專利名稱：非油炸真空冷凍膨化干燥機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種干燥機，尤其是一種非油炸真空冷凍膨化干燥機。
背景技術：
食品真空冷凍干燥技術是一門跨學科的綜合技術，涉及多學科、多領域。食品凍干技術的進步依賴于交叉學科的發展。真空冷凍干燥技術能最大限度、最長時間地保持其色、味、形和營養成分。非油炸真空膨化干燥是在熱風干燥的基礎上進行的，利用膨化罐和真空罐的壓力差，使物料內部水分瞬間蒸發，導致原料組織迅速膨脹，形成均勻的蜂窩狀結構。在真空狀態下維持加熱脫水一段時間，直至達到所需的安全含水率(3% 5%)，停止加熱，使膨化罐冷卻至室溫時解除真空，取出產品，進行分級包裝，即得到膨化產品。只經過真空冷凍干燥的最終產品會產生外表褶皺，結構塌縮、產品硬度大的現象，嚴重影響產品的感官評價。只用現有非油炸膨化技術的產品，因為需要長時間熱風預干燥的過程，把其水分含量降至30-40%后才能開始膨化干燥的過程，而長時間熱風干燥會導致外表嚴重褶皺、結構塌縮，同時發生褐變現象和焦化現象，顏色變暗，嚴重影響膨化產品的感官和品質。目前，利用真空冷凍干燥結合非油炸真空膨化干燥技術的方法和設備國內外未見報道。

發明內容
本發明的技術任務是針對上述現有技術中的不足提供一種非油炸真空冷凍膨化干燥機，經非油炸真空冷凍膨化干燥機生產出的產品，在顏色和風味、營養成分上可與真空冷凍干燥的產品品質相媲美，同時經過膨化干燥的產品由于原料內部產生了多孔、海綿狀的結構，與真空冷凍干燥產品相比產品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了產品的附加值。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是它包括冷阱、制冷機組、真空罐、真空機組、膨化罐和板式換熱器，所述的真空機組分別與冷阱和真空罐相連，所述的冷阱、真空罐和膨化罐之間通過三通管相連，所述的制冷機組通過凝結管與冷阱相連，所述的膨化罐分別通過進水管和出水管與板式換熱器相連，所述的板式換熱器分別與加熱水罐和冷卻循環機組相連，所述的膨化罐的一端設置有膨化罐倉門，膨化罐內設置有物料托盤，所述的膨化罐與無油空壓機相連，膨化罐與無油空壓機之間設置有無菌空氣過濾器，所述的冷阱與真空機組和膨化罐之間分別設置有第一氣動閥門和第二氣動閥門，所述的真空罐與真空機組和膨化罐之間分別設置有第八氣動閥門和第七氣動閥門，所述的制冷機組的兩端與凝結管之間分別設置有第五氣動閥門和第六氣動閥門，所述的冷卻循環機組的兩端與板式換熱器之間分別設置有第三氣動閥門和第四氣動閥門，所述的加熱水罐的兩端與板式換熱器之間分別設置有第十氣動閥門和第十一氣動閥門，所述的膨化罐與無菌空氣過濾器之間的管路上設置有第九氣動閥門。所述的膨化罐內設置有加熱板，所述的加熱板包括橫向加熱板和縱向加熱板，所述的橫向加熱板沿縱向加熱板均勻設置，所述的物料托盤分別設置在橫向加熱板上，所述的橫向加熱板的上部和下部分別與進水管和出水管相連通。所述的膨化罐內設置有溫度探針和水分探針。所述的第一氣動閥門、第二氣動閥門、第三氣動閥門、第四氣動閥門、第五氣動閥門、第六氣動閥門、第七氣動閥門、第八氣動閥門、第九氣動閥門、第十氣動閥門和第i^一氣動閥門分別與控制系統相連。本發明的非油炸真空冷凍膨化干燥機和現有技術相比，具有以下突出的有益效果經非油炸真空冷凍膨化干燥機生產出的產品，在顏色和風味、營養成分上可與真空冷凍干燥的產品品質相媲美，同時經過膨化干燥的產品由于原料內部產生了多孔、海綿狀的結 構，與真空冷凍干燥產品相比產品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了產品的附加值；干燥能耗較低，由于采取了循環冷卻和循環熱水加熱等措施，熱效率較高，使其能耗遠遠低于真空冷凍干燥的能耗，這在實際生產中極大地提高了生產效率，并有效地降低了產品成本；綠色環保，加工過程中用水量少，產生的廢棄物少，符合環保要求，加工副產物也可以進一步加工利用，造成污染少；營養豐富，產品膨化產品不經過破碎、榨汁、濃縮等工藝，不僅保留了產品的形狀、色澤，還最大限度的保留產品中更多的營養成分，如維生素、纖維素、礦物質等；產品保質期長，膨化產品的含水量一般在7%以下，不利于微生物生長繁殖，可以長期保存；利用非油炸膨化技術，克服了低溫真空油炸產品中含有油脂的缺點，不易引起油脂酸敗等不良品質變化等特點。


附圖1是非油炸真空冷凍膨化干燥機的結構示意圖；附圖2是圖1中所示的膨化罐及加熱板放大俯視結構示意圖；附圖3是圖1中所示的膨化罐及加熱板放大截面結構示意圖；附圖標記說明1、冷阱，2、真空罐，3、膨化罐，4、加熱板，5、加熱水罐，6、制冷機組，7、真空機組，8、無菌空氣過濾器，9、無油空壓機，10、凝結管，11、板式換熱器，12、膨化罐倉門，13、物料托盤，14、冷卻循環機組，15、溫度探針，16、水分探針，17、第一氣動閥門，18、第二氣動閥門，19、第三氣動閥門20、第四氣動閥門，21、第五氣動閥門，22、第六氣動閥門，23、第七氣動閥門，24、第八氣動閥門，25、第九氣動閥門，26、第十氣動閥門，27、第i^一氣動閥門，28、橫向加熱板，29、縱向加熱板，30、三通管，31、進水管，32、出水管。
具體實施例方式參照說明書附圖1、附圖2和附圖3對本發明的非油炸真空冷凍膨化干燥機作以下詳細地說明。本發明的非油炸真空冷凍膨化干燥機，其結構包括冷阱1、制冷機組6、真空罐2、真空機組7、膨化罐3和板式換熱器11，所述的真空機組7分別與冷阱I和真空罐2相連，所述的冷阱1、真空罐2和膨化罐3之間通過三通管30相連，所述的制冷機組6通過凝結管10與冷阱I相連，所述的膨化罐3分別通過進水管31和出水管32與板式換熱器11相連，所述的板式換熱器11分別與加熱水罐5和冷卻循環機組14相連，所述的膨化罐3的一端設置有膨化罐倉門12，膨化罐3內設置有物料托盤13，所述的膨化罐3與無油空壓機9相連，膨化罐3與無油空壓機9之間設置有無菌空氣過濾器8，所述的冷阱I與真空機組7和膨化罐3之間分別設置有第一氣動閥門17和第二氣動閥門18，所述的真空罐2與真空機組7和膨化罐3之間分別設置有第八氣動閥門24和第七氣動閥門23，所述的制冷機組6的兩端與凝結管10之間分別設置有第五氣動閥門21和第六氣動閥門22，所述的冷卻循環機組14的兩端與板式換熱器11之間分別設置有第三氣動閥門19和第四氣動閥門20，所述的加熱水罐5的兩端與板式換熱器11之間分別設置有第十氣動閥門26和第十一氣動閥門27，所述的膨化罐3與無菌空氣過濾器8之間的管路上設置有第九氣動閥門25。所述的膨化罐3內設置有加熱板4，所述的加熱板4包括橫向加熱板28和縱向加熱板29，所述的橫向加熱板28沿縱向加熱板29均勻設置，所述的物料托盤13分別設置在橫向加熱板28上，所述的橫向加熱板28的上部和下部分別與進水管31和出水管32相連通。膨化罐3內加熱干燥方式是內置加熱板4內通熱水加熱，由密閉的加熱水罐5直接給加熱板4提供熱水，形成密閉的回路，膨化罐3加壓采用經過過濾的無菌空氣來實現。常用的內置加熱管內通蒸汽干燥加熱方式，對于罐內溫度的設定控制不夠靈敏準確，溫度波動大，升降溫緩慢，蒸汽加熱后變成冷凝水直接排放，造成大量浪費。同時，膨化罐3內加壓也是通過蒸汽注入，加大了膨化罐3內的水汽含量，對膨化過程和干燥時間都有不利影響。因此采用板式加熱方式，加大了受熱接觸面積，由原來的傳導加熱變為輻射加熱，提高了加熱效率，整個膨化罐內的溫度波動小，也更便于控制，而且熱水可以循環使用，更加節能降耗。所述的膨化罐3內設置有溫度探針15和水分探針16。控制面板設定溫度和壓力后，氣動閥門的開啟和關閉全部由控制系統自動控制。所述的第一氣動閥門17、第二氣動閥門18、第三氣動閥門19、第四氣動閥門20、第五氣動閥門21、第六氣動閥門22、第七氣動閥門23、第八氣動閥門24、第九氣動閥門25、第 十氣動閥門26和第i^一氣動閥門27分別與控制系統相連。操作過程為經預處理好的原料速凍后，攤成單層，均勻分布于鋼絲物料托盤13上，放入膨化罐3，置于加熱板4上，關閉膨化罐倉門12，封閉膨化罐3。開啟真空機組7和制冷機組6，打開第一氣動閥門17、第二氣動閥門18、第五氣動閥門21和第六氣動閥門22，真空機組7對膨化罐3和冷阱I同時抽真空，抽除不可凝氣體；制冷機組6通過凝結管10對冷阱I提供冷源，降低膨化罐3溫度；開始真空冷凍預干燥過程。膨化罐3內壓力維持在IOOpa以下，物料溫度低于共晶點溫度，使物料完全凍結。至產品水分含量至30-40%時，關閉第一氣動閥門17，調整制冷溫度，使物料溫度維持在_18°C以下，繼續冷凍處理，使物料內的水分均勻，完成均濕過程后，關閉第二氣動閥門18、第五氣動閥門21和第六氣動閥門22。開啟第十氣動閥門26和第十一氣動閥門27，加熱水罐5產生過熱蒸汽經過板式換熱器11給膨化罐3內的循環水加熱升溫，至預定干燥溫度。同時開啟第八氣動閥門24，使真空罐2壓力達到設定負壓。開啟無油空壓機9和第九氣動閥門25，向膨化罐3注入經過濾水汽和雜質的無菌壓縮空氣，使膨化罐3壓力達到設定正壓，開啟第七氣動閥門23，使真空罐2和膨化罐3聯通，利用兩罐間的壓力差進行膨化。膨化完成后，關閉第十氣動閥門26和第十一氣動閥門27，開啟第三氣動閥門19和第四氣動閥門20，由冷卻循環機組14經過板式換熱器11給膨化罐3內的循環水冷卻降溫至設定干燥溫度。膨化罐3內裝有溫度探針15和水分探針16，水分探針16插入物料內部。控制面板設定溫度和壓力后，氣動閥門的開啟和關閉全部由控制系統自動控制。開始真空干燥過程，維持設定的真空干燥時間。最后由冷卻循環機組14緩慢冷卻，開始排潮膨化固型過程，此過程大大縮短干燥時間。膨化固型后繼續冷卻降溫至室溫，關閉設備，開啟膨化罐3，分級包裝，得到非油炸真空冷凍膨化釀脆完整廣品。除說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求
1.非油炸真空冷凍膨化干燥機，其特征是包括冷阱、制冷機組、真空罐、真空機組、膨化罐和板式換熱器，所述的真空機組分別與冷阱和真空罐相連，所述的冷阱、真空罐和膨化罐之間通過三通管相連，所述的制冷機組通過凝結管與冷阱相連，所述的膨化罐分別通過進水管和出水管與板式換熱器相連，所述的板式換熱器分別與加熱水罐和冷卻循環機組相連，所述的膨化罐的一端設置有膨化罐倉門，膨化罐內設置有物料托盤，所述的膨化罐與無油空壓機相連，膨化罐與無油空壓機之間設置有無菌空氣過濾器，所述的冷阱與真空機組和膨化罐之間分別設置有第一氣動閥門和第二氣動閥門，所述的真空罐與真空機組和膨化罐之間分別設置有第八氣動閥門和第七氣動閥門，所述的制冷機組的兩端與凝結管之間分別設置有第五氣動閥門和第六氣動閥門，所述的冷卻循環機組的兩端與板式換熱器之間分別設置有第三氣動閥門和第四氣動閥門，所述的加熱水罐的兩端與板式換熱器之間分別設置有第十氣動閥門和第十一氣動閥門，所述的膨化罐與無菌空氣過濾器之間的管路上設置有第九氣動閥門。
2.根據權利要求1所述的非油炸真空冷凍膨化干燥機，其特征是所述的膨化罐內設置有加熱板，所述的加熱板包括橫向加熱板和縱向加熱板，所述的橫向加熱板沿縱向加熱板均勻設置，所述的物料托盤分別設置在橫向加熱板上，所述的橫向加熱板的上部和下部分別與進水管和出水管相連通。
3.根據權利要求1所述的非油炸真空冷凍膨化干燥機，其特征是所述的膨化罐內設置有溫度探針和水分探針。
4.根據權利要求1所述的非油炸真空冷凍膨化干燥機，其特征是所述的第一氣動閥門、第二氣動閥門、第三氣動閥門、第四氣動閥門、第五氣動閥門、第六氣動閥門、第七氣動閥門、第八氣動閥門、第九氣動閥門、第十氣動閥門和第十一氣動閥門分別與控制系統相連。
全文摘要
本發明公開了非油炸真空冷凍膨化干燥機，屬于干燥機，其結構包括冷阱、制冷機組、真空罐、真空機組、膨化罐和板式換熱器，真空機組分別與冷阱和真空罐相連，冷阱、真空罐和膨化罐之間通過三通管相連，制冷機組通過凝結管與冷阱相連，膨化罐分別通過進水管和出水管與板式換熱器相連，板式換熱器分別與加熱水罐和冷卻循環機組相連，膨化罐內設置有物料托盤，膨化罐與無油空壓機相連，膨化罐與無油空壓機之間設置有無菌空氣過濾器。本發明具有在顏色和風味、營養成分上可與真空冷凍干燥的產品品質相媲美，同時經過膨化干燥的產品由于原料內部產生了多孔、海綿狀的結構，產品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了產品的附加值等特點。
文檔編號A23P1/14GK103005651SQ20121057399
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者孫曙光, 冀利, 李亮, 張新明, 黃少華 申請人:孫曙光