[发明专利]近冻结温度干燥或浓缩的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种干燥或浓缩的方法及设备，更具体的说，是涉及一种近冻结温度干燥或浓缩的方法及其设备。 

背景技术

在各个领域的生产过程中，常常需要除去物料中的全部或部分水或其他溶剂(即干燥或浓缩)，得到干燥产物或浓缩产物。目前，所使用的方法主要是热风干燥法、喷雾干燥法、薄膜干燥法及冷冻干燥法等多种方法。 

专利申请号为2006101124577，发明名称为《超声冷冻干燥方法及其设备》的专利申请中公开了一种采用超声辅助完成固体的升华达到冷冻干燥目的的方法，该方法与其他冷冻干燥方法相比虽然取得了一定的技术进步，但由于在后续的减压过程中物料容易发生爆沸，导致塌陷，影响最终产品的溶出和外观，要求冷冻的温度至少低于物料的凝固点40℃。在如此低的温度下冻结后再供给热能进行干燥，易破坏被干燥物的组织细胞，影响最终产物的质量，特别是对于食品或药品领域，造成食品在干燥后的风味以及口感的下降，营养物质的损失也比较严重。对于像人参等药材的干燥，则造成部分有效成分的散失，降低了药效。 

现有的干燥装置都存在各方面的缺点，设备结构复杂，操作过程复杂，有些会对干燥物料的成分造成损失，使物料的营养成分流失等。而且，采用抽真空的方法所使用的设备，没有水蒸汽捕获设计，抽出的水蒸汽直接排放到空气中，容易污染环境，同时，需要使用大功率的真空泵，耗能大。 

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种保持物料的细胞不被破坏，保留物料的原味和营养成分或有效成分的近冻结温度干燥或浓缩的方法。 

本发明的另一个目的是提供一种具有蒸汽捕获功能，能够降低真空泵的功率，有利于节能，同时，能够避免干燥物料成分造成损失，结构简单，使用方便的近冻结温度干燥或浓缩的方法所使用的设备。 

本发明通过下述技术方案实现： 

一种在近冻结温度干燥或浓缩的方法，其特征在于，将含有液体的物料降温到零度以下至各自物料的冻结点但不含冻结点的范围内，在真空状态下使物料内的液体蒸发，得到产物 。对于水的干燥或浓缩，所控制的干燥箱的真空状态压力范围为0.130Kpa～0.611Kpa，所对应水的蒸发温度为-20℃～0℃。 

一种近冻结温度干燥或浓缩的方法所使用的设备，其特征在于，包括真空泵、蒸汽捕获器、带门的密闭物料干燥箱、脱出液体用蒸发器、冷凝器、压缩机，所述物料干燥箱内设置有脱出液体用蒸发器，所述脱出液体用蒸发器的制冷剂出口与压缩机的制冷剂入口连接，所述压缩机的制冷剂出口与所述冷凝器的制冷剂进口连接，所述冷凝器的制冷剂出口通过第一节流阀与脱出液体用蒸发器的制冷剂进口连接，所述物料干燥箱上设置有抽真空口，所述抽真空口通过所述蒸汽捕获器与真空泵连接，所述抽真空口处设置有真空表。 

所述蒸汽捕获器包括捕获器外壳，所述外壳内部设置有捕获蒸汽用蒸发器，所述捕获器外壳上分别设置有蒸汽进口、蒸汽出口、与捕获蒸汽用蒸发器连通的制冷剂进口、与捕获蒸汽用蒸发器连通的制冷剂出口，所述蒸汽进口与所述物料干燥箱的抽真空口连接，所述蒸汽出口与所述真空泵连接，所述与捕获蒸汽用蒸发器连通的制冷剂进口通过第二节流阀与所述冷凝器的制冷剂出口连接，所述与捕获蒸汽用蒸发器连通的制冷剂出口与所述压缩机的制冷剂进口连接。 

在真空泵与蒸汽捕获器之间设置有液体收集罐，所述蒸汽出口位于外壳的下部，所述液体收集罐的液体进口与所述蒸汽捕获器的蒸汽出口连接，所述液体收集罐的气体出口与真空泵连接，所述液体收集罐的上端设置有放气阀，所述液体收集罐的下端设置有泄水阀。 

在所述第一节流阀与所述冷凝器之间设置有第一电动阀，在所述第二节流阀与所述冷凝器之间设置有第二电动阀，在物料干燥箱内设置有温度传感器和压力传感器，所述真空泵、温度传感器、压力传感器、压缩机、第一电动阀、第二电动阀分别与干燥控制器连接，所述干燥控制器与显示屏连接。 

本发明具有下述技术效果： 

1、本发明的方法将干燥、浓缩温度维持在零度以下至各物料的冻结点范围内，不会破坏物料的细胞，可以很好的保留物料的原味。而且，在低温条件下，鲜度保存非常好，物料在干燥或浓缩后颜色变化非常少。同时，由于在近冻结温度干燥物料内外温度梯度小，由逆渗透作用使作为溶剂的水或其他液体独自移出，能够克服溶质散失，营养成分或有效成分散失少，有利于保障产品的质量。特别对于药品领域，能够保留药材中的有效成分，保障药效。