[發(fā)明專利]一種深冷速凍紅外干燥技術(shù)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711113073.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN109780821A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐文明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川海盛杰低溫科技有限公司
• 主分類號(hào): F26B5/06
• 分類號(hào): F26B5/06
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 李小金;王正楠

本發(fā)明公開了一種深冷速凍紅外干燥技術(shù)，屬于化工、輕工業(yè)加工技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于采用氣體渦輪膨脹制冷技術(shù)將物料深冷速凍，使用0.5～0.9Mpa的壓縮空氣，初始空氣膨脹壓強(qiáng)比為3～9，將鮮品蔬菜、水果和除礦物藥以外的中藥材在5?30分鐘內(nèi)，迅速冷卻至?20～?120攝氏度，使原料組織結(jié)構(gòu)中的液態(tài)水迅速固化，成為極其微小的冰晶；隨后，將物料送入紅外真空冷凍干燥倉(cāng)內(nèi)加熱，使物料中的固態(tài)水升華為氣態(tài)水，物料水分含量降至0?10％。本發(fā)明具有冷凍速度快，冷卻溫度低，干燥速度快，物料受熱均勻，物料產(chǎn)品品質(zhì)均一，干燥效果好的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工、輕工業(yè)加工技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種鮮品農(nóng)牧漁業(yè)產(chǎn)品、鮮品中藥材、水果、蔬菜和食品的干燥而達(dá)到全成分保存的加工技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)牧漁的技術(shù)水平也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量迅速上升，品質(zhì)也有較大的提高；同時(shí)，道路和基礎(chǔ)建設(shè)水平的提高使農(nóng)牧漁業(yè)產(chǎn)品的異地銷售也越來越普遍。但是，問題也越來越突出，例如由于新鮮蔬菜水果在儲(chǔ)存期內(nèi)仍在生長(zhǎng)，為活性植物，長(zhǎng)期貯存難度較大，易腐爛；同時(shí)由于其含有大量水分，增加了貯存、運(yùn)輸、銷售的成本。人們對(duì)植物性農(nóng)產(chǎn)品主要采用制成飲品、罐頭等形式進(jìn)行深加工，加工過程中采用高溫蒸煮或榨取汁液，使活性成分大量喪失，果菜汁中纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等的損失一方面造成人體攝入的營(yíng)養(yǎng)失衡，另一方面造成浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。

因此，近年來，加工方式越來越多的趨向于對(duì)成分損失和破壞小的冷凍干燥方法，這其中最普及的方法是真空冷凍干燥法。真空冷凍干燥法與含有加熱或榨汁的傳統(tǒng)方法相比，對(duì)成分的破壞大大降低。但是，由于真空冷凍干燥法所采用的制冷方法為應(yīng)用傳統(tǒng)相變制冷原理的氟利昂制冷法，具有冷凍速度慢，制冷效率低的問題，一方面會(huì)因降溫速度緩慢造成部分蛋白，尤其是活性酶類的失活，另一方面由于原料細(xì)胞、組織內(nèi)形成的冰晶顆粒較大，而對(duì)原料組織細(xì)胞造成破壞，造成損失；同時(shí)，真空冷凍干燥法以真空泵的不斷抽氣形成真空的方式，使原料中地水分在共晶點(diǎn)以下以升華形式去除，效率很低，干燥一批物料往往需要十幾個(gè)小時(shí)，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，因此，常常需要外加熱能的方式提供冰晶的升華，才能提高干燥效率。

現(xiàn)有技術(shù)中的加熱原理通常為：在物料凍結(jié)成冰后，通過加熱板技術(shù)對(duì)物料進(jìn)行加熱，使物料中的水分在固態(tài)的狀態(tài)下直接升華成氣態(tài)，氣態(tài)水從冷凍干燥倉(cāng)中進(jìn)入冷阱又被凍結(jié)成冰，物料中冰的空隙仍然保留著，因此物料的營(yíng)養(yǎng)損失很小，物料的狀態(tài)也被很大程度上維持原狀。但使用電熱板加熱，物料收料不均勻，使冷凍干燥的物料產(chǎn)品品質(zhì)不均一，且一些本身不均勻的物料因?yàn)橛行┎糠趾芸焓軣岣稍锪耍恍┎糠州^難傳到熱量，難以用冷凍干燥設(shè)備進(jìn)行干燥。

為了解決冷凍干燥過程中物料受熱不均勻的問題，有采用超聲波冷凍干燥加熱的方法，也有采用微博冷凍干燥加熱的方法，但超聲波會(huì)產(chǎn)生噪音，微波在常壓與真空的分界面上容易引起微波放電，這些對(duì)設(shè)備的材料等各方面提出了很高的要求，工業(yè)化成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為解決真空冷凍干燥法中，應(yīng)用傳統(tǒng)相變制冷原理的氟利昂制冷法冷凍速度慢，制冷效率低，一方面會(huì)因降溫速度緩慢造成部分蛋白，尤其是活性酶類的失活，另一方面由于原料細(xì)胞、組織內(nèi)形成的冰晶顆粒較大，而對(duì)原料組織細(xì)胞造成破壞，造成損失的問題，而提供一種深冷速凍紅外干燥技術(shù)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種深冷速凍紅外干燥技術(shù)，其特征在于采用氣體渦輪膨脹制冷技術(shù)將物料深冷速凍，使用0.5～0.9Mpa的壓縮空氣，初始空氣膨脹壓強(qiáng)比為3～9，將鮮品蔬菜、水果和除礦物藥以外的中藥材在5-30分鐘內(nèi)，迅速冷卻至-20～-120攝氏度，使原料組織結(jié)構(gòu)中的液態(tài)水迅速固化，成為極其微小的冰晶；隨后，將物料送入紅外真空冷凍干燥倉(cāng)內(nèi)加熱，使物料中的固態(tài)水升華為氣態(tài)水，物料水分含量降至0-10％，升華后的氣體水收集于冷阱中凝結(jié)為冰塊進(jìn)行化霜處理。