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備具(ju)有(you)保(bao)質期更(geng)長、可以有(you)效保(bao)持物體(ti)(ti)的(de)成分，不會改變物體(ti)(ti)形狀等優勢(shi)，不過它也(ye)有(you)一(yi)個缺點，那就是能耗要更(geng)高(gao)一(yi)些。

凍(dong)(dong)干(gan)產(chan)品加(jia)工(gong)工(gong)藝相比(bi)傳(chuan)統烘干(gan)，工(gong)藝更(geng)復(fu)雜(za)，工(gong)藝流(liu)(liu)程(cheng)一般分(fen)為前處理、凍(dong)(dong)干(gan)和后處理等流(liu)(liu)程(cheng)，本身的結構也更(geng)復(fu)雜(za)，在凍(dong)(dong)干(gan)過程(cheng)中(zhong)，制(zhi)冷系(xi)(xi)統和加(jia)熱系(xi)(xi)統需要(yao)消耗大量能量，因此能耗是(shi)比(bi)烘干(gan)設(she)備要(yao)更(geng)高的。

二、如何降低真空凍干機的能耗

真空凍干(gan)機的能耗高低直接影(ying)響到凍干(gan)成本(ben)，一(yi)般可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)(guo)提(ti)高凍干(gan)速率的方(fang)法來降(jiang)低能耗，目前，通(tong)過(guo)(guo)工藝優化的方(fang)法來提(ti)高食品干(gan)燥速率、降(jiang)低能耗的方(fang)法主要有以(yi)下(xia)幾種：

1、控制適宜的預凍速度

對(dui)食(shi)品(pin)(pin)(pin)原(yuan)料的(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)是(shi)冷凍(dong)(dong)干燥工藝的(de)前提步驟，研究表明，快速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)和慢速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)對(dui)食(shi)品(pin)(pin)(pin)物(wu)料所需要(yao)的(de)凍(dong)(dong)干時(shi)間有顯著(zhu)影響，快速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)要(yao)比慢速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)所需要(yao)的(de)凍(dong)(dong)干時(shi)間長，這是(shi)由于(yu)食(shi)品(pin)(pin)(pin)進行快速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)時(shi)產生(sheng)的(de)冰(bing)(bing)晶小(xiao)，致(zhi)密的(de)冰(bing)(bing)晶對(dui)于(yu)冰(bing)(bing)的(de)升華起阻礙作(zuo)用，而在慢速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)時(shi)，食(shi)品(pin)(pin)(pin)中形(xing)成(cheng)的(de)冰(bing)(bing)晶大，冰(bing)(bing)晶之間具有較大縫隙，能夠促進冰(bing)(bing)升華，但是(shi)冰(bing)(bing)晶越(yue)大對(dui)凍(dong)(dong)干產品(pin)(pin)(pin)品(pin)(pin)(pin)質影響也越(yue)大，特別(bie)是(shi)對(dui)一些(xie)生(sheng)物(wu)制品(pin)(pin)(pin)進行凍(dong)(dong)干時(shi)，慢速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)產生(sheng)的(de)大冰(bing)(bing)晶會破環細(xi)胞(bao)結構，如果對(dui)終產品(pin)(pin)(pin)要(yao)求不高(gao)，可(ke)以(yi)考慮通過慢速(su)預(yu)(yu)(yu)(yu)凍(dong)(dong)來提高(gao)凍(dong)(dong)干速(su)率。

2、調整液態食品的濃度或改變固態食品的形狀

液(ye)態(tai)食品的凍(dong)(dong)干(gan)，需要(yao)(yao)充(chong)分(fen)考慮溶(rong)液(ye)的濃度(du)，如果濃度(du)過高(gao)，則不利于水(shui)分(fen)的升(sheng)華(hua)，如果濃度(du)太低，雖然利于升(sheng)華(hua)，但因含(han)水(shui)多，則會(hui)耗(hao)(hao)時(shi)耗(hao)(hao)能造(zao)成浪費(fei)。應用(yong)凍(dong)(dong)干(gan)技術(shu)進行液(ye)態(tai)食品干(gan)燥(zao)時(shi)，要(yao)(yao)充(chong)分(fen)衡量能耗(hao)(hao)與產品質量的關系(xi)，探索(suo)優化最佳(jia)凍(dong)(dong)干(gan)濃度(du)，進而提高(gao)凍(dong)(dong)干(gan)速率(lv)。

固態食品進行凍(dong)干(gan)(gan)時，切片(pian)、粉(fen)碎(sui)是(shi)增(zeng)大傳熱面積、提(ti)高(gao)凍(dong)干(gan)(gan)速率(lv)的(de)最佳方法(fa)。目前市售(shou)的(de)凍(dong)干(gan)(gan)產(chan)品如(ru)凍(dong)干(gan)(gan)蘋果片(pian)、凍(dong)干(gan)(gan)草莓片(pian)、凍(dong)干(gan)(gan)檸(ning)檬片(pian)等，都采取了切片(pian)的(de)方法(fa)。但是(shi)如(ru)果對(dui)固態食品形(xing)狀要求嚴格(ge)，可以考慮對(dui)食品物料進行穿刺處理，通過穿刺孔通透(tou)性來(lai)增(zeng)加傳質，提(ti)高(gao)凍(dong)干(gan)(gan)速率(lv)。

3、控制食品原料裝盤量和厚度

不同型號凍干(gan)機冷阱均(jun)有(you)最大的(de)捕(bu)水(shui)能(neng)力(li)(li)，如(ru)果裝盤物料(liao)的(de)水(shui)分超過了(le)最大捕(bu)水(shui)量(liang)，就會造成(cheng)產(chan)品不能(neng)達到一定的(de)干(gan)燥(zao)程度，導致干(gan)燥(zao)失敗；如(ru)果裝盤物料(liao)過少(shao)，雖(sui)然會提高凍干(gan)速率，但會造成(cheng)空(kong)間(jian)浪費，增加了(le)產(chan)品成(cheng)本。因此，在凍干(gan)前(qian)要根據冷阱的(de)捕(bu)水(shui)能(neng)力(li)(li)，確(que)定放(fang)入合適量(liang)的(de)食品原料(liao)。

在冷凍干(gan)(gan)(gan)燥裝盤時，控制適當的(de)(de)物(wu)料(liao)厚度，可降低傳(chuan)熱、傳(chuan)質阻力，提(ti)高干(gan)(gan)(gan)燥速(su)率(lv)(lv)(lv)；在實(shi)際生產過程中，如果物(wu)料(liao)厚度太薄，裝盤量就會自然減小(xiao)，凍干(gan)(gan)(gan)速(su)率(lv)(lv)(lv)提(ti)高同時卻增(zeng)加了(le)單位(wei)凍干(gan)(gan)(gan)產品的(de)(de)成本，因此，并非物(wu)料(liao)的(de)(de)厚度越小(xiao)越好，單位(wei)面積裝載(zai)的(de)(de)食(shi)品原(yuan)料(liao)，需要綜合考慮(lv)原(yuan)料(liao)裝盤量對(dui)干(gan)(gan)(gan)燥速(su)率(lv)(lv)(lv)和成本，根(gen)據冷阱(jing)捕水能(neng)力、物(wu)料(liao)性質、加熱方式以及干(gan)(gan)(gan)燥效(xiao)率(lv)(lv)(lv)等而定。

4、設定適當的真空度

維持(chi)冷凍(dong)干(gan)燥(zao)時真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)的耗(hao)(hao)能(neng)約(yue)占凍(dong)干(gan)總耗(hao)(hao)能(neng)的26%，真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，有利于(yu)能(neng)量傳(chuan)遞，但(dan)卻增加(jia)了水汽擴(kuo)散阻(zu)力(li)從而耗(hao)(hao)能(neng)。實際(ji)凍(dong)干(gan)過程中，每種食品原料都存在(zai)一(yi)個最(zui)佳的真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)，因此(ci)可以使(shi)能(neng)耗(hao)(hao)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)(di)。凍(dong)干(gan)機的真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)受阱(jing)溫度(du)(du)(du)和(he)真(zhen)空(kong)(kong)泵性能(neng)決定，在(zai)升華干(gan)燥(zao)階段(duan)，一(yi)般冷阱(jing)溫度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)(di)、真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)高可促進(jin)水汽凝(ning)結，提高凍(dong)干(gan)速(su)率，但(dan)高真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)對真(zhen)空(kong)(kong)泵有特殊(shu)的要求，真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)過高，會增加(jia)維持(chi)真(zhen)空(kong)(kong)能(neng)耗(hao)(hao)；當凍(dong)干(gan)工藝處于(yu)在(zai)解析干(gan)燥(zao)階段(duan)則應逐漸降(jiang)低(di)(di)干(gan)燥(zao)室的真(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)，來促進(jin)傳(chuan)熱和(he)傳(chuan)質，達到(dao)降(jiang)低(di)(di)凍(dong)干(gan)能(neng)耗(hao)(hao)的目的。

5、控制隔板加熱溫度

目前，大部分的真空凍干設備都安裝了隔(ge)板(ban)加(jia)熱裝置，以提高物料升華所需要能(neng)量，提高擱板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)提高干燥速率。對擱板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)控制(zhi)(zhi)包括控制(zhi)(zhi)凍結(jie)(jie)層(ceng)(ceng)和(he)已(yi)干層(ceng)(ceng)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)，對于(yu)凍結(jie)(jie)層(ceng)(ceng)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)應首先保(bao)證低(di)于(yu)共(gong)融點(dian)前提下越高越好；對于(yu)已(yi)干層(ceng)(ceng)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)，在不(bu)出(chu)現因溫(wen)(wen)度(du)(du)升高造成產品塌陷或變性現象的(de)前提下，盡量采(cai)用較高的(de)隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)，在解(jie)析干燥階段，應密切注意(yi)產品溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)差別，保(bao)持隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)高于(yu)樣品溫(wen)(wen)度(du)(du)5 ℃左右(you)，同時對于(yu)小(xiao)型(xing)凍干機(ji)要設(she)法降低(di)控制(zhi)(zhi)熱量輻(fu)射的(de)影響，擱板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)要緩(huan)慢升高，但一般(ban)不(bu)高于(yu)70℃，對于(yu)一些活性生物制(zhi)(zhi)品則應當一直維持更(geng)低(di)的(de)隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)。