一、真空凍干設備能耗高還是烘干能耗高

干燥物體主要有烘干和凍干兩種方式，凍干設備相比烘干(gan)設(she)備具有保質期(qi)更長(chang)、可以有效保持物體的成分，不會改(gai)變物體形(xing)狀等優勢，不過(guo)它也(ye)有一(yi)個(ge)缺點(dian)，那就是能耗(hao)要更高一(yi)些。

凍干(gan)產品加工工藝相比(bi)傳(chuan)統烘干(gan)，工藝更復雜(za)(za)，工藝流(liu)(liu)程一般(ban)分(fen)為前處理、凍干(gan)和后處理等(deng)流(liu)(liu)程，本身的(de)結(jie)構也更復雜(za)(za)，在(zai)凍干(gan)過程中，制冷系統和加熱(re)系統需要(yao)消耗(hao)大量(liang)能量(liang)，因(yin)此能耗(hao)是比(bi)烘干(gan)設(she)備要(yao)更高的(de)。

二、如何降低真空凍干機的能耗

真空凍干(gan)機的(de)能(neng)耗高低(di)直接影響到凍干(gan)成本(ben)，一般可(ke)以通(tong)過提(ti)高凍干(gan)速(su)率的(de)方法來(lai)降低(di)能(neng)耗，目前，通(tong)過工(gong)藝優化的(de)方法來(lai)提(ti)高食品干(gan)燥速(su)率、降低(di)能(neng)耗的(de)方法主要(yao)有以下幾(ji)種：

1、控制適宜的預凍速度

對食品(pin)原料的(de)預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)是(shi)冷凍(dong)(dong)(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)燥工藝(yi)的(de)前提(ti)(ti)步驟，研究(jiu)表(biao)明，快(kuai)(kuai)速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)和慢速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)對食品(pin)物料所需要(yao)的(de)凍(dong)(dong)(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)時間(jian)有(you)顯著影響，快(kuai)(kuai)速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)要(yao)比慢速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)所需要(yao)的(de)凍(dong)(dong)(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)時間(jian)長，這是(shi)由(you)于食品(pin)進行快(kuai)(kuai)速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)時產(chan)生(sheng)的(de)冰(bing)晶(jing)小，致密的(de)冰(bing)晶(jing)對于冰(bing)的(de)升華起(qi)阻礙作用(yong)，而(er)在慢速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)時，食品(pin)中形成的(de)冰(bing)晶(jing)大(da)，冰(bing)晶(jing)之間(jian)具有(you)較大(da)縫隙，能夠(gou)促(cu)進冰(bing)升華，但是(shi)冰(bing)晶(jing)越大(da)對凍(dong)(dong)(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)產(chan)品(pin)品(pin)質影響也越大(da)，特(te)別是(shi)對一(yi)些生(sheng)物制(zhi)品(pin)進行凍(dong)(dong)(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)時，慢速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)產(chan)生(sheng)的(de)大(da)冰(bing)晶(jing)會(hui)破環細胞(bao)結構，如(ru)果對終產(chan)品(pin)要(yao)求不(bu)高，可以考慮通過慢速預(yu)凍(dong)(dong)(dong)(dong)來(lai)提(ti)(ti)高凍(dong)(dong)(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)速率。

2、調整液態食品的濃度或改變固態食品的形狀

液態(tai)食(shi)品(pin)的(de)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)，需要(yao)充(chong)分(fen)(fen)考慮溶液的(de)濃(nong)度，如(ru)果濃(nong)度過高，則(ze)不利于水(shui)分(fen)(fen)的(de)升華，如(ru)果濃(nong)度太低，雖然(ran)利于升華，但(dan)因含(han)水(shui)多，則(ze)會耗時(shi)耗能(neng)造成浪費。應用凍(dong)(dong)(dong)干(gan)技術進行液態(tai)食(shi)品(pin)干(gan)燥時(shi)，要(yao)充(chong)分(fen)(fen)衡(heng)量能(neng)耗與產品(pin)質量的(de)關(guan)系，探索優(you)化最佳凍(dong)(dong)(dong)干(gan)濃(nong)度，進而(er)提(ti)高凍(dong)(dong)(dong)干(gan)速率。

固態食(shi)品進行凍(dong)干(gan)(gan)(gan)時，切片、粉碎(sui)是增大傳熱面積、提高凍(dong)干(gan)(gan)(gan)速率的(de)最(zui)佳方法(fa)。目前市售的(de)凍(dong)干(gan)(gan)(gan)產品如(ru)凍(dong)干(gan)(gan)(gan)蘋果(guo)片、凍(dong)干(gan)(gan)(gan)草莓片、凍(dong)干(gan)(gan)(gan)檸檬片等(deng)，都(dou)采取了切片的(de)方法(fa)。但(dan)是如(ru)果(guo)對(dui)(dui)固態食(shi)品形(xing)狀要求嚴格，可以考慮對(dui)(dui)食(shi)品物料進行穿刺處理，通過穿刺孔通透(tou)性(xing)來增加傳質，提高凍(dong)干(gan)(gan)(gan)速率。

3、控制食品原料裝盤量和厚度

不同(tong)型號凍(dong)干(gan)(gan)(gan)機冷(leng)(leng)阱均有最大(da)的(de)捕水能力(li)，如果裝盤(pan)(pan)物(wu)(wu)料的(de)水分超過(guo)了(le)最大(da)捕水量，就會(hui)造(zao)(zao)成產品(pin)(pin)不能達到一定(ding)的(de)干(gan)(gan)(gan)燥程度，導致干(gan)(gan)(gan)燥失(shi)敗；如果裝盤(pan)(pan)物(wu)(wu)料過(guo)少，雖(sui)然會(hui)提高凍(dong)干(gan)(gan)(gan)速率，但(dan)會(hui)造(zao)(zao)成空(kong)間浪(lang)費，增加了(le)產品(pin)(pin)成本(ben)。因此，在凍(dong)干(gan)(gan)(gan)前要根據冷(leng)(leng)阱的(de)捕水能力(li)，確定(ding)放入合適(shi)量的(de)食品(pin)(pin)原(yuan)料。

在(zai)冷凍干(gan)(gan)燥(zao)(zao)裝盤(pan)時(shi)，控制適當的物(wu)料(liao)厚度(du)(du)，可降(jiang)低傳(chuan)熱(re)、傳(chuan)質阻(zu)力(li)，提(ti)高干(gan)(gan)燥(zao)(zao)速率；在(zai)實(shi)際生產過程中，如果物(wu)料(liao)厚度(du)(du)太薄，裝盤(pan)量就會自然減小，凍干(gan)(gan)速率提(ti)高同(tong)時(shi)卻增(zeng)加了單位(wei)凍干(gan)(gan)產品的成(cheng)本，因此(ci)，并(bing)非(fei)物(wu)料(liao)的厚度(du)(du)越(yue)小越(yue)好，單位(wei)面積裝載的食(shi)品原料(liao)，需要綜合考慮原料(liao)裝盤(pan)量對(dui)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)速率和成(cheng)本，根據冷阱(jing)捕水能力(li)、物(wu)料(liao)性(xing)質、加熱(re)方式(shi)以及干(gan)(gan)燥(zao)(zao)效率等而定。

4、設定適當的真空度

維(wei)持冷(leng)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)燥時真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)耗(hao)能(neng)(neng)(neng)約占凍(dong)(dong)(dong)干(gan)總耗(hao)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)26%，真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)越(yue)低(di)(di)，有利于(yu)能(neng)(neng)(neng)量傳(chuan)遞，但(dan)卻增加了水汽(qi)擴散阻力從而耗(hao)能(neng)(neng)(neng)。實際凍(dong)(dong)(dong)干(gan)過程中，每種(zhong)食品原料(liao)都存在(zai)一個(ge)最佳的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)，因此可以使能(neng)(neng)(neng)耗(hao)降到最低(di)(di)。凍(dong)(dong)(dong)干(gan)機的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)受阱溫度(du)(du)和(he)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵性能(neng)(neng)(neng)決定(ding)，在(zai)升華干(gan)燥階段(duan)，一般(ban)冷(leng)阱溫度(du)(du)越(yue)低(di)(di)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)越(yue)高(gao)可促進水汽(qi)凝結，提(ti)高(gao)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)速率，但(dan)高(gao)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)對真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵有特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)要求，真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)過高(gao)，會增加維(wei)持真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)；當凍(dong)(dong)(dong)干(gan)工(gong)藝(yi)處于(yu)在(zai)解析干(gan)燥階段(duan)則應逐漸降低(di)(di)干(gan)燥室的(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)，來促進傳(chuan)熱和(he)傳(chuan)質，達到降低(di)(di)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。

5、控制隔板加熱溫度

目前，大部分的真空凍干設備都(dou)安(an)裝了隔板(ban)加熱裝置(zhi)，以提(ti)高(gao)(gao)物料升(sheng)華(hua)所(suo)需要(yao)能量，提(ti)高(gao)(gao)擱板(ban)溫(wen)(wen)度(du)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)干(gan)(gan)燥速率。對(dui)擱板(ban)溫(wen)(wen)度(du)的(de)控制(zhi)包括控制(zhi)凍結層(ceng)(ceng)和(he)已干(gan)(gan)層(ceng)(ceng)的(de)溫(wen)(wen)度(du)，對(dui)于凍結層(ceng)(ceng)的(de)溫(wen)(wen)度(du)應首先(xian)保證低(di)(di)于共(gong)融(rong)點前提(ti)下(xia)越高(gao)(gao)越好；對(dui)于已干(gan)(gan)層(ceng)(ceng)的(de)溫(wen)(wen)度(du)，在不(bu)出現(xian)因溫(wen)(wen)度(du)升(sheng)高(gao)(gao)造成產(chan)品(pin)(pin)塌陷或變性現(xian)象(xiang)的(de)前提(ti)下(xia)，盡(jin)量采用較(jiao)高(gao)(gao)的(de)隔板(ban)溫(wen)(wen)度(du)，在解析(xi)干(gan)(gan)燥階段，應密(mi)切注意產(chan)品(pin)(pin)溫(wen)(wen)度(du)和(he)隔板(ban)溫(wen)(wen)度(du)差(cha)別，保持(chi)隔板(ban)溫(wen)(wen)度(du)高(gao)(gao)于樣品(pin)(pin)溫(wen)(wen)度(du)5 ℃左右，同時對(dui)于小型凍干(gan)(gan)機要(yao)設法(fa)降低(di)(di)控制(zhi)熱量輻射的(de)影響，擱板(ban)溫(wen)(wen)度(du)要(yao)緩慢升(sheng)高(gao)(gao)，但(dan)一(yi)(yi)(yi)般不(bu)高(gao)(gao)于70℃，對(dui)于一(yi)(yi)(yi)些(xie)活性生物制(zhi)品(pin)(pin)則應當(dang)一(yi)(yi)(yi)直維持(chi)更低(di)(di)的(de)隔板(ban)溫(wen)(wen)度(du)。