真空玻態(tài)干燥機的制作方法

本發(fā)明屬于干燥設備領域，具體涉及一種真空玻態(tài)干燥機。

背景技術：

干燥保藏是食品最重要的保藏方法之一。干燥是通過各種方式脫去食品中的部分水分，降低其水分活度，從而有效的抑制微生物的生長繁殖，達到食品長期保藏的目的。而且食品經干燥處理后質量減輕，體積縮小，可節(jié)省包裝儲藏和運輸費用，帶來了方便性。

目前工業(yè)化應用的干燥方式主要有熱風干燥、中短波紅外干燥、微波干燥、變溫壓差膨化干燥、真空干燥和真空冷凍干燥等。但是這些單一干燥方式都有各自的優(yōu)缺點和局限性：熱風干燥設備要求簡單，對物料干燥均勻但是生產周期比較長；中短波紅外干燥較熱風干燥快，但是其穿透能力不強，對內部加熱速度較慢，干燥后期時物料表面容易焦糊；微波干燥物料加熱不均勻，而且容易使產品開裂；變溫壓差膨化干燥生產周期短、產品制品較好，但是對物料水分含量有一定的要求，一般需經過預干燥除去一定的水分；真空干燥設備昂貴而且干燥緩慢；真空冷凍干燥產品品質最好，但是能耗巨大干燥時間也較長。利用不同干燥方式的聯合，可降低了生產成本和生產周期，還可改善了產品品質，是未來干燥行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。

玻態(tài)干燥技術是一種新的食品干燥技術，該方法的機理就是將需干燥的物料中的水分在降溫過程中通過控制條件使食品中的水和水中溶解的物質形成玻璃態(tài)。然后在適當的環(huán)境下逐漸升溫，使玻態(tài)冰直接升華為水蒸氣而除去，再利用冷凝器(冷阱)將水蒸汽冷凝，使物料低溫脫水從而獲得干燥的制品。

與傳統的干燥技術相比，該技術有其不可比擬的優(yōu)點，主要體現在下述四個方面：(1)產出的產品品質明顯提高，從營養(yǎng)成分保留，形態(tài)風味保持上都明顯優(yōu)于傳統干燥產品。(2)干燥效率明顯提高，干燥過程的能耗顯著降低，干燥過程實現模塊化，各項參數可控，便于工藝的優(yōu)化。(3)玻態(tài)干燥技術適用性極廣，其中包含水果，蔬菜，肉類，奶類等各種食品原料，也可適用于中藥和西藥的生產。(4)與其他加工方式相比,玻態(tài)干燥技術加工的產品具有品質優(yōu)良，食用方便，易于攜帶，是良好的休閑及戶外食品。但是目前還沒有一種結構簡單并且能連續(xù)生產的裝備用于實現玻態(tài)干燥技術。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種真空玻態(tài)干燥機。

為實現本發(fā)明的目的，所采用的技術方案為：

一種真空玻態(tài)干燥機，包括物料箱、加熱單元、真空單元以及冷凝單元；

所述的加熱單元包括設置在所述的物料箱內的用以放置物料的加熱板以及設置在所述的物料箱外部為所述的加熱板提供熱量的加熱器；

所述的真空單元包括羅茨泵以及旋片泵；

所述的冷凝單元包括主冷阱、輔冷阱以及為所述的主冷阱以及輔冷阱進行制冷的制冷單元；所述的主冷阱設置于所述的羅茨泵與所述的物料箱之間，所述的輔冷阱設置于所述的旋片泵與所述的羅茨泵之間；所述的制冷單元包括分別設置在主冷阱與輔冷阱內的冷凍盤管，以及用于對冷凍盤管進行制冷的制冷機。

所述的加熱器包括油箱以及設置在油箱內的電加熱管，所述的加熱板內設有熱油流通的通道；油箱外部設有將熱油抽至所述的通道內的油泵；所述的油箱外設有風扇。

所述的主冷阱內的冷凍盤管與所述的輔冷阱內的冷凍盤管串聯。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

在本發(fā)明中以旋片泵和羅茨泵組成二級真空機組，首先啟動旋片泵抽真空，當真空降到4500Pa以下時，啟動羅茨泵在1-10分鐘內將真空迅速抽到100Pa以下，通過快速的抽真空，使物料中的水分迅速蒸發(fā)，而使物料的溫度由常溫迅速降到零下15度以下，從而使物料中的溶液由于這種快速的降溫而形成固液混合的狀態(tài)或者玻璃態(tài)，使物料的組織結構得到瞬間原位固定，保證了在干燥過程中物料組織結構的完整性。由于該過程基本不形成冰晶，尤其是沒有大冰晶的形成，避免了大冰晶對于細胞膜的刺穿等不可逆的損傷，使細胞膜等細胞器得到有效保護。

由于本機采用真空降溫的方式，所以在羅茨泵啟動后物料中的水分約有5-15左右會被直接蒸發(fā)抽出，形成一個水分抽出的波峰，采用主冷阱和輔冷阱的兩級冷阱設計可以充分應對該波峰的沖擊，將這些水分充分捕集，避免水分由于沒有被捕集而滲進真空泵系統，影響整個系統的真空維持，從而導致干燥效率下降。

作為其中的一種優(yōu)選，在油箱旁加裝降溫風扇，用于對于加熱油由于升溫迅速而導致的油溫過高，對郵箱進行及時降溫，一方面保證油溫的有效調節(jié)，另一方面可在加熱系統失靈或故障導致油溫過高時及時對郵箱進行降溫，避免加熱油由于持續(xù)高溫而導致著火，保證設備安全。

作為其中的另外一種優(yōu)選，主冷阱內的冷凍盤管與所述的輔冷阱內的冷凍盤管串聯，同用一個制冷機，節(jié)省空間，提高效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的真空玻態(tài)干燥機的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，結合附圖和實施例對本發(fā)明進行說明：

圖1示出一種真空玻態(tài)干燥機，包括物料箱1、加熱單元、真空單元以及冷凝單元；所述的加熱單元包括設置在所述的物料箱內的用以放置物料的加熱板2以及設置在所述的物料箱外部為所述的加熱板提供熱量的加熱器3；所述的真空單元包括羅茨泵5以及旋片泵4；所述的冷凝單元包括主冷阱6、輔冷阱9以及為所述的主冷阱以及輔冷阱進行制冷的制冷單元7；所述的羅茨泵與所述的輔冷阱9之間設有壓力表8。所述的主冷阱設置于所述的羅茨泵與所述的物料箱之間，所述的輔冷阱設置于所述的旋片泵與所述的羅茨泵之間；所述的制冷單元包括分別設置在主冷阱與輔冷阱內的冷凍盤管，以及用于對冷凍盤管進行制冷的制冷機。所述的加熱器包括油箱以及設置在油箱內的電加熱管，所述的加熱板內設有熱油流通的通道；油箱外部設有將熱油抽至所述的通道內的油泵；所述的油箱外設有風扇10。所述的主冷阱內的冷凍盤管與所述的輔冷阱內的冷凍盤管串聯。

本發(fā)明的工作過程為：首先啟動旋片泵抽真空，當真空降到4500Pa以下時，啟動羅茨泵在1-10分鐘內將真空迅速抽到100Pa以下，通過快速的抽真空，使物料中的水分迅速蒸發(fā)，使物料中的水分迅速蒸發(fā)，而使物料的溫度由常溫迅速降到零下15度以下，從而使物料中的溶液由于這種快速的降溫而形成固液混合的狀態(tài)或者玻璃態(tài)，而物料中溶液通過管路進入主冷阱，通過制冷系統對主冷阱內的管路降溫，使溶液在冷阱中得以冷凝并收集，而在羅茨泵啟動后物料中的水分約有5-15左右會被直接蒸發(fā)抽出，形成一個水分抽出的波峰，采用主冷阱和輔冷阱的兩級冷阱設計可以充分應對該波峰的沖擊，將這些水分充分捕集，避免水分由于沒有被捕集而滲進真空泵系統，影響整個系統的真空維持，從而導致干燥效率下降。同時，打開加熱器對熱板上的物料進行加熱，即可完成干燥。

在本發(fā)明中以旋片泵和羅茨泵組成二級真空機組，首先啟動旋片泵抽真空，當真空降到4500Pa以下時，啟動羅茨泵在1-10分鐘內將真空迅速抽到100Pa以下，通過快速的抽真空，使物料中的水分迅速蒸發(fā)，而使物料的溫度由常溫迅速降到零下15度以下，從而使物料中的溶液由于這種快速的降溫而形成固液混合的狀態(tài)或者玻璃態(tài)，使物料的組織結構得到瞬間原位固定，保證了在干燥過程中物料組織結構的完整性。由于該過程基本不形成冰晶，尤其是沒有大冰晶的形成，避免了大冰晶對于細胞膜的刺穿等不可逆的損傷，使細胞膜等細胞器得到有效保護。

由于本機采用真空降溫的方式，所以在羅茨泵啟動后物料中的水分約有5-15左右會被直接蒸發(fā)抽出，形成一個水分抽出的波峰，采用主冷阱和輔冷阱的兩級冷阱設計可以充分應對該波峰的沖擊，將這些水分充分捕集，避免水分由于沒有被捕集而滲進真空泵系統，影響整個系統的真空維持，從而導致干燥效率下降。

同時，在油箱旁加裝降溫風扇，用于對于加熱油由于升溫迅速而導致的油溫過高，對郵箱進行及時降溫，一方面保證油溫的有效調節(jié)，另一方面可在加熱系統失靈或故障導致油溫過高時及時對郵箱進行降溫，避免加熱油由于持續(xù)高溫而導致著火，保證設備安全。

而主冷阱內的冷凍盤管與所述的輔冷阱內的冷凍盤管串聯，同用一個制冷機，節(jié)省空間，提高效率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。