CN116972601A - 一种白番茄真空冷冻干燥装置及其冷冻干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白番茄真空冷冻干燥装置，涉及到蔬果加工设备技术领域，包括冻干箱、放料组件、冷却组件、压缩机以及真空泵接口。本发明还公开了一种白番茄真空冷冻干燥装置的冷冻干燥方法,包括以下步骤，放料，冷冻，升华干燥以及下料。本发明通过设置冻干箱，冻干箱的内部设置有放料组件和冷却组件，放料组件可以实现对物料的放置，而冷却组件可以实现对物料的冷冻以及水蒸气的凝结处理，放料组件和冷却组件呈交错设置，且放料组件和冷却组件均可以在冻干箱内部转动，从而在保证了物料放置稳定性的同时可以有效的提升物料与冷却组件之间的热交换效果，以达到提升装置冻干效率的目的。

Description

一种白番茄真空冷冻干燥装置及其冷冻干燥方法

技术领域

本发明涉及蔬果加工设备技术领域，特别涉及一种白番茄真空冷冻干燥装置及其冷冻干燥方法。

背景技术

干燥机是一种利用热能降低物料水分的机械设备，用于对物体进行干燥操作。干燥机通过加热使物料中的湿分（一般指水分或其他可挥发性液体成分）汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。真空冷冻干燥机适用于高档原料药、中药饮片，生物，野生蔬菜，脱水蔬菜、食品、水果、化工、药物中间体等物料的干燥。冷冻真空干燥是真空冷冻干燥机将制冷系统，真空系统，导热油加热系统，排湿系统组合一体，推出的一种新型箱体结构，较大地利用箱体内存放物料空间进行干燥的冷冻真空干燥。真空冷冻干燥过程是无不纯物混入物体，能保持物料的原有成分和活性成分及物料的形体不受损，现有技术中，多使用真空冷冻干燥的方式对白番茄进行冻干处理。

公开号为CN110487031B的一种真空冷冻干燥装置，包括带有放入口的干燥箱，干燥箱的内部设置有带有镂空结构的转动架以及存药筒，转动架通过转轴回转连接在干燥箱内部后壁上，转动架的内部中空，转动架朝向放入口的一侧设置有安装口，存药筒通过转动架的安装口插入转动架的内部并与转动架卡固相连，转动架在转动时，存药筒同步进行转动，存药筒的表面设置有若干透气孔，干燥箱上设置有用于驱动转动架进行转动的驱动装置。本发明具有能够使药材在冷冻干燥的过程中，干燥效果均匀的效果。

上述技术方案中通过设置可以转动的存药筒来实现对原料的驱动，但是，由于白番茄一般为球形结构，球形结构的白番茄容易发生滚动的情况，从而造成原料堆积的情况，并且在对多层白番茄进行加热时，由于热源只有一个，导致上层的加热效率不够，整体加热效率不均匀，并且不能对整体干燥的过程进行统筹控制，导致整体的效率降低，不能进行不同的适应性调节，对原料的冻干效果产生了很大的影响。

因此，发明一种白番茄真空冷冻干燥装置及其冷冻干燥方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种白番茄真空冷冻干燥装置及其冷冻干燥方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种白番茄真空冷冻干燥装置，包括冻干箱、放料组件、冷却组件、压缩机以及真空泵接口，所述放料组件和冷却组件均设置于冻干箱的内部，所述压缩机设置于冻干箱的顶端，所述真空泵接口设置于冻干箱的外侧，所述冻干箱的一侧通过真空管固定连接有冷凝箱，所述真空管中固定安装有真空蝶阀；

所述冻干箱包括箱体，所述箱体的底端固定设置有底座；

所述放料组件包括支撑座，所述支撑座通过轴承活动设置于底座的上表面中部，所述支撑座的中部贯穿设置有支撑管，所述支撑管的外侧固定设置有多个支撑板，所述支撑板的上方设置有密封板，每个所述支撑板的内部分别设有重量传感器，所述支撑板的底部设有加热环，所述密封板的下端固定安装有蒸气压力传感器；

所述冷却组件包括换热管，所述换热管设置为蛇形结构，所述换热管的外侧固定设置有多个冷却板，且多个冷却板与多个支撑板相对应。

优选的，所述支撑板的上表面贯穿设置有两个圆形结构的安装槽，所述安装槽的内部通过轴承活动设置有环形结构的安装架，所述安装架的上表面开设有环形结构的凹槽，所述凹槽的内侧壁环绕设置有多个方形槽，所述凹槽的内部设置有环形结构的活动架，所述活动架的内侧环绕设置有多个放料杆，所述放料杆设置为L形结构，且放料杆与方形槽贯穿连接并延伸至安装架的内侧。

优选的，所述支撑板的中部设置有空腔，所述空腔的内部设置有传动齿轮，所述传动齿轮的两侧均设置有环形齿轮，且环形齿轮固定设置于安装架的外侧。

优选的，所述空腔的两端中部均贯穿设置有通槽，所述通槽的内部贯穿设置有传动轴，所述传动轴固定设置于传动齿轮的中部，且传动轴的底端通过轴承贯穿设置于支撑座的中部。

优选的，所述支撑座的下方设置有驱动电机，且驱动电机固定设置于底座的上表面，所述支撑管、传动轴以及驱动电机的输出轴之间通过锥齿轮组传动连接。

优选的，所述冷却板的中部贯穿设置有多个条形槽，所述条形槽的槽口处固定设置有延伸翅片，所述延伸翅片设置为倾斜结构，所述冷却板的外侧固定设置有弧形结构的导流板，且导流板设置为倾斜结构。

优选的，所述换热管的顶端固定设置有导管，所述导管的顶端固定设置有顶板，所述顶板通过轴承贯穿设置于箱体的顶端中部，所述压缩机固定设置于顶板的上表面。

优选的，所述支撑板的上方设置有密封板，所述冷却板的上方设置有隔板，且隔板的外侧壁与密封板的外侧壁相贴合。

优选的，所述箱体的外侧壁中部贯穿设置有箱门，所述真空泵接口与冻干箱之间设置有放气阀门。

一种白番茄真空冷冻干燥装置的冷冻干燥方法，包括以下步骤：

步骤一、放料，将清洗并干燥后的白番茄原料放置在放料组件的内部，并且通过每层设置的重量传感器对每层的物料进行单独称量；

步骤二、冷冻，通过冷却组件对装置内部进行降温，使得放料组件上方的白番茄原料快速降温冷冻，通过重量传感器对冷却组件的制冷温度以及制冷时间进行调控；

步骤三、升华干燥，待白番茄原料完全冷冻后，使用真空泵接口将冻干箱内部抽至真空状态，并通过支撑板底部的加热环对每层的物料进行分别加热，通过重量传感器以及蒸气压力传感器的配合，相应的对驱动电机的控制，加热环温度的调节以及真空蝶阀的开闭、冷凝箱温度的调节，水蒸气通过真空管进入冷凝箱中进行水蒸气冷凝处理；

步骤四、下料，待白番茄原料冻干处理完成后，通过真空泵接口与冻干箱之间的放气阀门解除冻干箱内部的真空状态，然后将冻干处理后的白番茄原料取出。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置冻干箱，冻干箱的内部设置有放料组件和冷却组件，放料组件可以实现对物料的放置，而冷却组件可以实现对物料的冷冻放料组件和冷却组件呈交错设置，且放料组件和冷却组件均可以在冻干箱内部转动，从而在保证了物料放置稳定性的同时可以有效的提升物料与冷却组件之间的热交换效果，以达到提升装置冻干效率的目的；

2、本发明通过设置放料组件，放料组件包括多个支撑板，支撑板上设置有安装槽，安装槽的内部设置有安装架和活动架，活动架及其内部的放料杆可以实现对物料的支撑方式，而安装架可以带动活动架转动，以实现对物料位置的调整，从而可以提升物料在冻干过程中水蒸气的排出效率，进而可以提升装置的工作效率，每个所述支撑板的内部分别设有重量传感器，支撑板的底部设有加热环，通过重量传感器对加热环的加热温度进行控制，实现每层的物料加热温度根据具体情况进行调节，相应的重量传感器还可以对伺服电机的转速进行相应的调节，从而可以对升华的过程进行精细调控，确保每一层物料的升华效率都处于较高的状态，从而在提高本装置升华干燥效率的同时，还减少了能量的损失；

3、本发明通过在密封板的上端设有蒸气压力传感器，可以对冻干箱内部的水蒸气压力进行监测，而后相应的调节烘干箱内部的升华效率，同时对应的调节冷凝箱内部的温度，并且蒸气压力传感器相应的可以对水蒸气压力的变化进行检测记录，得出当前反应过程中的水蒸气压力变化曲线，与常规曲线进行参考对比，通过变化曲线一定程度上反映出当时反应进行的状态。

4、通过重量传感器以及蒸气压力传感器的配合，相应的对冷却组件的冷却温度以及时间进行调节，对驱动电机转速的控制，加热环温度的调节以及真空蝶阀的开闭、冷凝箱温度的调节，以及真空泵接口开合的控制，可以实现对于整个冷冻干燥的过程进行统筹控制，通过对每一层物料的重量监测，实现对于每一层物料反应效果的反馈控制，提高每一层物料的干燥效率，确保装置整体干燥效率的提升。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的冻干箱结构示意图。

图3为本发明的放料组件与冷却组件结构示意图。

图4为本发明的冷却组件结构示意图。

图5为本发明的放料组件与冷却组件结构俯视示意图。

图6为本发明的冷却组件剖面示意图。

图7为本发明的图6中A处结构放大示意图。

图8为本发明的冷却板结构示意图。

图9为本发明的冷却板结构仰视示意图。

图10为本发明的放料组件结构示意图。

图11为本发明的支撑座结构仰视示意图。

图12为本发明的支撑板结构示意图。

图13为本发明的支撑板结构剖视示意图。

图14为本发明的图13中B处结构放大示意图。

图15为本发明的安装架结构示意图。

图16为本发明的活动架结构示意图。

图中：1、冻干箱；2、放料组件；3、冷却组件；4、压缩机；5、真空泵接口；101、箱体；102、底座；103、箱门；201、支撑座；202、支撑管；203、支撑板；204、安装槽；205、安装架；206、凹槽；207、方形槽；208、活动架；209、放料杆；210、空腔；211、传动齿轮；212、环形齿轮；213、通槽；214、传动轴；215、驱动电机；216、锥齿轮组；217、密封板；301、换热管；302、冷却板；303、条形槽；304、延伸翅片；305、导流板；306、隔板；307、导管；308、顶板；601、冷凝箱；602、真空管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1至图16所示的一种白番茄真空冷冻干燥装置，包括冻干箱1、放料组件2、冷却组件3、压缩机4以及真空泵接口5，所述放料组件2和冷却组件3均设置于冻干箱1的内部，所述压缩机4设置于冻干箱1的顶端，所述真空泵接口5设置于冻干箱1的外侧，所述冻干箱1的一侧通过真空管602固定连接有冷凝箱601，所述真空管602中固定安装有真空蝶阀；

所述冻干箱1包括箱体101，所述箱体101的底端固定设置有底座102；

所述放料组件2包括支撑座201，所述支撑座201通过轴承活动设置于底座102的上表面中部，所述支撑座201的中部贯穿设置有支撑管202，所述支撑管202的外侧固定设置有多个支撑板203，所述支撑板203的上方设置有密封板217，每个所述支撑板203的内部分别设有重量传感器，所述支撑板203的底部设有加热环，所述密封板217的下端固定安装有蒸气压力传感器。

在正常生产中无法精准控制每层物料的重量相同，但是加热的温度以及相应的方式不会改变，导致每层白番茄的升华效率不一致，如果热量提供的过多，就会被冻结层或者干燥层吸收，就会造成塌陷，如果热量提供的过少，升华效率低，因此如果需要提高整体的干燥效率，则需要对每一层的温度进行精准控制，进而在每个支撑板203的内部设有重量传感器，在上料阶段，可以对每一层的放料杆209的内部白番茄的重量进行称量，当对白番茄上料完成后，重量传感器将识别到的对应支撑板203上的白番茄重量数据进行传递，此时控制中心对每层的白番茄重量进行统计，并且以此次统计的结果作为物料的基准量，方便后续干燥完成后进行重量比对，而后进入冷冻阶段，此时冻干箱1内部温度降低，对白番茄进行冷冻操作，根据统计得到的白番茄的重量相应的对冻干箱1内部的温度进行调节，当白番茄的总重量较高时，则降低冻干箱1内部冷冻组件的既定温度，相应的冷冻的时间也进行延长，检测到白番茄的重量较低时，此时不对冷冻组件的温度进行调节，只需减少冷冻的时间即可。

当冷冻阶段结束，进入加热升华阶段时，此时控制中心再对应控制每一层的加热环加热的温度，控制中心接收到支撑板203上物料重量较重时，则调节对应的加热环进行较大幅度升温（不会超出共熔点的温度），控制中心接收到支撑板203上物料重量较轻时，则调节对应的加热环进行小幅度升温，以确保能够对该支撑板203上的白番茄进行充分加热，对上端放料杆209内部的白番茄进行加热升华，可以有效的保证输出的热量和白番茄的重量成正比，提高蒸气产生的效率。

同时控制中心根据多个重量传感器的重量汇总，可以得出整个冻干箱1内部的物料重量，此时当白番茄的重量较重时，相应的调节驱动电机215的转速，带动上端的支撑板203进行转动，确保装载的白番茄滚动速率增加，确保每个放料杆209内的白番茄都均匀加热，加快白番茄的升华速度，相应的，当白番茄重量较轻时，驱动电机215采用较低的转速即可实现白番茄的混匀，从而避免重量较轻的白番茄自转速率过快，影响白番茄的受热温度。

在密封板217的上端设有蒸气压力传感器，在加热升华阶段以及冷凝阶段可以对冻干箱1内部的水蒸气压力进行监测，在加热升华的过程中冻干箱1内部的水蒸气开始增多（水蒸气压强逐渐变大），蒸气压力传感器识别到冻干箱1内部水蒸气压强变大后，即白番茄内的水分被蒸发，此时控制真空管602中的真空蝶阀打开，将冷凝箱601与冻干箱1在真空状态下相连通，此时冻干箱1内部的水蒸气进入冷凝箱601内，冻干箱1内的水汽含量持续减少，冷凝箱601内部设有弯曲的冷凝管，可以将流动的水蒸气捕获，最后变为液态的水，从而实现对于水蒸气的收集。

需要说明的是，当蒸气压力传感器识别到冻干箱1内的水蒸气压力增加时，即意味着此时冻干箱1内的白番茄水分正常析出，从而减小驱动电机215的转动速率，使得白番茄受热位置处的受热时间增加，提高水蒸气的析出效率，并且随着蒸气压力传感器检测到冻干箱1内的水蒸气压力增加速率减缓，但重量传感器变化量较小时，意味着冻干箱1内的水蒸气含量达到峰值，影响白番茄水分的正常析出，再控制真空管602内的真空蝶阀打开，同时随着冻干箱1内的水蒸气排出，冻干箱1内的整体温度下降，蒸气压力传感器检测到水蒸气压力值下降，此时白番茄表面会出现液体水影响白番茄的冻干，进而在蒸气压力传感器检测到水蒸气压力值下降时，控制驱动电机215的转速增加，提高白番茄在支撑板203上的转动速率，避免水蒸气在白番茄表面凝结影响其冻干速率。

在冷凝阶段时，正常状态下蒸气压力传感器检测到的蒸气压力变化是：加热环温度升高，蒸气压力上升到达峰值后，真空蝶阀打开，而后蒸气压力开始下降，随着反应的进行，逐步稳定在一个范围内，出现一个动态平衡的情况，即此时蒸气的产生量与冷凝消耗的蒸气量相同，随着反应的进行，蒸气压力开始逐渐降低，降至最低后代表着干燥的完成，冻干箱1内部的白番茄内的水分完全蒸发。

而在冷凝阶段真空蝶阀打开后，如果出现蒸气压力传感器的压力指数持续增高，则表明此时升华产生的蒸气量高于冷凝消耗的蒸气量，通过蒸气压力传感器控制冷凝箱601的温度进行调低，加快冷凝箱601的冷凝效率，从而保证升华和冷凝效率的同步提高，加快白番茄冷冻干燥的速率。

在冷凝阶段，当蒸气压力传感器检测到冻干箱1内部水蒸气压力较低时，此时优先考虑装置的升华效率降低，此时通过蒸气压力传感器控制加热环在原有设定温度的基础上，进行相应的动态升高（不会超出共熔点的温度），同时驱动电机215的转速也在原有的基础上进行提高，如果相应的调整完成后，此时蒸气压力传感器检测到水蒸气压力仍然处于较低的状态，则表明了冻干箱1内部的白番茄已经完成升华操作，此时蒸气压力传感器控制真空蝶阀的关闭，而后通过真空泵接口5连接的真空泵对冻干箱1内的气压进行控制，进行后续的下料操作。

并且在冷凝阶段，相应的重量传感器可以对干燥后的白番茄进行同步称量，通过干燥前后的重量对比来反映出干燥的效果，如果干燥的效果不好，干燥的重量不达标，此时重量传感器控制加热环进行进一步升温，进一步加快驱动电机215的转速，同时降低冷凝箱601内部的温度，保证白番茄内冰晶升华的彻底，在对白番茄上料完成后此时对白番茄进行第一次称量，以此次重量为基准，进行后续的升华冷凝操作，在干燥的过程中，持续对每一层的物料重量进行称量对比，在干燥结束后，如果此时重量传感器识别到某一层的物料重量前后变化比例较小，此时则可以优先考虑对应的加热环出现加热故障导致干燥升华的效率降低，或者是重量传感器发生故障导致重量前后变化量不变，而后可以通过控制中心发出提示，在干燥反应完成后，对相应部位的加热环或者重量传感器进行检修。

并且在整个升华冷凝的过程中，蒸气压力传感器可以对水蒸气压力的变化进行检测记录，同时重量传感器也对实时的重量变化进行监测，得出当前反应过程中的水蒸气压力与重量变化相对应的变化曲线，可以与常规白番茄的冷冻干燥反应曲线进行参考对比，从而也可以通过当前水蒸气的压强大小，以及物料的重量前后变化比例的情况，结合常规的白番茄的冷冻干燥反应曲线，反映出当前干燥进行的程度。

通过重量传感器以及蒸气压力传感器的配合，相应的对冷却组件3的冷却温度以及时间进行调节，对驱动电机215转速的控制，加热环温度的调节以及真空蝶阀的开闭、冷凝箱601温度的调节，以及真空泵接口5开合的控制，可以实现对于整个冷冻干燥的过程进行统筹控制，通过对每一层物料的重量监测，实现对于每一层物料反应效果的反馈控制，提高每一层物料的干燥效率，确保装置整体干燥效率的提升。

具体的，支撑板203的上表面贯穿设置有两个圆形结构的安装槽204，安装槽204的内部通过轴承活动设置有环形结构的安装架205，安装架205的上表面开设有环形结构的凹槽206，凹槽206的内侧壁环绕设置有多个方形槽207，凹槽206的内部设置有环形结构的活动架208，活动架208的内侧环绕设置有多个放料杆209，放料杆209设置为L形结构，且放料杆209与方形槽207贯穿连接并延伸至安装架205的内侧，方形槽207与放料杆209配合，使得放料杆209可以跟随安装架205转动，放料杆209可以起到对白番茄原料的支撑作用。

更为具体的，支撑板203的中部设置有空腔210，空腔210的内部设置有传动齿轮211，传动齿轮211的两侧均设置有环形齿轮212，且环形齿轮212固定设置于安装架205的外侧。

并且，空腔210的两端中部均贯穿设置有通槽213，通槽213的内部贯穿设置有传动轴214，传动轴214固定设置于传动齿轮211的中部，且传动轴214的底端通过轴承贯穿设置于支撑座201的中部。

而且，支撑座201的下方设置有驱动电机215，且驱动电机215固定设置于底座102的上表面，支撑管202、传动轴214以及驱动电机215的输出轴之间通过锥齿轮组216传动连接，驱动电机215可以通过锥齿轮组216带动传动轴214以及支撑管202转动，从而使得支撑板203以及传动齿轮211转动，支撑板203可以带动活动架208以及放料杆209在冻干箱1内转动，同时，传动齿轮211可以通过环形齿轮212带动安装架205转动，而安装架205可以带动活动架208转动，使得白番茄原料自身转动，从而可以提升白番茄原料与空气的热交换效果，进而可以提升冷冻效果。

冷却组件3包括换热管301，换热管301设置为蛇形结构，换热管301的外侧固定设置有多个冷却板302，且多个冷却板302与多个支撑板203相对应。

具体的，冷却板302的中部贯穿设置有多个条形槽303，条形槽303的槽口处固定设置有延伸翅片304，延伸翅片304设置为倾斜结构，延伸翅片304的设置可以提升冷却板302与空气的接触面积，以提升其换热效果。

更为具体的，冷却板302的外侧固定设置有弧形结构的导流板305，且导流板305设置为倾斜结构，可以提升冷却板302与空气的接触面积，以提升其换热效果。

并且，换热管301的顶端固定设置有导管307，导管307的顶端固定设置有顶板308，顶板308通过轴承贯穿设置于箱体101的顶端中部，压缩机4固定设置于顶板308的上表面，压缩机4通过膨胀阀与换热管301连接，压缩机4工作时，使得换热管301内的制冷剂运动，制冷剂在运动过程中经过压缩机4相连的膨胀阀，以达到制冷效果。

而且，冷却板302的上方设置有隔板306，且隔板306的外侧壁与密封板217的外侧壁相贴合，隔板306与密封板217配合，不仅可以起到对冻干箱1顶部的密封，还可以实现放料组件2与冷却组件3之间的连接。

本发明还提供了一种白番茄真空冷冻干燥装置的冷冻干燥方法，包括以下步骤：

步骤一、放料，将清洗并干燥后的白番茄原料放置在放料组件2的内部，并且通过每层设置的重量传感器对每层的物料进行单独称量。

物料在放置时，将箱门103打开，然后调整放料组件2与冷却组件3的位置，使得放料组件2中支撑板203的一端转动至箱门103位置，此时向上推动放料杆209与活动架208，使得活动架208向上运动，直至活动架208与凹槽206分离，此时可以将活动架208与放料杆209从安装架205中取出，此时可以将白番茄原料直接放置在放料杆209上，也可以将盛放有白番茄原料的托盘放置在放料杆209上方，即可完成白番茄原料的放置。

步骤二、冷冻，通过冷却组件3对装置内部进行降温，使得放料组件2上方的白番茄原料快速降温冷冻，通过重量传感器对冷却组件3的制冷温度以及制冷时间进行调控。

冷却组件3在对冻干箱1内降温时，压缩机4工作，使得换热管301内的制冷剂运动，制冷剂在运动过程中经过压缩机4相连的膨胀阀，以达到制冷效果，换热管301在制冷剂的作用下温度降低，其通过冷却板302与冻干箱1内部的空气进行热交换，以实现对冻干箱1的降温，从而可以实现对白番茄原料的快速冷冻。

在此过程中，驱动电机215可以通过锥齿轮组216带动传动轴214以及支撑管202转动，从而使得支撑板203以及传动齿轮211转动，支撑板203可以带动活动架208以及放料杆209在冻干箱1内转动，同时，支撑板203可以通过密封板217与隔板306带动冷却板302转动，使得冷却板302与活动架208均在冻干箱1内部转动，以提升冷却板302、活动架208与空气之间的接触频率，从而可以提升冷却板302对活动架208上白番茄原料的辐射效果，同时，传动齿轮211可以通过环形齿轮212带动安装架205转动，而安装架205可以带动活动架208转动，使得白番茄原料自身转动，从而可以提升白番茄原料与空气的热交换效果，进而可以提升冷冻效果。

步骤三、升华干燥，待白番茄原料完全冷冻后，使用真空泵接口5将冻干箱1内部抽至真空状态，并通过支撑板203底部的加热环对每层的物料进行分别加热，通过重量传感器以及蒸气压力传感器的配合，相应的对驱动电机215的控制，加热环温度的调节以及真空蝶阀的开闭、冷凝箱601温度的调节，水蒸气通过真空管602进入冷凝箱601中进行水蒸气冷凝处理。

在此过程中，驱动电机215可以带动安装架205以及活动架208转动，以提升白番茄原料在加热环上端的转动速率，可以实现对每个白番茄的均匀加热，加快每个白番茄内部冰晶的升华，通过蒸汽压力传感器对冻干箱1内的蒸气压力进行监测，当蒸气压力达到峰值时，此时控制真空蝶阀的打开，排出的水蒸气进入冷凝箱601内，凝结成水，从而完成对于升华出来水蒸气的捕捉，而后通过重量传感器以及蒸气压力传感器对整个装置的运行统筹规划，实现对于全部白番茄的升华干燥。

步骤四、下料，待白番茄原料冻干处理完成后，通过真空泵接口5与冻干箱1之间的放气阀门解除冻干箱1内部的真空状态，然后将冻干处理后的白番茄原料取出。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于，包括冻干箱、放料组件、冷却组件、压缩机以及真空泵接口，所述放料组件和冷却组件均设置于冻干箱的内部，所述压缩机设置于冻干箱的顶端，所述真空泵接口设置于冻干箱的外侧，所述冻干箱的一侧通过真空管固定连接有冷凝箱，所述真空管中固定安装有真空蝶阀；

所述冻干箱包括箱体，所述箱体的底端固定设置有底座；

所述放料组件包括支撑座，所述支撑座通过轴承活动设置于底座的上表面中部，所述支撑座的中部贯穿设置有支撑管，所述支撑管的外侧固定设置有多个支撑板，所述支撑板的上方设置有密封板，每个所述支撑板的内部分别设有重量传感器，所述支撑板的底部设有加热环，所述密封板的下端固定安装有蒸气压力传感器；

所述冷却组件包括换热管，所述换热管设置为蛇形结构，所述换热管的外侧固定设置有多个冷却板，且多个冷却板与多个支撑板相对应。

2.根据权利要求1所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述支撑板的上表面贯穿设置有两个圆形结构的安装槽，所述安装槽的内部通过轴承活动设置有环形结构的安装架，所述安装架的上表面开设有环形结构的凹槽，所述凹槽的内侧壁环绕设置有多个方形槽，所述凹槽的内部设置有环形结构的活动架，所述活动架的内侧环绕设置有多个放料杆，所述放料杆设置为L形结构，且放料杆与方形槽贯穿连接并延伸至安装架的内侧。

3.根据权利要求2所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述支撑板的中部设置有空腔，所述空腔的内部设置有传动齿轮，所述传动齿轮的两侧均设置有环形齿轮，且环形齿轮固定设置于安装架的外侧。

4.根据权利要求3所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述空腔的两端中部均贯穿设置有通槽，所述通槽的内部贯穿设置有传动轴，所述传动轴固定设置于传动齿轮的中部，且传动轴的底端通过轴承贯穿设置于支撑座的中部。

5.根据权利要求4所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述支撑座的下方设置有驱动电机，且驱动电机固定设置于底座的上表面，所述支撑管、传动轴以及驱动电机的输出轴之间通过锥齿轮组传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述冷却板的中部贯穿设置有多个条形槽，所述条形槽的槽口处固定设置有延伸翅片，所述延伸翅片设置为倾斜结构，所述冷却板的外侧固定设置有弧形结构的导流板，且导流板设置为倾斜结构。

7.根据权利要求6所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述换热管的顶端固定设置有导管，所述导管的顶端固定设置有顶板，所述顶板通过轴承贯穿设置于箱体的顶端中部，所述压缩机固定设置于顶板的上表面。

8.根据权利要求1所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述支撑板的上方设置有密封板，所述冷却板的上方设置有隔板，且隔板的外侧壁与密封板的外侧壁相贴合。

9.根据权利要求1所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述箱体的外侧壁中部贯穿设置有箱门，所述真空泵接口与冻干箱之间设置有放气阀门。

10.一种白番茄真空冷冻干燥方法，利用如权利要求1-9任一所述的一种白番茄真空冷冻干燥装置进行，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、放料，将清洗并干燥后的白番茄原料放置在放料组件的内部，并且通过每层设置的重量传感器对每层的物料进行单独称量；

步骤二、冷冻，通过冷却组件对装置内部进行降温，使得放料组件上方的白番茄原料快速降温冷冻，通过重量传感器对冷却组件的制冷温度以及制冷时间进行调控；

步骤三、升华干燥，待白番茄原料完全冷冻后，使用真空泵接口将冻干箱内部抽至真空状态，并通过支撑板底部的加热环对每层的物料进行分别加热，通过重量传感器以及蒸气压力传感器的配合，相应的对驱动电机的控制，加热环温度的调节以及真空蝶阀的开闭、冷凝箱温度的调节，水蒸气通过真空管进入冷凝箱中进行水蒸气冷凝处理；

步骤四、下料，待白番茄原料冻干处理完成后，通过真空泵接口与冻干箱之间的放气阀门解除冻干箱内部的真空状态，然后将冻干处理后的白番茄原料取出。