一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种果蔬干燥系统，尤其涉及一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统，属于果蔬生产加工设备领域。
【背景技术】
[0002]果蔬在我国的农产品种类中占有较大的比重，由于果蔬含水率高达70%?90%，在贮藏过程中容易发生腐烂变质，导致果蔬的损耗严重。据报道，我国采后果蔬腐烂损耗率，水果达30 %，蔬菜达40 %。因此，为了降低果蔬损耗，延长果蔬保存期，常采用干燥脱水的方法对果蔬进行处理。开发新型果蔬干燥设备，不仅能缓解农业“卖菜难、卖果难”的被动局面，为开发企业提供更多优质、价廉的果蔬原料，而且有利于带动我国农业产业化发展，提高农产品经济价值，实现高效、优质、创汇农业的发展之路。
[0003]真空冷冻干燥技术，是将冷冻技术与真空技术相结合，采用低温低压下的传热传质机理，将果蔬在低于物料共晶点温度下的低温环境进行冻结，然后将其置于高真空环境中，使果蔬的水分以冰晶状态直接升华为气体，从而将物料中的水分除去。真空冷冻干燥作为脱水产品加工中的高新技术，能够较好的保持果蔬原有的色、香、味、形，并能最大限度的保存果蔬中的生理活性成分。然而，目前已有的真空冷冻干燥设备存在系统复杂、能耗大、运行成本高等问题，导致冻干产品成本是普通热风干燥产品的4?6倍，严重制约着真空冷冻干燥技术的推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统。具体技术方案如下:
[0005]—种节能型果蔬真空冷冻干燥系统，由冷冻室，真空冻干室，真空栗，加热器，冷讲，节流阀，冷凝器，压缩机，蒸发器，控制器，第一电磁截止阀，第二电磁截止阀，第三电磁截止阀，第四电磁截止阀组成。
[0006]所述冷冻室及真空冻干室均由绝热保温材料制作而成，其中，真空冻干室进行气密性处理。所述真空栗与真空冻干室相连，保证真空冻干室的所需的真空状态要求。
[0007]由所述压缩机、第二电磁截止阀、冷凝器、节流阀、第三电磁截止阀、冷阱依次首尾连接并组成封闭的循环回路；在压缩机至第二电磁截止阀的管路上向外引出一根管路，与所述加热器的入口连接，在连接管路上安装第一电磁截止阀，加热器的出口与冷凝器至节流阀的管路相连；在节流阀至第三电磁截止阀的管路上向外引出一根管路，并与蒸发器的入口连接，在连接管路上安装第四电磁截止阀，蒸发器的出口与冷阱至压缩机的管路相连。在循环管路内充灌制冷剂。
[0008]所述控制器与压缩机、真空栗、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀相连。
[0009]进一步，所述蒸发器安装在冷冻室内；所述冷阱安装在真空冻干室内，所述加热器安装在真空冻干室内；所述压缩机、冷凝器、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀安装在冷冻室及真空冻干室外部。
[0010]其中较优地，所述冷凝器、蒸发器、加热器、冷阱均配置有风机。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0012](I)本发明的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，冷冻室与真空冻干室共用一套制冷系统，系统结构大为简化。同时，通过制冷系统的冷凝放热为真空冻干室内果蔬干燥时的冰晶升华提供所需热量，避免了额外的加热设备，并降低了系统的能源消耗。
[0013](2)果蔬在冻结后能够形成稳定的固体骨架，在进行真空冻干时，固体骨架基本保持不变，果蔬不会失去原有的固体结构。冻干过程中，果蔬内部的固态冰晶升华成为水蒸汽后在食品物料中留下了大量空隙，使果蔬冻干食品具有海绵状多孔结构，复水率可达90%以上。
[0014](3)可避免一般干燥方法所造成果蔬表面的硬化现象，果蔬的水分在冻结后以冰晶形态存在，升华时，果蔬的可溶性物质在原位置析出，避免了一般干燥方法中由于物料内部水分向其表面迀移将可溶性物质和应用物质携带至果蔬表面所造成的营养损失及表面硬化现象。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统原理示意图；
[0016]图中，I为冷冻室，2为真空栗，3为真空冻干室，4为加热器，5为冷阱，6为第三电磁截止阀，7为节流阀，8为冷凝器，9为第一电磁截止阀，10为第二电磁截止阀，11为压缩机，12为控制器，13为第四电磁截止阀，14为蒸发器。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0018]如图1所示，一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统，包括冷冻室1，真空栗2，真空冻干室3，加热器4，冷阱5，第三电磁截止阀6，节流阀7，冷凝器8，第一电磁截止阀9，第二电磁截止阀10，压缩机11，控制器12，第四电磁截止阀13，蒸发器14。
[0019]所述冷冻室I及真空冻干室3均由聚氨酯保温材料制作而成，其中，真空冻干室3内壁进行气密性处理。
[0020]所述真空栗2与真空冻干室3相连，保证真空冻干室的所需的真空状态要求。
[0021 ] 由所述压缩机11、第二电磁截止阀1、冷凝器8、节流阀7、第三电磁截止阀6、冷阱5依次首尾连接并组成封闭的循环回路；在压缩机11至第二电磁截止阀10的管路上向外引出一根管路，与所述加热器4的入口连接，在连接管路上安装第一电磁截止阀9，加热器4的出口与冷凝器8至节流阀7的管路相连；在节流阀7至第三电磁截止阀6的管路上向外引出一根管路，并与蒸发器14的入口连接，在连接管路上安装第四电磁截止阀13，蒸发器14的出口与冷阱5至压缩机11的管路相连。在循环管路内充灌制冷剂。
[0022]所述冷凝器8、蒸发器14、加热器4、冷阱5均配置有风机。蒸发器14安装在冷冻室I内；冷阱5及加热器4安装在真空冻干室3内，压缩机11、冷凝器8、第一电磁截止阀9、第二电磁截止阀10、第三电磁截止阀6、第四电磁截止阀13安装在冷冻室I及真空冻干室3的外部。
[0023]所述控制器12与压缩机11、真空栗2、第一电磁截止阀9、第二电磁截止阀10、第三电磁截止阀6、第四电磁截止阀13相连。
[0024]本发明的工作原理如下:
[0025]果蔬首先在冷冻室I内进行冷冻处理，并确保果蔬内部水分全部冻结为冰晶。冷冻结束后将果蔬移送至真空冻干室3内，真空栗2开启保证真空冻干室3内处于一定的真空状态，果蔬在加热器4的加热作用下，其内部的冰晶直接升华，所释放的水蒸汽在冷阱5处凝结。其中，蒸发器14为冷冻室I提供冷量，冷阱5为真空冻干室3提供冷量，加热器4为真空冻干室3提供果蔬冰晶升华所需热量，多余的冷凝热量通过冷凝器8释放至室外环境。由第一电磁截止阀9控制加热器4的通断状态，由第二电磁截止阀10控制冷凝器8的通断状态，由第三电磁截止阀6控制冷阱5的通断状态，由第四电磁截止阀13控制蒸发器14的通断状态。
[0026]本发明的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，冷冻室与真空冻干室共用一套制冷系统，并实现了系统能量的循环优化利用。系统能够最大限度的保持果蔬原有的色香味及营养成分，能排除果蔬中95%?99%以上的水分，微生物的生长和酶作用受到抑制，能够最大限度的实现果蔬的长期贮藏保存。系统具有脱水彻底、结构紧凑、操作方便、初投资低、节能显著等特点。
[0027]尽管上文结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:包括冷冻室、真空冻干室、真空栗、加热器、冷阱、节流阀、冷凝器、压缩机、蒸发器和控制器； 所述蒸发器安装在冷冻室内部；所述冷阱和加热器分别安装在真空冻干室内部； 所述真空栗与真空冻干室相连接； 所述压缩机、冷凝器、节流阀、冷阱依次首尾连接并组成封闭的循环回路； 所述加热器上设置有入口和出口 ；所述压缩机至冷凝器的管路上向外引出一根管路，与所述加热器的入口连接；所述加热器的出口通过管路与冷凝器至节流阀的管路相连接； 所述蒸发器上设置有入口和出口 ；所述节流阀至冷阱的管路上向外引出一根管路，与所述蒸发器的入口相连接；所述蒸发器的出口通过管路与冷阱至压缩机的管路相连接； 所述控制器通过线路与压缩机和真空栗相连接。2.根据权利要求1所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述压缩机和冷凝器之间设置有第二电磁截止阀。3.根据权利要求2所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述节流阀和冷阱之间设置有第三电磁截止阀。4.根据权利要求3所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述压缩机与所述加热器的入口之间的连接管路上设置有第一电磁截止阀。5.根据权利要求4所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述节流阀与所述蒸发器的入口之间的连接管路上设置有第四电磁截止阀。6.根据权利要求5所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述控制器通过线路分别与第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀和第四电磁截止阀相连接。7.根据权利要求6所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述压缩机、冷凝器、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀分别安装在冷冻室和真空冻干室外部。8.根据权利要求7所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述冷凝器、蒸发器、加热器、冷阱均配置有风机。9.根据权利要求7-8任一项所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述冷冻室和真空冻干室分别由绝热保温材料组成。10.根据权利要求9所述的节能型果蔬真空冷冻干燥系统，其特征在于:所述真空冻干室为气密性空间。
【专利摘要】本发明公开了一种节能型果蔬真空冷冻干燥系统，由冷冻室，真空冻干室，真空泵，加热器，冷阱，节流阀，冷凝器，压缩机，蒸发器，控制器组成。果蔬在冷冻室冻结后移至真空冻干室，在加热器的作用下，果蔬冰晶直接升华，所释放的水蒸汽在冷阱处凝结；其中，蒸发器为冷冻室供冷，冷阱为真空冻干室供冷，加热器为真空冻干室的果蔬升华供热，系统多余热量通过冷凝器排至室外。本发明冷冻室与真空冻干室共用一套制冷系统，实现了系统能量的循环利用，最大限度的保持了果蔬原有的色香味及营养成分，系统具有脱水彻底、结构紧凑、操作方便、初投资低、节能显著等特点。
【IPC分类】F26B9/06, F26B5/06, A23N12/08
【公开号】CN105077539
【申请号】CN201510482524
【发明人】景君, 徐一飞, 刘斌, 申晓丽, 李平, 张艳
【申请人】天津市傲绿农副产品集团股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月3日