)，裝量要均勻，蒸發(fā)表面盡量大而厚度盡量薄些；然后放入與凍干箱尺寸相適應(yīng)的金屬盤內(nèi)。將玫瑰花以及香草放入凍干箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)凍，抽真空之前要根據(jù)捕水器制冷壓縮機(jī)的降溫速度提前使捕水器工作降溫，抽真空時(shí)捕水器應(yīng)達(dá)到-40℃左右的溫度，待真空度達(dá)到一定數(shù)值后（通常應(yīng)達(dá)到100pa以上的真空度），即可對(duì)箱內(nèi)進(jìn)行加熱。一般加熱分兩步進(jìn)行，第一步加溫不使玫瑰花以及香草的溫度超過共熔點(diǎn)的溫度；待玫瑰花以及香草內(nèi)水分基本干完后進(jìn)行第二步加溫，這時(shí)可迅速地使玫瑰花以及香草上升到規(guī)定的Zui高溫度。在Zui高溫度保持?jǐn)?shù)小時(shí)后，即可結(jié)束凍干。

  整個(gè)升華干燥的時(shí)間約12-24小時(shí)左右，與玫瑰花以及香草的形狀、規(guī)格，玫瑰花以及香草的種類，凍干曲線及機(jī)器的性能等等有關(guān)。

   凍干結(jié)束后，要在出料間進(jìn)行空氣除濕、滅菌，然后放干燥無菌的空氣進(jìn)入冷凍干燥箱，以防重新吸收空氣中的水分。

   在凍干過程中，把玫瑰花以及香草和板層的溫度、捕水器溫度和真空度對(duì)照時(shí)間劃成曲線，叫做凍干曲線。一般以溫度和真空度為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)。凍干不同的玫瑰花以及香草采用不同的凍干曲線。同一品種的玫瑰花以及香草使用不同的凍干曲線時(shí)，產(chǎn)品的質(zhì)量也不相同，凍干曲線還與凍干機(jī)的性能有關(guān)。因此不同的玫瑰花以及香草，不同的凍干機(jī)應(yīng)用不同的凍干曲線。

五、冷凍真空干燥的優(yōu)點(diǎn)

1、冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此對(duì)于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)之類不會(huì)發(fā)生變性或失去生物活力。

2、在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小，適合芳香類植物的干燥。

3、在冷凍干燥過程中，微生物的生長(zhǎng)和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。

4、由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。

5、干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，與水親和力強(qiáng)，幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。

6、由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。

7、干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不致變質(zhì)。

   因此，冷凍干燥目前在生物工程技術(shù)方面得到廣泛的應(yīng)用。

本產(chǎn)品的加工定制是是，類型是冷凍真空干燥機(jī),臥式,箱式，品牌是KissRosa，操作方式是間歇式，干燥介質(zhì)是空氣，加熱方式是輻射式，工作類型是組合式，適用物料是多種可用，溫度范圍是低溫式，干燥介質(zhì)移動(dòng)是并流，應(yīng)用領(lǐng)域是芳香植物，傳熱面積是25（m2），功率是60（kw），水分蒸發(fā)量是100（kg/h），重量是2000（kg）