CN103005651B - 非油炸真空冷冻膨化干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了非油炸真空冷冻膨化干燥机，属于干燥机，其结构包括冷阱、制冷机组、真空罐、真空机组、膨化罐和板式换热器，真空机组分别与冷阱和真空罐相连，冷阱、真空罐和膨化罐之间通过三通管相连，制冷机组通过凝结管与冷阱相连，膨化罐分别通过进水管和出水管与板式换热器相连，板式换热器分别与加热水罐和冷却循环机组相连，膨化罐内设置有物料托盘，膨化罐与无油空压机相连，膨化罐与无油空压机之间设置有无菌空气过滤器。本发明具有在颜色和风味、营养成分上可与真空冷冻干燥的产品品质相媲美，同时经过膨化干燥的产品由于原料内部产生了多孔、海绵状的结构，产品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了产品的附加值等特点。

Description

非油炸真空冷冻膨化干燥机

技术领域

本发明涉及一种干燥机，尤其是一种非油炸真空冷冻膨化干燥机。

背景技术

食品真空冷冻干燥技术是一门跨学科的综合技术,涉及多学科、多领域。食品冻干技术的进步依赖于交叉学科的发展。真空冷冻干燥技术能最大限度、最长时间地保持其色、味、形和营养成分。

非油炸真空膨化干燥是在热风干燥的基础上进行的，利用膨化罐和真空罐的压力差，使物料内部水分瞬间蒸发，导致原料组织迅速膨胀，形成均匀的蜂窝状结构。在真空状态下维持加热脱水一段时间，直至达到所需的安全含水率（3％～5％），停止加热，使膨化罐冷却至室温时解除真空，取出产品，进行分级包装，即得到膨化产品。

只经过真空冷冻干燥的最终产品会产生外表褶皱，结构塌缩、产品硬度大的现象，严重影响产品的感官评价。只用现有非油炸膨化技术的产品，因为需要长时间热风预干燥的过程，把其水分含量降至30-40%后才能开始膨化干燥的过程，而长时间热风干燥会导致外表严重褶皱、结构塌缩，同时发生褐变现象和焦化现象，颜色变暗，严重影响膨化产品的感官和品质。

目前，利用真空冷冻干燥结合非油炸真空膨化干燥技术的方法和设备国内外未见报道。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种非油炸真空冷冻膨化干燥机，经非油炸真空冷冻膨化干燥机生产出的产品，在颜色和风味、营养成分上可与真空冷冻干燥的产品品质相媲美，同时经过膨化干燥的产品由于原料内部产生了多孔、海绵状的结构，与真空冷冻干燥产品相比产品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了产品的附加值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括冷阱、制冷机组、真空罐、真空机组、膨化罐和板式换热器，所述的真空机组分别与冷阱和真空罐相连，所述的冷阱、真空罐和膨化罐之间通过三通管相连，所述的制冷机组通过凝结管与冷阱相连，所述的膨化罐分别通过进水管和出水管与板式换热器相连，所述的板式换热器分别与加热水罐和冷却循环机组相连，所述的膨化罐的一端设置有膨化罐仓门，膨化罐内设置有物料托盘，所述的膨化罐与无油空压机相连，膨化罐与无油空压机之间设置有无菌空气过滤器，所述的冷阱与真空机组和膨化罐之间分别设置有第一气动阀门和第二气动阀门，所述的真空罐与真空机组和膨化罐之间分别设置有第八气动阀门和第七气动阀门，所述的制冷机组的两端与凝结管之间分别设置有第五气动阀门和第六气动阀门，所述的冷却循环机组的两端与板式换热器之间分别设置有第三气动阀门和第四气动阀门，所述的加热水罐的两端与板式换热器之间分别设置有第十气动阀门和第十一气动阀门，所述的膨化罐与无菌空气过滤器之间的管路上设置有第九气动阀门。

所述的膨化罐内设置有加热板，所述的加热板包括横向加热板和纵向加热板，所述的横向加热板沿纵向加热板均匀设置，所述的物料托盘分别设置在横向加热板上，所述的横向加热板的上部和下部分别与进水管和出水管相连通。

所述的膨化罐内设置有温度探针和水分探针。

所述的第一气动阀门、第二气动阀门、第三气动阀门、第四气动阀门、第五气动阀门、第六气动阀门、第七气动阀门、第八气动阀门、第九气动阀门、第十气动阀门和第十一气动阀门分别与控制系统相连。

本发明的非油炸真空冷冻膨化干燥机和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：经非油炸真空冷冻膨化干燥机生产出的产品，在颜色和风味、营养成分上可与真空冷冻干燥的产品品质相媲美，同时经过膨化干燥的产品由于原料内部产生了多孔、海绵状的结构，与真空冷冻干燥产品相比产品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了产品的附加值；干燥能耗较低，由于采取了循环冷却和循环热水加热等措施，热效率较高，使其能耗远远低于真空冷冻干燥的能耗，这在实际生产中极大地提高了生产效率，并有效地降低了产品成本；绿色环保，加工过程中用水量少，产生的废弃物少，符合环保要求，加工副产物也可以进一步加工利用，造成污染少；营养丰富，产品膨化产品不经过破碎、榨汁、浓缩等工艺，不仅保留了产品的形状、色泽，还最大限度的保留产品中更多的营养成分，如维生素、纤维素、矿物质等；产品保质期长，膨化产品的含水量一般在7％以下，不利于微生物生长繁殖，可以长期保存；利用非油炸膨化技术，克服了低温真空油炸产品中含有油脂的缺点，不易引起油脂酸败等不良品质变化等特点。

附图说明

附图1是非油炸真空冷冻膨化干燥机的结构示意图；

附图2是图1中所示的膨化罐及加热板放大俯视结构示意图；

附图3是图1中所示的膨化罐及加热板放大截面结构示意图；

附图标记说明：1、冷阱，2、真空罐，3、膨化罐，4、加热板，5、加热水罐，6、制冷机组，7、真空机组，8、无菌空气过滤器，9、无油空压机，10、凝结管，11、板式换热器，12、膨化罐仓门，13、物料托盘，14、冷却循环机组，15、温度探针，16、水分探针，17、第一气动阀门，18、第二气动阀门，19、第三气动阀门20、第四气动阀门，21、第五气动阀门，22、第六气动阀门，23、第七气动阀门，24、第八气动阀门，25、第九气动阀门，26、第十气动阀门，27、第十一气动阀门，28、横向加热板，29、纵向加热板，30、三通管，31、进水管，32、出水管。

具体实施方式

参照说明书附图1、附图2和附图3对本发明的非油炸真空冷冻膨化干燥机作以下详细地说明。

本发明的非油炸真空冷冻膨化干燥机，其结构包括冷阱1、制冷机组6、真空罐2、真空机组7、膨化罐3和板式换热器11，所述的真空机组7分别与冷阱1和真空罐2相连，所述的冷阱1、真空罐2和膨化罐3之间通过三通管30相连，所述的制冷机组6通过凝结管10与冷阱1相连，所述的膨化罐3分别通过进水管31和出水管32与板式换热器11相连，所述的板式换热器11分别与加热水罐5和冷却循环机组14相连，所述的膨化罐3的一端设置有膨化罐仓门12，膨化罐3内设置有物料托盘13，所述的膨化罐3与无油空压机9相连，膨化罐3与无油空压机9之间设置有无菌空气过滤器8，所述的冷阱1与真空机组7和膨化罐3之间分别设置有第一气动阀门17和第二气动阀门18，所述的真空罐2与真空机组7和膨化罐3之间分别设置有第八气动阀门24和第七气动阀门23，所述的制冷机组6的两端与凝结管10之间分别设置有第五气动阀门21和第六气动阀门22，所述的冷却循环机组14的两端与板式换热器11之间分别设置有第三气动阀门19和第四气动阀门20，所述的加热水罐5的两端与板式换热器11之间分别设置有第十气动阀门26和第十一气动阀门27，所述的膨化罐3与无菌空气过滤器8之间的管路上设置有第九气动阀门25。

所述的膨化罐3内设置有加热板4，所述的加热板4包括横向加热板28和纵向加热板29，所述的横向加热板28沿纵向加热板29均匀设置，所述的物料托盘13分别设置在横向加热板28上，所述的横向加热板28的上部和下部分别与进水管31和出水管32相连通。膨化罐3内加热干燥方式是内置加热板4内通热水加热，由密闭的加热水罐5直接给加热板4提供热水，形成密闭的回路，膨化罐3加压采用经过过滤的无菌空气来实现。常用的内置加热管内通蒸汽干燥加热方式，对于罐内温度的设定控制不够灵敏准确，温度波动大，升降温缓慢，蒸汽加热后变成冷凝水直接排放，造成大量浪费。同时，膨化罐3内加压也是通过蒸汽注入，加大了膨化罐3内的水汽含量，对膨化过程和干燥时间都有不利影响。因此采用板式加热方式，加大了受热接触面积，由原来的传导加热变为辐射加热，提高了加热效率，整个膨化罐内的温度波动小，也更便于控制，而且热水可以循环使用，更加节能降耗。

所述的膨化罐3内设置有温度探针15和水分探针16。控制面板设定温度和压力后，气动阀门的开启和关闭全部由控制系统自动控制。

所述的第一气动阀门17、第二气动阀门18、第三气动阀门19、第四气动阀门20、第五气动阀门21、第六气动阀门22、第七气动阀门23、第八气动阀门24、第九气动阀门25、第十气动阀门26和第十一气动阀门27分别与控制系统相连。

操作过程为：经预处理好的原料速冻后，摊成单层，均匀分布于钢丝物料托盘13上，放入膨化罐3，置于加热板4上，关闭膨化罐仓门12，封闭膨化罐3。

开启真空机组7和制冷机组6，打开第一气动阀门17、第二气动阀门18、第五气动阀门21和第六气动阀门22，真空机组7对膨化罐3和冷阱1同时抽真空，抽除不可凝气体；制冷机组6通过凝结管10对冷阱1提供冷源，降低膨化罐3温度；开始真空冷冻预干燥过程。膨化罐3内压力维持在100pa以下，物料温度低于共晶点温度，使物料完全冻结。至产品水分含量至30-40%时，关闭第一气动阀门17，调整制冷温度，使物料温度维持在-18℃以下，继续冷冻处理，使物料内的水分均匀，完成均湿过程后，关闭第二气动阀门18、第五气动阀门21和第六气动阀门22。

开启第十气动阀门26和第十一气动阀门27，加热水罐5产生过热蒸汽经过板式换热器11给膨化罐3内的循环水加热升温，至预定干燥温度。同时开启第八气动阀门24，使真空罐2压力达到设定负压。开启无油空压机9和第九气动阀门25，向膨化罐3注入经过滤水汽和杂质的无菌压缩空气，使膨化罐3压力达到设定正压，开启第七气动阀门23，使真空罐2和膨化罐3联通，利用两罐间的压力差进行膨化。膨化完成后，关闭第十气动阀门26和第十一气动阀门27，开启第三气动阀门19和第四气动阀门20，由冷却循环机组14经过板式换热器11给膨化罐3内的循环水冷却降温至设定干燥温度。膨化罐3内装有温度探针15和水分探针16，水分探针16插入物料内部。控制面板设定温度和压力后，气动阀门的开启和关闭全部由控制系统自动控制。开始真空干燥过程，维持设定的真空干燥时间。最后由冷却循环机组14缓慢冷却，开始排潮膨化固型过程，此过程大大缩短干燥时间。膨化固型后继续冷却降温至室温，关闭设备，开启膨化罐3，分级包装，得到非油炸真空冷冻膨化酥脆完整产品。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (4)

1.非油炸真空冷冻膨化干燥机，其特征是：包括冷阱、制冷机组、真空罐、真空机组、膨化罐和板式换热器，所述的真空机组分别与冷阱和真空罐相连，所述的冷阱、真空罐和膨化罐之间通过三通管相连，所述的制冷机组通过凝结管与冷阱相连，所述的膨化罐分别通过进水管和出水管与板式换热器相连，所述的板式换热器分别与加热水罐和冷却循环机组相连，所述的膨化罐的一端设置有膨化罐仓门，膨化罐内设置有物料托盘，所述的膨化罐与无油空压机相连，膨化罐与无油空压机之间设置有无菌空气过滤器，所述的冷阱与真空机组和膨化罐之间分别设置有第一气动阀门和第二气动阀门，所述的真空罐与真空机组和膨化罐之间分别设置有第八气动阀门和第七气动阀门，所述的制冷机组的两端与凝结管之间分别设置有第五气动阀门和第六气动阀门，所述的冷却循环机组的两端与板式换热器之间分别设置有第三气动阀门和第四气动阀门，所述的加热水罐的两端与板式换热器之间分别设置有第十气动阀门和第十一气动阀门，所述的膨化罐与无菌空气过滤器之间的管路上设置有第九气动阀门。

2.根据权利要求1所述的非油炸真空冷冻膨化干燥机，其特征是：所述的膨化罐内设置有加热板，所述的加热板包括横向加热板和纵向加热板，所述的横向加热板沿纵向加热板均匀设置，所述的物料托盘分别设置在横向加热板上，所述的横向加热板的上部和下部分别与进水管和出水管相连通。

3.根据权利要求1所述的非油炸真空冷冻膨化干燥机，其特征是：所述的膨化罐内设置有温度探针和水分探针。

4.根据权利要求1所述的非油炸真空冷冻膨化干燥机，其特征是：所述的第一气动阀门、第二气动阀门、第三气动阀门、第四气动阀门、第五气动阀门、第六气动阀门、第七气动阀门、第八气动阀门、第九气动阀门、第十气动阀门和第十一气动阀门分别与控制系统相连。