一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备。该设备将真空冷冻干燥和气流膨化融为一体，共用冻干膨化一体罐、冷阱真空一体罐、制冷机组、真空机组，在冻干膨化一体罐中设有加热制冷一体隔板，在冷阱真空一体罐中设有制冷盘管，并在冻干膨化一体罐和冷阱真空一体罐的连通管道上设有气动阀。本实用新型专利技术在使用真空冷冻干燥功能时，冻干膨化一体罐中的加热制冷一体隔板先制冷将物料冻结，而后再加热使冻结物料升温，并由冷阱真空一体罐中的制冷盘管和相连的真空机组维持捕水和真空条件，实现物料真空冷冻干燥的目的；在使用气流膨化干燥功能时，冻干膨化一体罐中的加热制冷一体隔板只对物料进行加热，通过空气压缩器提高冻干膨化一体罐中的压力，与冷阱真空一体罐中形成压力差后，打开气动阀急速卸压，达到膨化的目的。该设备可单独使用真空冷冻干燥功能或气流膨化干燥功能，还可将真空冷冻干燥和气流膨化干燥进行串接组合，实现单台设备集成预干燥、膨化两个工序的功效，达到一机多用，灵活多变，降低设备占地空间及投入成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种食品膨化加工设备，尤其是一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，属于食品设备

技术介绍
气流膨化是一种新型、环保、节能的非油炸膨化干燥技术，该技术吸纳了热风干燥和真空冷冻干燥的优点，膨化产品质地蓬松、口感酥脆、携带方便，具有广阔的市场前景。气流膨化加工工作过程一般为：将果蔬原料经预干燥处理(含水率50％左右)，放置于变温压差膨化罐中升温加压，保温一段时间后瞬间泄压，物料内部水分瞬间汽化蒸发，物料瞬间膨胀并在真空状态下脱水干燥。预干燥通常采用热风、微波等方式来完成，一方面需要独立的预干燥设备，物料需要在设备之间多次转移，投入成本大、作业效率低，另外物料在高温状态下进行脱水，芳香物质及营养成分损失大。专利ZL201520110741.5报道了一种新型气流膨化设备，该设备真空罐设有捕水器，工作时膨化罐中大量物料因急速卸压而大量闪发的热蒸汽在穿过捕水器时，由于和制冷盘管发生充分的热交换，热蒸汽温度迅速下降并冷凝成水，并通过管道汇集到集水器中再排出机外，保持膨化干燥所需的真空度，并降低后端真空泵机组的工作负荷，大大增加物料干燥速率，提高干制品品质。但该设备只具有膨化功能，膨化前预干燥还需要单独配置热风干燥装置。专利ZL201210573991.3报道了一种非油炸真空冷冻膨化冬枣的加工方法，将真空冷冻预干燥与气流膨化相结合，采用设备包括冷阱、真空罐、膨化罐、真空机组、制冷机组、空气压缩机、气动阀门等。由于该设备的冷冻干燥排水及膨化干燥排水采用两个不同的罐体实现，设备体积占地大、制造成本高，而且由于在真空罐中没有配置冷阱捕水装置，在膨化工作期间从物料排出的大量水蒸气经真空罐后无法冷凝捕集，水蒸气直接由真空泵抽出，影响到了油封机械泵的作业性能和使用寿命。
技术实现思路
技术问题本技术的目的在于提供一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，使一台设备赋予真空冷冻干燥和气流膨化两种功能，并共用一套排水抽真空系统，提高膨化加工效率和产品品质、降低设备占地空间及投入成本。技术方案本技术所采用的技术方案：一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，由冻干膨化一体罐(1)、冷阱真空一体罐(2)、制冷机组(3)、加热机组(4)、真空机组(5)、空气压缩器(6)组成，其特征在于：所述冻干膨化一体罐(1)内设有加热制冷一体隔板(7)，加热制冷一体隔板(7)内部设有盘管，盘管内装有硅油载冷载热剂，并通过管道分别与制冷机组(3)、加热机组(4)连通循环流动；加热制冷一体隔板(7)上接触安放有不锈钢料盘(8)，料盘(8)内盛装被加工物料；冻干膨化一体罐(1)连有空气压缩器(6)，向冻干膨化一体罐(1)加注压缩空气提高内部压力；所述冷阱真空一体罐(2)内部设有制冷盘管(9)，制冷盘管(9)内装有硅油载冷剂，两端伸出冷阱真空一体罐(2)外与制冷机组(3)相连；所述冷阱真空一体罐(2)一端通过气动阀(10)与冻干膨化一体罐(1)相连，另一端与真空机组(5)相连。有益效果本技术涉及一种食品膨化加工设备，特别是一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备。该设备由冻干膨化一体罐、冷阱真空一体罐、制冷机组、加热机组、真空机组、空气压缩器组成。与现有技术相比，本技术将真空冷冻干燥设备和气流膨化设备融为一体，共用冻干膨化一体罐、冷阱真空一体罐、制冷机组、真空机组，在冻干膨化一体罐中设有兼具制冷和加热两种功能的加热制冷一体隔板，在冷阱真空一体罐中设有具有捕水功能的制冷盘管，并在冻干膨化一体罐和冷阱真空一体罐的连通管道上设有气动阀。本技术在使用真空冷冻干燥功能时，冻干膨化一体罐中的加热制冷一体隔板先制冷将物料冻结，而后再加热使冻结物料升温，并由冷阱真空一体罐中的制冷盘管和相连的真空机组维持捕水和真空条件，实现物料真空冷冻干燥的目的；在使用气流膨化干燥功能时，冻干膨化一体罐中的加热制冷一体隔板只对物料进行加热，通过空气压缩器提高冻干膨化一体罐中的压力，与冷阱真空一体罐中形成压力差后，打开气动阀急速卸压，达到膨化的目的，且膨化排出的水蒸气也被制冷盘管捕集。该设备可单独使用真空冷冻干燥功能或气流膨化干燥功能，还可将真空冷冻干燥和气流膨化干燥进行串接组合，应用一台设备集成实现气流膨化加工工艺中的预干燥、膨化两个工序，省去传统的热风预干燥工序，达到一机多用，灵活多变，降低设备占地空间及投入成本。附图说明：图1为本技术的结构示意图；图中：1-冻干膨化一体罐，2-冷阱真空一体罐，3-制冷机组，4-加热机组，5-真空机组，6-空气压缩器，7-加热制冷一体隔板，8-料盘，9-制冷盘管，10-气动阀。具体实施方式：一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，由冻干膨化一体罐1机组和冷阱真空一体罐2机组组成，冻干膨化一体罐1与冷阱真空一体罐2之间通过连接管路相连通，连接管路上设有气动阀10。冻干膨化一体罐1内设有加热制冷一体隔板7，加热制冷一体隔板7内部设有盘管，盘管内装有硅油载冷载热剂，盘管通过管道分别与制冷机组3和加热机组4连通，分别循环流动载冷剂和载热剂。冷阱真空一体罐2由内部设有制冷盘管9，制冷盘管9位于冷阱真空一体罐2内腔，制冷盘管9两端伸出冷阱真空一体罐2外与制冷机组3相连，冷阱真空一体罐2另一端连有真空机组5。当使用真空冷冻干燥功能时，冻干膨化一体罐1中加热制冷一体隔板7内部盘管与制冷机组3连通，载冷剂在制冷机组3和加热制冷一体隔板7内部盘管间循环流动，将放置于不锈钢料盘8上的物料冻结；然后通过切换，将加热制冷一体隔板7内部盘管与加热机组4连通，载热剂在加热机组4和盘管间循环流动，对冻结物料进行加热，并打开气动阀10，开启冷阱真空一体罐2中的制冷盘管9循环载冷剂，启动真空机组5，维持捕水和真空条件，使从物料中升华的水蒸气在制冷盘管9上被凝结捕集成霜，实现真空冷冻干燥的目的。当使用气流膨化干燥功能时，关闭气动阀10，隔断冻干膨化一体罐1与冷阱真空一体罐2的连通，开启冻干膨化一体罐1中加热制冷一体隔板7内部盘管与加热机组4的连通，载热剂在加热机组4和加热制冷一体隔板7内部盘管间循环流动，将放置于不锈钢料盘8上的物料加热，并开启空气压缩器6向冻干膨化一体罐1加注压缩空气提高内部压力；开启与冷阱真空一体罐2相连的真空机组5，使冷阱真空一体罐2处于负压状态；同时开启冷阱真空一体罐2中制冷盘管9与制冷机组3间的载冷剂循环；然后瞬间打开气动阀10，冻干膨化一体罐1与冷阱真空一体罐2间形成的压差急速卸压，使物料中的水分瞬间闪蒸，进入冷阱真空一体罐2中，被制冷盘管9冷凝捕集成成水后排出罐外，实现气流膨化干燥。当真空冷冻干燥联合气流膨化干燥时，先应用真空冷冻干燥气流膨化一体化设备的真空冷冻干燥功能操作模式(具体操作步骤同上)，将物料中的冻结冰体升华结束后，再转变成气流膨化干燥功能操作模式(具体操作步骤同上)。应用该真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，先对物料进行真空冷冻干燥预脱水到一定程度，然后在原位进行气流膨化作业，将冻干残留水分快速去除，制成气流膨化产品，用一台设备集成实现气流膨化加工工艺中的预干燥、膨化两个工序，省去传统的热风预干燥工序，可提高膨化加工效率和产品品质、降低设备占地空间及投入成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，由冻干膨化一体罐(1)、冷阱真空一体罐(2)、制冷机组(3)、加热机组(4)、真空机组(5)、空气压缩器(6)组成，其特征在于：所述冻干膨化一体罐(1)内设有加热制冷一体隔板(7)，加热制冷一体隔板(7)内部设有盘管，盘管内装有硅油载冷载热剂，并通过管道分别与制冷机组(3)、加热机组(4)连通循环流动；加热制冷一体隔板(7)上接触安放有不锈钢料盘(8)，料盘(8)内盛装被加工物料；冻干膨化一体罐(1)连有空气压缩器(6)，向冻干膨化一体罐(1)加注压缩空气提高内部压力。

【技术特征摘要】
1.一种真空冷冻干燥气流膨化一体化设备，由冻干膨化一体罐(1)、冷阱真空一体罐(2)、制冷机组(3)、加热机组(4)、真空机组(5)、空气压缩器(6)组成，其特征在于：所述冻干膨化一体罐(1)内设有加热制冷一体隔板(7)，加热制冷一体隔板(7)内部设有盘管，盘管内装有硅油载冷载热剂，并通过管道分别与制冷机组(3)、加热机组(4)连通循环流动；加热制冷一体隔板(7)上接触安放有不锈钢料盘(8)，料盘(8)内盛装被加工物料；冻干膨化一体罐(1)连有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春菊，李大婧，刘春泉，肖亚冬，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32