一、真空凍干設備能耗高還是烘干能耗高

干燥物體主要有烘干和凍干兩種方式，凍干設備相比(bi)烘(hong)干設(she)備具有(you)保(bao)質期更長、可以有(you)效保(bao)持物(wu)體(ti)的成分(fen)，不會改變(bian)物(wu)體(ti)形狀等優勢，不過它也有(you)一個(ge)缺點，那就是能耗(hao)要更高一些(xie)。

凍(dong)干產(chan)品加(jia)工工藝相(xiang)比(bi)傳統烘干，工藝更(geng)復雜，工藝流(liu)程(cheng)一般分為前處(chu)理、凍(dong)干和后處(chu)理等流(liu)程(cheng)，本身(shen)的結(jie)構(gou)也更(geng)復雜，在凍(dong)干過程(cheng)中，制冷系統和加(jia)熱系統需要(yao)消耗(hao)大量能量，因(yin)此能耗(hao)是比(bi)烘干設(she)備要(yao)更(geng)高的。

二、如何降低真空凍干機的能耗

真空凍干(gan)機的能耗(hao)(hao)高(gao)(gao)低直接影響到凍干(gan)成本，一般(ban)可(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)提高(gao)(gao)凍干(gan)速率的方法來降低能耗(hao)(hao)，目前(qian)，通(tong)(tong)過(guo)工藝優化的方法來提高(gao)(gao)食品干(gan)燥速率、降低能耗(hao)(hao)的方法主要有以(yi)下(xia)幾種：

1、控制適宜的預凍速度

對(dui)食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)原料(liao)的(de)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)是冷(leng)凍(dong)(dong)(dong)干燥工藝的(de)前提(ti)步(bu)驟(zou)，研究表明，快(kuai)速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)和慢速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)對(dui)食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)物(wu)料(liao)所需(xu)要的(de)凍(dong)(dong)(dong)干時(shi)間有顯著影響，快(kuai)速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)要比(bi)慢速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)所需(xu)要的(de)凍(dong)(dong)(dong)干時(shi)間長，這是由于食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)進行快(kuai)速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)時(shi)產(chan)生的(de)冰(bing)晶(jing)小，致密的(de)冰(bing)晶(jing)對(dui)于冰(bing)的(de)升(sheng)華起阻礙作(zuo)用，而在慢速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)時(shi)，食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)中形(xing)成的(de)冰(bing)晶(jing)大(da)(da)，冰(bing)晶(jing)之間具有較大(da)(da)縫隙，能夠促進冰(bing)升(sheng)華，但(dan)是冰(bing)晶(jing)越大(da)(da)對(dui)凍(dong)(dong)(dong)干產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)質影響也越大(da)(da)，特別(bie)是對(dui)一些生物(wu)制品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)進行凍(dong)(dong)(dong)干時(shi)，慢速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)產(chan)生的(de)大(da)(da)冰(bing)晶(jing)會(hui)破環細胞(bao)結構(gou)，如果對(dui)終產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)要求不高，可以考慮通(tong)過慢速(su)預(yu)(yu)凍(dong)(dong)(dong)來提(ti)高凍(dong)(dong)(dong)干速(su)率。

2、調整液態食品的濃度或改變固態食品的形狀

液態食品(pin)(pin)的凍干(gan)，需要(yao)充分(fen)(fen)考(kao)慮溶液的濃(nong)度，如(ru)果(guo)濃(nong)度過高(gao)，則不利于(yu)水分(fen)(fen)的升華，如(ru)果(guo)濃(nong)度太低(di)，雖然利于(yu)升華，但(dan)因(yin)含(han)水多，則會耗時耗能(neng)造(zao)成(cheng)浪費(fei)。應用凍干(gan)技(ji)術進行液態食品(pin)(pin)干(gan)燥時，要(yao)充分(fen)(fen)衡量能(neng)耗與產(chan)品(pin)(pin)質量的關系，探(tan)索優化(hua)最(zui)佳(jia)凍干(gan)濃(nong)度，進而提高(gao)凍干(gan)速(su)率。

固態食品(pin)進行(xing)凍(dong)干(gan)(gan)時，切片(pian)、粉碎是增(zeng)大傳熱面積、提高凍(dong)干(gan)(gan)速率的最佳(jia)方法。目(mu)前市售(shou)的凍(dong)干(gan)(gan)產(chan)品(pin)如(ru)凍(dong)干(gan)(gan)蘋果片(pian)、凍(dong)干(gan)(gan)草莓片(pian)、凍(dong)干(gan)(gan)檸檬片(pian)等，都(dou)采取了切片(pian)的方法。但是如(ru)果對固態食品(pin)形狀要求嚴格，可以(yi)考慮對食品(pin)物(wu)料(liao)進行(xing)穿刺處(chu)理，通(tong)過穿刺孔(kong)通(tong)透性(xing)來增(zeng)加傳質，提高凍(dong)干(gan)(gan)速率。

3、控制食品原料裝盤量和厚度

不同(tong)型號凍干(gan)(gan)機冷阱均有最大的捕水能力，如果(guo)裝(zhuang)盤物料的水分超過了最大捕水量，就會(hui)(hui)造成(cheng)產(chan)品(pin)不能達到一定(ding)的干(gan)(gan)燥(zao)程度，導致干(gan)(gan)燥(zao)失敗；如果(guo)裝(zhuang)盤物料過少，雖然會(hui)(hui)提高凍干(gan)(gan)速率，但會(hui)(hui)造成(cheng)空間浪費(fei)，增(zeng)加了產(chan)品(pin)成(cheng)本。因此，在凍干(gan)(gan)前要根據(ju)冷阱的捕水能力，確定(ding)放(fang)入(ru)合適量的食品(pin)原料。

在冷(leng)凍干(gan)(gan)燥(zao)裝(zhuang)盤(pan)時，控制適當的(de)物(wu)料(liao)厚(hou)度，可降(jiang)低傳(chuan)熱、傳(chuan)質(zhi)阻力(li)，提高(gao)干(gan)(gan)燥(zao)速(su)率；在實際生(sheng)產過程(cheng)中，如果物(wu)料(liao)厚(hou)度太薄，裝(zhuang)盤(pan)量就會自然減小，凍干(gan)(gan)速(su)率提高(gao)同時卻增加了單位凍干(gan)(gan)產品的(de)成(cheng)本，因此，并(bing)非(fei)物(wu)料(liao)的(de)厚(hou)度越(yue)小越(yue)好，單位面積裝(zhuang)載的(de)食(shi)品原料(liao)，需要綜(zong)合考(kao)慮原料(liao)裝(zhuang)盤(pan)量對干(gan)(gan)燥(zao)速(su)率和(he)成(cheng)本，根據冷(leng)阱捕水(shui)能力(li)、物(wu)料(liao)性質(zhi)、加熱方式以及干(gan)(gan)燥(zao)效(xiao)率等而定(ding)。

4、設定適當的真空度

維持(chi)冷凍(dong)干燥(zao)時真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)的(de)耗(hao)能(neng)約(yue)占凍(dong)干總(zong)耗(hao)能(neng)的(de)26%，真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)越(yue)低(di)，有利于能(neng)量傳遞，但(dan)卻增加了(le)水汽擴散阻力從(cong)而耗(hao)能(neng)。實際凍(dong)干過程中，每種食品原料都存在一(yi)個最(zui)佳的(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)，因此(ci)可(ke)以使能(neng)耗(hao)降到最(zui)低(di)。凍(dong)干機(ji)的(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)受阱溫度(du)和(he)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵性能(neng)決定(ding)，在升華干燥(zao)階段，一(yi)般冷阱溫度(du)越(yue)低(di)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)越(yue)高可(ke)促(cu)進水汽凝結，提高凍(dong)干速率，但(dan)高真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)對真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵有特殊的(de)要求，真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)過高，會增加維持(chi)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)能(neng)耗(hao)；當凍(dong)干工(gong)藝處(chu)于在解(jie)析(xi)干燥(zao)階段則(ze)應(ying)逐(zhu)漸降低(di)干燥(zao)室的(de)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)，來促(cu)進傳熱和(he)傳質，達到降低(di)凍(dong)干能(neng)耗(hao)的(de)目的(de)。

5、控制隔板加熱溫度

目前，大部分的真空凍干設備都安(an)裝了隔(ge)板(ban)加熱裝置(zhi)，以(yi)提高(gao)(gao)物料升(sheng)華(hua)所需要能(neng)量(liang)(liang)，提高(gao)(gao)擱(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可提高(gao)(gao)干燥速(su)率(lv)。對(dui)(dui)擱(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)包括控制(zhi)(zhi)凍結(jie)層(ceng)(ceng)和已干層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，對(dui)(dui)于(yu)(yu)凍結(jie)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)應(ying)首先保證低(di)于(yu)(yu)共融(rong)點前(qian)提下越高(gao)(gao)越好；對(dui)(dui)于(yu)(yu)已干層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，在不出現因溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)造成產品(pin)(pin)塌陷或變性現象的(de)(de)(de)前(qian)提下，盡量(liang)(liang)采用較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，在解析干燥階段(duan)，應(ying)密切注(zhu)意產品(pin)(pin)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)和隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)差別，保持(chi)(chi)隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)(yu)樣品(pin)(pin)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)5 ℃左右，同時對(dui)(dui)于(yu)(yu)小(xiao)型凍干機要設(she)法(fa)降低(di)控制(zhi)(zhi)熱量(liang)(liang)輻射(she)的(de)(de)(de)影響，擱(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)要緩(huan)慢升(sheng)高(gao)(gao)，但一般不高(gao)(gao)于(yu)(yu)70℃，對(dui)(dui)于(yu)(yu)一些活性生物制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)則應(ying)當一直維持(chi)(chi)更低(di)的(de)(de)(de)隔(ge)板(ban)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)。