四环冻干机—水果的冻干（二）

香梨在冻干箱内已达到预冻温度后，制冷机停止对冻干箱制冷，开始对冷阱制冷，在3～5min内冷阱温度降至-40℃，这时启动真空泵抽真空，当冻干箱内真空度达到40Pa时，系统对搁板加热，升华干燥阶段开始。主要采用辐射和热传导两种方式对物料供热，通过调节辐射板和导热板的温度来调节加热量。

加热板温度的控制是关键因素，如控制不当，将会使产品出现熔化、冒泡、崩解等现象。原则上应使升华温度低于其冰晶体刚出现熔化的温度，也就是低于香梨的共熔点温度。因此，在20℃、25℃和30℃三个搁板温度对香梨片进行升华干燥实验，30℃时升华香梨片开始出现褐变并明显缩小；20℃和25℃时升华香梨片都表现为正常的浅黄色，但25℃升华时制品的复水率太低(见表 7-6)，所以取升华温度为20℃。实验过程中发现，真空度一直很低，这说明加热的速度太快，冰大量升华，超过了冷阱的捕水能力。所以分三个阶段对搁板加热，先在30min内升至0℃，然后恒温2h；当物料温度接近搁板温度时，继续对搁板加热，在30min内升至10℃，然后恒温1.5h；当物料温度再次接近搁板温度时，再继续对搁板升温，在30min内升至20℃，再恒温 2.5h。

为了缩短升华干燥的时间，可采用循环压力法，真空度控制在 20一60Pa，除去物料97.5%的水分的升华干燥时间共为 7.5h。

解析温度及时间的确定，直接影响物料的最终含水量，所受限制是物料的最高耐热温度而不是融化问题。在真空度保持30Pa不变的条件下，进行 50~70℃的解析干燥试验。实验结果列于表 7-7。在样品温度达到55℃时，香梨片表面就有少量硬结小块，局部颜色变深，造成品质下降。为保证产品质量，在解析干燥阶段搁板温度不要超过 55℃，香梨片温度不要超过50℃，真空度保持30Pa不变。当物料温度接近加热搁板的温度时，冻干结束，解析时间为2h。

当加热板温度较低时，由于热通量较小，物料的底部温度及界面温度都很低，与物料的共熔点温度有一定差距。当界面温度很低时，传质推动力小，使干燥时间增长。此时，提高加热板温度增加热通量，物料的界面温度上升，传质推动力提高，加快了水蒸气的逸出速度，因此，干燥时间有所减少。但是，在升华阶段后期，界面温度已接近物料的共熔点。如果再提高加热板温度强化热量的输人，实验中发现，物料底部“气垫区"略微融化，造成产品质量下降。同时实验中还发现，进一步提高加热板温度，会造成物料收缩变形，脱离加热板，造成物料与底部接触不好，传热不均匀，对缩短冻干时间没有实质性影响。香梨冻干曲线见图7-8。