小型喷雾干燥机和冷冻干燥机对比分析
喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后,在与热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序。
其原理为通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。
喷雾干燥机是瞬间的高温,水分迅速气化,干燥效果好!同时,喷雾干燥的颗粒较较均匀,有很好的流散性。
食品的喷雾干燥:
有些植物的营养成份会因高温而丧失,对这些植物来说,冷冻干燥是一个有效的浓缩保存方法,然而,有些植物确需一定的温度以去除毒性,对这些植物而言,喷雾干燥技术则是再理想不过的了。以大豆为例,其浓缩过程需要一定的温度,以去除一种叫作胰蛋白霉抑制剂( trypsin inhibitors )的物质 ( 这种物质会阻碍消化和分解蛋白质 ) 。
喷雾干燥机往往是制造过程中后的一个步骤,它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。在众多储存食物的技术中,喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高,所以在去除微生物污染的同时,仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。
喷雾干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外,它还有着其它多种用途,例如:改变物质的大小、外形或密度,它能在生产过程中协助添加其它成份,有助于生产质量标准严格的产品。
喷雾干燥生产果蔬粉能够保留新鲜水果和蔬菜的营养成分,而且体积缩小了70%,便于食用和运输。
干燥技术可分高温和低温干燥,喷雾干燥是用高温喷雾,但是实验之中有样品遇到高温会氧化,那这样我们可以采用冷冻干燥!
冷冻干燥又称升华干燥。将含水物料冷冻到冰点以下,使水转变为冰,然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。物料可先在冷冻装置内冷冻,再进行干燥。但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。升华生成的水蒸气借冷凝器除去。升华过程中所需的汽化热量,一般用热辐射供给。
其原理为由物理学可知,水有三相,O点为三相共点,OA为冰的融解点。根据压力减小、沸点下降的原理,只要压力在三相点压力之下(压力646.5Pa以下,温度0℃以下),物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理,就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在适当的真空环境下,将冰直接转化为蒸汽而除去,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝,从而使物料得到干燥。这种利用真空冷冻获得干燥的方法,是水的物态变化和移动的过程,这个过程发生在低温低压下,因此,冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机理。
冷冻干燥机有下列优点:
1.冷冻干燥机在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。
2.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。
3.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。
4.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
5.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。
6.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。
7.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
喷雾干燥机和冷冻干燥机何有优缺点,喷雾干燥的特点是水分迅速气化,干燥效果好!同时,喷雾干燥速度快,颗粒较较均匀,有很好的流散性。但是高温喷雾会破坏产品的组织结构,冷冻干燥的特点是低温下冷冻干燥,样品处理量少,时间长!
喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后,小型喷雾干燥机在与 热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序。
其原理为通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。
喷雾干燥机是瞬间的高温,水分迅速气化,干燥效果好!同时,喷雾干燥的颗粒较较均匀,有很好的流散性。
食品的喷雾干燥:
有些植物的营养成份会因高温而丧失,对这些植物来说,冷冻干燥是一个有效的浓缩保存方法,然而,有些植物确需一定的温度以去除毒性,对这些植物而言,喷雾干燥技术则是再理想不过的了。以大豆为例,其浓缩过程需要一定的温度,以去除一种叫作胰蛋白霉抑制剂( trypsin inhibitors )的物质 ( 这种物质会阻碍消化和分解蛋白质 ) 。
喷雾干燥机往往是制造过程中后的一个步骤,它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。小型喷雾干燥机在众多储存食物的技术中,喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高,所以在去除微生物污染的同时,仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。
喷雾干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外,它还有着其它多种用途,例如:改变物质的大小、外形或密度,它能在生产过程中协助添加其它成份,有助于生产质量标准严格的产品。
喷雾干燥生产果蔬粉能够保留新鲜水果和蔬菜的营养成分,而且体积缩小了70%,便于食用和运输。
此为以新鲜南瓜为例,做的一个喷雾干燥南瓜粉营养成分对比表:
干燥技术可分高温和低温干燥,喷雾干燥是用高温喷雾,但是实验之中有样品遇到高温会氧化,那这样我们可以采用冷冻干燥!
冷冻干燥又称升华干燥。将含水物料冷冻到冰点以下,使水转变为冰,然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。物料可先在冷冻装置内冷冻,再进行干燥。但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。升华生成的水蒸气借冷凝器除去。升华过程中所需的汽化热量,一般用热辐射供给。
其原理为由物理学可知,水有三相,O点为三相共点,OA为冰的融解点。根据压力减小、沸点下降的原理,只要压力在三相点压力之下(压力646.5Pa以下,温度0℃以下),物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理,就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在适当的真空环境下,将冰直接转化为蒸汽而除去,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝,从而使物料得到干燥。这种利用真空冷冻获得干燥的方法,是水的物态变化和移动的过程,这个过程发生在低温低压下,因此,冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机理。
冷冻干燥机有下列优点:
一.冷冻干燥机在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。
二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。
三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。
四.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
五.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。
六.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。
七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
喷雾干燥机(JT-8000Y)和冷冻干燥机何有优缺点,喷雾干燥的特点是水分迅速气化,干燥效果好!同时,喷雾干燥速度快,颗粒较较均匀,有很好的流散性。但是高温喷雾会破坏产品的组织结构,冷冻干燥的特点是低温下冷冻干燥,样品处理量少,时间长!
真空冷冻干燥机利用真空干燥原理制造而成,是目前物质脱水的一种较为先进的设备。具有结构紧凑合理,维护便利,全自动控制、操作简便等优点,广泛用于医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和植物标本制作等领域。
真空冷冻干燥机的组成: 通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。 1、干燥仓 集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器,物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的,按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料,每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度。 2、捕水器(冷井) 是凝结升华水气的密闭装置,通常位于干燥仓后部,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上,吸附面的工作温度可达-45℃~-65℃,冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,组成制冷循环系统。 3、加热系统 冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热,使物料不断的受热升华,从而达到规定的含水率要求。冻干机加热系统的加热方法主要分为接触式加热与辐射式加热。 在接触式加热中,采用的是循环介质加热法,当加热系统工作时,先对循环液进行加热,液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,管道泵开启后,可将循环液送入干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。 而在辐射式加热中我们通常采用蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达+120℃。 4、真空系统 真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必须先启用真空泵或水环泵,使其工作一段时间,当系统中的真空度达到1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵。真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。真空系统的真空表可使用电接点真空表,可根据预先选定的真空度值,自动控制罗茨泵的启动。 5、制冷系统 冻干机制冷系统由制冷压缩机组,R22或R404a制冷剂组成。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作,接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时,冷凝盘管的表面温度可达-35~-65℃,可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组,通常双级活塞式压缩机制冷效果更好,制冷温度更低。 6、电气控制系统 本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制,控制设备正常运转。
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