|
| 因素 |
加热板 温度℃ |
冻结温度℃ |
真空 度Pa |
冷阱温度℃ |
| 水平1 |
40 |
-42 |
30 |
-45 |
| 水平2 |
45 |
-40 |
32 |
-50 |
| 水平3 |
50 |
-38 |
35 |
-55 |
2.5 枣片厚度对解析时间和解析能耗的影响试验
物料厚度的增加使升华阶段的干燥时间大幅度增加，升华阶段的相对解吸量增加，导致解析阶段物料内的水蒸气少，从而解析时间相对变短。论文参考。在干燥后期，水蒸气从干燥层内的逸出过程已不是控制步骤，尽管厚度增加使水蒸气的流动通道变长，但对解析时间的影响不大，如图6所示，随着厚度的增加，解析时间变短，解析能耗变小，但是，两者的降低幅度都比较小。参考厚度对升华时间及能耗的影响（另文讨论），选取枣片厚度8mm左右为宜。
2.6 冷阱温度对解析时间和解析能耗的影响试验
如图7所示，冷阱温度降至-45℃以前，解析时间随着温度的降低迅速变短，温度-45℃后，解析时间变化较小；在能耗上，随着冷阱温度的降低，能耗相应地增大。综合考虑，冷阱温度确定为-45℃左右。
2.7 冷冻干燥解析过程正交试验结果分析
 根据单因素实验选取影响较大的四个参数（加热板温度、真空压力、冷阱温度、冻结温度）做正交实验L9(34)，正交试验因素水平、直观及方差分析参见表1、表2、表3。可以看出，加热板温度、真空压力对产品品质影响较显著。经分析得出优化的工艺参数为：加热板温度45℃、真空压力30Pa、冻结温度-38℃、冷阱温度-50℃。
| 因素 |
加热板温度℃ |
冻结温度℃ |
真空 度Pa |
冷阱温度℃ |
升华实验结果 |
| 时间h |
能耗(×103KJ) |
| 实验1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3.1 |
18.6 |
| 实验2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3.2 |
19.1 |
| 实验3 |
1 |
3 |
3 |
3 |
3.4 |
19.8 |
| 实验4 |
2 |
1 |
2 |
3 |
3.7 |
18.0 |
| 实验5 |
2 |
2 |
3 |
1 |
3.8 |
18.3 |
| 实验6 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3.5 |
17.2 |
| 实验7 |
3 |
1 |
3 |
2 |
4.2 |
17.3 |
| 实验8 |
3 |
2 |
1 |
3 |
3.9 |
15.9 |
| 实验9 |
3 |
3 |
2 |
1 |
4 |
16.5 |
| 均值1 |
3.233 19.167 |
3.667 17.967 |
3.500 17.233 |
3.633 17.800 |
|
|
| 均值2 |
3.667 17.833 |
3.633 17.767 |
3.633 17.867 |
3.633 17.867 |
|
|
| 均值3 |
4.033 16.567 |
3.633 17.833 |
3.800 18.467 |
3.667 17.900 |
|
|
| 极差 |
0.800 2.600 |
0.034 0.200 |
0.300 1.234 |
0.034 0.100 |
|
|
3 结 论
3.1 对红枣的共晶点、共熔点进行了测定, 其值为-32℃、-28℃。
3.2 通过单因素和正交试验, 确定了各种因素对红枣解析的影响情况，并确定了优化参数及其取值：加热板温度45℃、真空压力30Pa、冻结温度-38℃、冷阱温度-50℃。
参考文献：
[1] 王旭.红枣浆冷冻干燥工艺技术的研究[J].食品研究与开发.2006， (4):85-96
[2] 许敦复，郑效东.冷冻干燥技术与冻干机[M].北京:化学工业出版社，2005.
[3] 赵鹤皋，郑效东，黄良瑾，季树广[M].冷冻干燥技术与设备.武汉:华中科技大学出版社，2005.
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[5] 张振福，高新蕾，吕兴强.大枣加工存在问题及技术对策探讨[J].武汉食品工业学院学报，1999，(1):23-26
[6] 高福成主编.冻干食品[M].北京:中国轻工业出版社，1998.
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从图5看出，真空度增大，压力降低，解析时间变短，解析能耗相应增加，原因是较高的真空度使物料内外形成较大的蒸汽压，增大了水蒸汽逸出物料的推动力，强化了传质，减小了解析时间。当真空压力低于32Pa后，解析时间的变化趋于缓和。当然，较高的真空度是以牺牲能量为条件，图5的能耗曲线说明了这个问题。综合考虑，选真空压力32Pa左右为宜。