四環(huán)凍干機—水果的凍干（二）

香梨在凍干箱內已達到預凍溫度后，制冷機停止對凍干箱制冷，開(kāi)始對冷阱制冷，在3～5min內冷阱溫度降至-40℃，這時(shí)啟動(dòng)真空泵抽真空，當凍干箱內真空度達到40Pa時(shí)，系統對擱板加熱，升華干燥階段開(kāi)始。主要采用輻射和熱傳導兩種方式對物料供熱，通過(guò)調節輻射板和導熱板的溫度來(lái)調節加熱量。

加熱板溫度的控制是關(guān)鍵因素，如控制不當，將會(huì )使產(chǎn)品出現熔化、冒泡、崩解等現象。原則上應使升華溫度低于其冰晶體剛出現熔化的溫度，也就是低于香梨的共熔點(diǎn)溫度。因此，在20℃、25℃和30℃三個(gè)擱板溫度對香梨片進(jìn)行升華干燥實(shí)驗，30℃時(shí)升華香梨片開(kāi)始出現褐變并明顯縮??；20℃和25℃時(shí)升華香梨片都表現為正常的淺黃色，但25℃升華時(shí)制品的復水率太低(見(jiàn)表 7-6)，所以取升華溫度為20℃。實(shí)驗過(guò)程中發(fā)現，真空度一直很低，這說(shuō)明加熱的速度太快，冰大量升華，超過(guò)了冷阱的捕水能力。所以分三個(gè)階段對擱板加熱，先在30min內升至0℃，然后恒溫2h；當物料溫度接近擱板溫度時(shí)，繼續對擱板加熱，在30min內升至10℃，然后恒溫1.5h；當物料溫度再次接近擱板溫度時(shí)，再繼續對擱板升溫，在30min內升至20℃，再恒溫 2.5h。

為了縮短升華干燥的時(shí)間，可采用循環(huán)壓力法，真空度控制在 20一60Pa，除去物料97.5%的水分的升華干燥時(shí)間共為 7.5h。

解析溫度及時(shí)間的確定，直接影響物料的最終含水量，所受限制是物料的最高耐熱溫度而不是融化問(wèn)題。在真空度保持30Pa不變的條件下，進(jìn)行 50~70℃的解析干燥試驗。實(shí)驗結果列于表 7-7。在樣品溫度達到55℃時(shí)，香梨片表面就有少量硬結小塊，局部顏色變深，造成品質(zhì)下降。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，在解析干燥階段擱板溫度不要超過(guò) 55℃，香梨片溫度不要超過(guò)50℃，真空度保持30Pa不變。當物料溫度接近加熱擱板的溫度時(shí)，凍干結束，解析時(shí)間為2h。

當加熱板溫度較低時(shí)，由于熱通量較小，物料的底部溫度及界面溫度都很低，與物料的共熔點(diǎn)溫度有一定差距。當界面溫度很低時(shí)，傳質(zhì)推動(dòng)力小，使干燥時(shí)間增長(cháng)。此時(shí)，提高加熱板溫度增加熱通量，物料的界面溫度上升，傳質(zhì)推動(dòng)力提高，加快了水蒸氣的逸出速度，因此，干燥時(shí)間有所減少。但是，在升華階段后期，界面溫度已接近物料的共熔點(diǎn)。如果再提高加熱板溫度強化熱量的輸人，實(shí)驗中發(fā)現，物料底部“氣墊區"略微融化，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。同時(shí)實(shí)驗中還發(fā)現，進(jìn)一步提高加熱板溫度，會(huì )造成物料收縮變形，脫離加熱板，造成物料與底部接觸不好，傳熱不均勻，對縮短凍干時(shí)間沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響。香梨凍干曲線(xiàn)見(jiàn)圖7-8。