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，凍干設備相比烘干設(she)備具(ju)有(you)保(bao)質期更(geng)長(chang)、可以有(you)效(xiao)保(bao)持物(wu)體的成分，不(bu)會改變(bian)物(wu)體形(xing)狀等優(you)勢，不(bu)過它也有(you)一個(ge)缺點，那就是能耗要更(geng)高一些。

凍(dong)干(gan)產(chan)品加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝相(xiang)比傳統(tong)(tong)烘干(gan)，工(gong)(gong)藝更復雜，工(gong)(gong)藝流(liu)程(cheng)(cheng)一般分為前處理、凍(dong)干(gan)和后(hou)處理等流(liu)程(cheng)(cheng)，本身的結構也更復雜，在凍(dong)干(gan)過程(cheng)(cheng)中，制冷系統(tong)(tong)和加熱系統(tong)(tong)需要消耗(hao)大量能(neng)量，因此能(neng)耗(hao)是(shi)比烘干(gan)設備要更高的。

二、如何降低真空凍干機的能耗

真空(kong)凍干(gan)機的能(neng)耗高(gao)低(di)直接影響(xiang)到凍干(gan)成本(ben)，一(yi)般可(ke)以(yi)通過(guo)提高(gao)凍干(gan)速(su)率(lv)的方法來(lai)降低(di)能(neng)耗，目前，通過(guo)工藝(yi)優化的方法來(lai)提高(gao)食品(pin)干(gan)燥速(su)率(lv)、降低(di)能(neng)耗的方法主(zhu)要有以(yi)下幾(ji)種：

1、控制適宜的預凍速度

對(dui)(dui)食(shi)品原(yuan)料的(de)(de)(de)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)是冷(leng)凍(dong)(dong)干(gan)(gan)燥(zao)工(gong)藝的(de)(de)(de)前提(ti)步驟(zou)，研究表(biao)明，快(kuai)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)和(he)慢(man)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)對(dui)(dui)食(shi)品物(wu)料所需要(yao)的(de)(de)(de)凍(dong)(dong)干(gan)(gan)時間(jian)有顯著影(ying)響(xiang)，快(kuai)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)要(yao)比(bi)慢(man)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)所需要(yao)的(de)(de)(de)凍(dong)(dong)干(gan)(gan)時間(jian)長(chang)，這是由于食(shi)品進行快(kuai)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)時產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)冰(bing)晶(jing)(jing)小，致密的(de)(de)(de)冰(bing)晶(jing)(jing)對(dui)(dui)于冰(bing)的(de)(de)(de)升(sheng)華起(qi)阻(zu)礙(ai)作用，而在慢(man)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)時，食(shi)品中形成的(de)(de)(de)冰(bing)晶(jing)(jing)大(da)，冰(bing)晶(jing)(jing)之間(jian)具有較(jiao)大(da)縫隙，能夠促進冰(bing)升(sheng)華，但是冰(bing)晶(jing)(jing)越(yue)(yue)大(da)對(dui)(dui)凍(dong)(dong)干(gan)(gan)產(chan)(chan)品品質影(ying)響(xiang)也越(yue)(yue)大(da)，特(te)別是對(dui)(dui)一些生物(wu)制品進行凍(dong)(dong)干(gan)(gan)時，慢(man)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)大(da)冰(bing)晶(jing)(jing)會破(po)環(huan)細胞(bao)結構，如(ru)果對(dui)(dui)終產(chan)(chan)品要(yao)求不高(gao)，可(ke)以考慮通過慢(man)速(su)(su)(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)來提(ti)高(gao)凍(dong)(dong)干(gan)(gan)速(su)(su)(su)率(lv)。

2、調整液態食品的濃度或改變固態食品的形狀

液態(tai)食品的(de)(de)凍干，需要充分(fen)考(kao)慮(lv)溶液的(de)(de)濃度，如果濃度過高(gao)，則(ze)(ze)不(bu)利于(yu)(yu)水分(fen)的(de)(de)升(sheng)華，如果濃度太低，雖然利于(yu)(yu)升(sheng)華，但(dan)因含水多，則(ze)(ze)會耗(hao)(hao)時耗(hao)(hao)能造(zao)成浪費。應用凍干技術進行液態(tai)食品干燥時，要充分(fen)衡量(liang)能耗(hao)(hao)與產品質量(liang)的(de)(de)關系，探索優化最佳凍干濃度，進而(er)提(ti)高(gao)凍干速(su)率。

固態食(shi)品(pin)(pin)進行(xing)凍干(gan)時，切(qie)片(pian)(pian)(pian)、粉碎(sui)是增大傳熱(re)面積、提高凍干(gan)速率的最佳(jia)方法。目前市售的凍干(gan)產品(pin)(pin)如凍干(gan)蘋果片(pian)(pian)(pian)、凍干(gan)草(cao)莓片(pian)(pian)(pian)、凍干(gan)檸檬片(pian)(pian)(pian)等，都(dou)采取了(le)切(qie)片(pian)(pian)(pian)的方法。但是如果對固態食(shi)品(pin)(pin)形狀要求嚴格，可以(yi)考慮對食(shi)品(pin)(pin)物料進行(xing)穿(chuan)刺處理，通(tong)過穿(chuan)刺孔通(tong)透性來增加(jia)傳質，提高凍干(gan)速率。

3、控制食品原料裝盤量和厚度

不(bu)同型號凍(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)機冷(leng)阱均有最(zui)大的捕(bu)水(shui)(shui)能(neng)(neng)(neng)力，如(ru)果裝(zhuang)盤物料(liao)的水(shui)(shui)分超過(guo)了最(zui)大捕(bu)水(shui)(shui)量，就會(hui)造成產(chan)品(pin)不(bu)能(neng)(neng)(neng)達到一定的干(gan)(gan)(gan)燥程度，導(dao)致干(gan)(gan)(gan)燥失敗；如(ru)果裝(zhuang)盤物料(liao)過(guo)少，雖然會(hui)提(ti)高凍(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)速率，但(dan)會(hui)造成空間浪費，增加了產(chan)品(pin)成本。因此，在(zai)凍(dong)(dong)干(gan)(gan)(gan)前要根據冷(leng)阱的捕(bu)水(shui)(shui)能(neng)(neng)(neng)力，確定放(fang)入合適量的食品(pin)原料(liao)。

在冷凍干(gan)(gan)燥裝(zhuang)盤時，控制適當的物料厚度(du)，可(ke)降(jiang)低傳熱(re)、傳質(zhi)阻(zu)力(li)，提高干(gan)(gan)燥速率(lv)；在實際生產過程中，如果物料厚度(du)太薄，裝(zhuang)盤量就會(hui)自然減小，凍干(gan)(gan)速率(lv)提高同時卻增加了單位(wei)凍干(gan)(gan)產品(pin)的成本，因此，并非物料的厚度(du)越小越好，單位(wei)面積(ji)裝(zhuang)載的食品(pin)原料，需要綜合考慮原料裝(zhuang)盤量對干(gan)(gan)燥速率(lv)和成本，根據冷阱捕水(shui)能力(li)、物料性(xing)質(zhi)、加熱(re)方式以及干(gan)(gan)燥效(xiao)率(lv)等而定。

4、設定適當的真空度

維持冷凍(dong)(dong)(dong)干(gan)燥(zao)(zao)時真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)的(de)(de)耗能(neng)約占(zhan)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)總耗能(neng)的(de)(de)26%，真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)越低，有利(li)于(yu)能(neng)量傳遞，但卻增加(jia)(jia)了(le)水(shui)汽(qi)擴散阻(zu)力從而耗能(neng)。實際凍(dong)(dong)(dong)干(gan)過程中，每種食品原料都(dou)存在一個最(zui)佳的(de)(de)真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)，因此可以使能(neng)耗降到最(zui)低。凍(dong)(dong)(dong)干(gan)機的(de)(de)真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)受阱溫度(du)(du)(du)和真空(kong)(kong)泵性能(neng)決定，在升華干(gan)燥(zao)(zao)階(jie)段(duan)，一般冷阱溫度(du)(du)(du)越低、真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)越高可促進(jin)水(shui)汽(qi)凝結，提高凍(dong)(dong)(dong)干(gan)速率(lv)，但高真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)對真空(kong)(kong)泵有特殊(shu)的(de)(de)要求，真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)過高，會增加(jia)(jia)維持真空(kong)(kong)能(neng)耗；當凍(dong)(dong)(dong)干(gan)工藝處(chu)于(yu)在解(jie)析干(gan)燥(zao)(zao)階(jie)段(duan)則(ze)應逐(zhu)漸降低干(gan)燥(zao)(zao)室的(de)(de)真空(kong)(kong)度(du)(du)(du)，來促進(jin)傳熱(re)和傳質，達(da)到降低凍(dong)(dong)(dong)干(gan)能(neng)耗的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。

5、控制隔板加熱溫度

目前，大部分的真空凍干設備都安(an)裝了隔板(ban)加(jia)熱裝置，以提高(gao)(gao)物料升華所需要(yao)能量，提高(gao)(gao)擱(ge)板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可提高(gao)(gao)干(gan)燥速率。對(dui)(dui)擱(ge)板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)控制(zhi)包括控制(zhi)凍(dong)結層(ceng)和已干(gan)層(ceng)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，對(dui)(dui)于(yu)凍(dong)結層(ceng)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)應首(shou)先(xian)保(bao)證低于(yu)共融點前(qian)提下越(yue)(yue)高(gao)(gao)越(yue)(yue)好(hao)；對(dui)(dui)于(yu)已干(gan)層(ceng)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，在不出現因溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升高(gao)(gao)造成產(chan)品塌(ta)陷或變性現象(xiang)的(de)前(qian)提下，盡(jin)量采用(yong)較高(gao)(gao)的(de)隔板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，在解析干(gan)燥階段，應密切注(zhu)意(yi)產(chan)品溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和隔板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差別，保(bao)持隔板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)樣(yang)品溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)5 ℃左右，同(tong)時對(dui)(dui)于(yu)小型凍(dong)干(gan)機要(yao)設法(fa)降低控制(zhi)熱量輻(fu)射的(de)影(ying)響，擱(ge)板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)要(yao)緩(huan)慢升高(gao)(gao)，但一(yi)般不高(gao)(gao)于(yu)70℃，對(dui)(dui)于(yu)一(yi)些活性生物制(zhi)品則應當一(yi)直維(wei)持更低的(de)隔板(ban)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。