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，凍干設備相比烘干設備具(ju)有(you)保質期更長、可(ke)以有(you)效(xiao)保持物體的(de)成分，不會改(gai)變物體形狀(zhuang)等優勢，不過它也有(you)一(yi)個缺點(dian)，那就是能(neng)耗要更高一(yi)些。

凍(dong)干(gan)產品(pin)加工工藝相比傳統烘干(gan)，工藝更(geng)復雜，工藝流程一般分為(wei)前(qian)處理、凍(dong)干(gan)和后處理等流程，本身(shen)的(de)結構也更(geng)復雜，在凍(dong)干(gan)過(guo)程中，制(zhi)冷(leng)系統和加熱系統需(xu)要(yao)消耗大量能量，因此能耗是比烘干(gan)設備要(yao)更(geng)高的(de)。

二、如何降低真空凍干機的能耗

真空凍干機的能耗(hao)高低直接影響到(dao)凍干成本，一般可以通過提高凍干速(su)率(lv)的方(fang)(fang)法來(lai)降低能耗(hao)，目前(qian)，通過工藝優(you)化的方(fang)(fang)法來(lai)提高食品干燥速(su)率(lv)、降低能耗(hao)的方(fang)(fang)法主要有以下(xia)幾種：

1、控制適宜的預凍速度

對(dui)食品(pin)原料的(de)預凍(dong)(dong)(dong)是(shi)冷凍(dong)(dong)(dong)干(gan)燥工(gong)藝的(de)前(qian)提步驟，研究(jiu)表明，快(kuai)速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)和慢速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)對(dui)食品(pin)物(wu)料所需(xu)要(yao)的(de)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)時(shi)間(jian)有顯著影(ying)響(xiang)，快(kuai)速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)要(yao)比慢速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)所需(xu)要(yao)的(de)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)時(shi)間(jian)長，這是(shi)由于食品(pin)進行快(kuai)速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)時(shi)產生(sheng)的(de)冰(bing)(bing)晶(jing)小(xiao)，致(zhi)密的(de)冰(bing)(bing)晶(jing)對(dui)于冰(bing)(bing)的(de)升華起阻(zu)礙作(zuo)用，而在慢速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)時(shi)，食品(pin)中形(xing)成的(de)冰(bing)(bing)晶(jing)大，冰(bing)(bing)晶(jing)之間(jian)具有較(jiao)大縫隙，能夠促(cu)進冰(bing)(bing)升華，但(dan)是(shi)冰(bing)(bing)晶(jing)越(yue)大對(dui)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)產品(pin)品(pin)質影(ying)響(xiang)也越(yue)大，特(te)別是(shi)對(dui)一些(xie)生(sheng)物(wu)制品(pin)進行凍(dong)(dong)(dong)干(gan)時(shi)，慢速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)產生(sheng)的(de)大冰(bing)(bing)晶(jing)會破環細胞結(jie)構(gou)，如果對(dui)終(zhong)產品(pin)要(yao)求不高(gao)，可以(yi)考慮通過慢速(su)(su)預凍(dong)(dong)(dong)來(lai)提高(gao)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)速(su)(su)率(lv)。

2、調整液態食品的濃度或改變固態食品的形狀

液態(tai)食品的(de)凍干(gan)，需要充(chong)分(fen)考(kao)慮溶液的(de)濃(nong)度(du)(du)，如(ru)果濃(nong)度(du)(du)過(guo)高(gao)，則不(bu)利于水分(fen)的(de)升華(hua)，如(ru)果濃(nong)度(du)(du)太低(di)，雖然利于升華(hua)，但因含水多，則會耗時耗能造成浪費。應用凍干(gan)技術進(jin)行液態(tai)食品干(gan)燥(zao)時，要充(chong)分(fen)衡量(liang)能耗與產品質量(liang)的(de)關系，探索優化最佳凍干(gan)濃(nong)度(du)(du)，進(jin)而提高(gao)凍干(gan)速(su)率。

固態(tai)食品(pin)進(jin)行凍(dong)干(gan)(gan)時(shi)，切片(pian)、粉(fen)碎是(shi)增大傳(chuan)熱(re)面積、提(ti)高凍(dong)干(gan)(gan)速(su)率的最佳方(fang)法(fa)。目前市售的凍(dong)干(gan)(gan)產品(pin)如凍(dong)干(gan)(gan)蘋果(guo)片(pian)、凍(dong)干(gan)(gan)草莓(mei)片(pian)、凍(dong)干(gan)(gan)檸檬片(pian)等，都采取(qu)了(le)切片(pian)的方(fang)法(fa)。但是(shi)如果(guo)對固態(tai)食品(pin)形狀要求嚴格，可以考慮對食品(pin)物料進(jin)行穿(chuan)刺處理(li)，通過穿(chuan)刺孔通透(tou)性來增加傳(chuan)質，提(ti)高凍(dong)干(gan)(gan)速(su)率。

3、控制食品原料裝盤量和厚度

不同型號(hao)凍(dong)干(gan)(gan)機冷阱均有最(zui)大的(de)捕水能力，如(ru)果(guo)裝(zhuang)盤(pan)物(wu)料的(de)水分超(chao)過了最(zui)大捕水量(liang)，就會造(zao)成產(chan)品(pin)不能達(da)到一定的(de)干(gan)(gan)燥程度，導致干(gan)(gan)燥失敗(bai)；如(ru)果(guo)裝(zhuang)盤(pan)物(wu)料過少，雖然會提高凍(dong)干(gan)(gan)速率，但會造(zao)成空間浪費，增加(jia)了產(chan)品(pin)成本。因此，在凍(dong)干(gan)(gan)前要根據冷阱的(de)捕水能力，確定放入合適量(liang)的(de)食(shi)品(pin)原料。

在(zai)冷(leng)凍(dong)干(gan)燥(zao)裝(zhuang)盤(pan)(pan)時，控制適(shi)當的(de)物料(liao)厚(hou)度，可降低(di)傳熱、傳質阻(zu)力(li)，提(ti)高(gao)干(gan)燥(zao)速率(lv)(lv)；在(zai)實際生產(chan)過程中(zhong)，如果物料(liao)厚(hou)度太(tai)薄，裝(zhuang)盤(pan)(pan)量(liang)就會自然減小(xiao)(xiao)，凍(dong)干(gan)速率(lv)(lv)提(ti)高(gao)同(tong)時卻(que)增(zeng)加(jia)了單(dan)位(wei)凍(dong)干(gan)產(chan)品的(de)成本(ben)，因此，并非物料(liao)的(de)厚(hou)度越小(xiao)(xiao)越好，單(dan)位(wei)面(mian)積裝(zhuang)載(zai)的(de)食品原料(liao)，需要綜合考慮原料(liao)裝(zhuang)盤(pan)(pan)量(liang)對干(gan)燥(zao)速率(lv)(lv)和(he)成本(ben)，根據冷(leng)阱捕水(shui)能力(li)、物料(liao)性(xing)質、加(jia)熱方(fang)式以及干(gan)燥(zao)效率(lv)(lv)等而定。

4、設定適當的真空度

維(wei)(wei)持冷凍(dong)干(gan)(gan)燥時(shi)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)的耗能(neng)(neng)(neng)約占凍(dong)干(gan)(gan)總耗能(neng)(neng)(neng)的26%，真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)越(yue)低(di)，有利于(yu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)傳遞，但卻(que)增(zeng)加(jia)了(le)水(shui)汽(qi)擴散阻(zu)力從而耗能(neng)(neng)(neng)。實際凍(dong)干(gan)(gan)過(guo)程中，每(mei)種食品原(yuan)料都存在(zai)一個最(zui)佳的真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)，因此可以使能(neng)(neng)(neng)耗降到最(zui)低(di)。凍(dong)干(gan)(gan)機的真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)受阱溫度(du)(du)(du)(du)和真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)性(xing)能(neng)(neng)(neng)決定，在(zai)升華干(gan)(gan)燥階段，一般(ban)冷阱溫度(du)(du)(du)(du)越(yue)低(di)、真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)越(yue)高(gao)可促進水(shui)汽(qi)凝結，提高(gao)凍(dong)干(gan)(gan)速率，但高(gao)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)對真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)有特殊的要求，真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)過(guo)高(gao)，會增(zeng)加(jia)維(wei)(wei)持真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)能(neng)(neng)(neng)耗；當凍(dong)干(gan)(gan)工藝(yi)處(chu)于(yu)在(zai)解(jie)析干(gan)(gan)燥階段則應逐漸降低(di)干(gan)(gan)燥室的真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度(du)(du)(du)(du)，來促進傳熱(re)和傳質，達到降低(di)凍(dong)干(gan)(gan)能(neng)(neng)(neng)耗的目的。

5、控制隔板加熱溫度

目前，大部分的真空凍干設備都安裝(zhuang)了(le)隔(ge)板加(jia)熱裝(zhuang)置(zhi)，以提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)物料升(sheng)華所需要(yao)能量(liang)，提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)擱(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)可提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)干(gan)燥速率。對(dui)擱(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)控制包括控制凍結層和已干(gan)層的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，對(dui)于(yu)(yu)(yu)凍結層的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)應(ying)首先保證低(di)于(yu)(yu)(yu)共融點前提(ti)(ti)(ti)下越高(gao)(gao)(gao)越好；對(dui)于(yu)(yu)(yu)已干(gan)層的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，在(zai)不出現(xian)因(yin)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)造成產品(pin)(pin)(pin)塌陷(xian)或變性現(xian)象的(de)(de)前提(ti)(ti)(ti)下，盡量(liang)采(cai)用(yong)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)隔(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，在(zai)解析干(gan)燥階段，應(ying)密切注意產品(pin)(pin)(pin)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和隔(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)差(cha)別(bie)，保持隔(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)樣品(pin)(pin)(pin)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)5 ℃左右(you)，同(tong)時對(dui)于(yu)(yu)(yu)小型凍干(gan)機要(yao)設法降(jiang)低(di)控制熱量(liang)輻射的(de)(de)影響，擱(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)要(yao)緩慢升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，但(dan)一(yi)般不高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)70℃，對(dui)于(yu)(yu)(yu)一(yi)些活性生物制品(pin)(pin)(pin)則應(ying)當(dang)一(yi)直(zhi)維持更低(di)的(de)(de)隔(ge)板溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)。