干燥方式和设备介绍

使物料（溶液、悬浮液及浆液）所含水分由物料向气相转移，从而使物料变为固体制品的操作，统称为干燥。干燥可以减小食品体积和重量，降低贮运成本、减少成品中微生物的繁殖，提高保藏稳定性。从液态到固态的各种物料均可以干燥成适当的干制品。根据传热方式的不同，干燥分热风干燥、接触干燥和辐射干燥。热风干燥，又称空气干燥法，是直接以高温的空气作为热源，将热量传给物料，使水分汽化同时被空气带走，即对流传热。接触干燥法以水蒸气、热水、燃气或热空气等为热源，间接靠间壁的导热，将热量传给与间壁接触的物料。辐射干燥法利用红外线、远红外线、微波或介电等能源将热量传给物料。

物料中水分的汽化可以在不同的状态下进行，通常水分是在液态下汽化的，倘若预先将物料中水分冻结成冰，而后在极低的压力下，使之直接升华而转入气相，这种干燥称为冷冻干燥或冷冻升华干燥。

（一）箱式干燥器

箱式干燥器是一种常压间歇式干燥器，主要由箱体、搁架、加热器、风机、排气口、气流分配器等组成。厢体（干燥室）外壁有绝热保温层，搁架上按一定间隔重叠放置一些盘子，盘中存放待干燥原料。有的搁架装在小车上，待干燥物料放置好后，将小车送入厢内。风机用来强制吸入干净空气并驱逐潮湿气体。干燥热源可以是设置在厢体内的远红外线加热器，也可以是从厢外输入的热空气。热风的循环路径，若与搁板平行送风，叫平行气流式，热风从物料表面通过，干燥强度小，要求料层较薄（20～50mm）；若气流穿过架上物料的空隙，叫穿流气流式，干燥强度较大，物料层可相对较厚（45～65mm）。气流速度以被干燥物料的粒度而定，要求物料不致被气流带出，一般气流速度为1～10m/s。

厢式干燥机的结构简单，使用、制造和维修方便，使用灵活性较大，投资少。热风的流量可以调节，一般热风风速为2～4m/s，一个操作周期可在4～48h内调节。小型的称为烘箱，大型的称为烘房，常用于需要长时间干燥的物料、数量不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料。主要缺点是物料的干燥容易不均匀，不利于抑制其中的微生物活动，装卸物料所需要的劳动强度大，热能利用不经济。

（二）真空干燥机

常压加热干燥易造成物料色、香、味和营养成分的损失。真空干燥温度低、干燥时间短，适用于结构、质地、外观、风味和营养成分在高温条件下容易发生变化或分解的原料，如各种脱水蔬菜，胡萝卜、葱等的汤料。箱式真空干燥机由箱体、加热板、门、管道接口和仪表等组成。箱体上端装有真空管接口与真空装置相通，还设有压力表、温度表和各种阀门以控制操作条件。干燥时，将装有预处理过物料的烘盘放入箱内加热板上，打开抽气阀，使真空度及箱内温度达到设定值，使物料干燥。

（三）带式干燥机

带式干燥机由若干个独立的单元段所组成，每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统，将物料置于输送带上，在物料随带运动的过程中与热风接触而干燥。在干燥时，湿物料进料、干燥均在完全密封的箱体内进行，物料颗粒间的相对位置比较固定，干燥时间基本相同，非常适用于干燥过程中要求物料色泽变化一致或湿含量均匀的情况。根据组合形式的不同分为单级、多级和多层带式干燥机。(www.xing528.com)

单级带式干燥机由一个循环输送带、两个空气加热器、三台风机和传动变速装置等组成。物料由进料端经加料装置均匀分布到输送带上，输送带通常用穿孔的不锈钢薄板制成，由电动机经变速箱带动。最常用的干燥介质是空气。全机分成两个干燥区，第一干燥区的空气自下而上经过加热器穿过物料层，第二干燥区的空气自上而下经过加热器穿过物料层。穿过物料层时，物料中水分汽化，空气增湿，温度降低，一部分湿空气排出箱体，另一部分则在循环风机吸入口与新鲜空气混合再循环。干燥后的产品，经外界空气或其他低温介质直接接触冷却后，由出口端排出。

多级带式干燥机由数台（多至4台）单级带式干燥机串联组成，其操作原理与单级带式干燥机相同。干燥初期，缩水性很大的物料，如某些蔬菜类，在输送带上堆积较厚，将导致物料压实而影响干燥介质穿流，此时采用多级带式干燥机能提高机组总生产能力。

多层带式干燥机由多台单级带式干燥机由上到下，串联在一个密封的干燥室内，层数最高可达15层，常用3～5层。最后一层或几层的输送速度较低，使物料层加厚，这样可使大部分干燥介质流经开始的几层较薄的物料层，以提高总的干燥效率。层间设置隔板促使干燥介质的定向流动，使物料干燥均匀。最下层出料输送带一般伸出箱体出口处2～3m，留出空间供工人分检出干燥过程中的变形及不完善产品。

（四）真空冷冻干燥设备

真空冷冻干燥是先将湿物料冻结到共晶点温度以下，使水分变成固态的冰，然后在适当的温度和真空度下，使冰升华为水蒸气，再用真空系统的捕水器将水蒸气冷凝，从而获得干燥制品的技术。冷冻干燥机主要有间歇式和连续式两种形式。间歇式冷冻干燥机，主要由冷冻干燥室、冷凝器、真空系统、制冷系统和加热系统、控制系统等构成。

（五）电磁辐射干燥设备

电磁辐射干燥主要利用电磁感应加热（高频、微波）或红外线辐射效应干燥物料。电磁辐射是一种能量而不是热量，但可以在电介质中转化为热量。通过微波加热使电场直接作用于被干燥物料的分子，使其运动、相互摩擦而发热，由于发热而产生温度梯度，推动水分子自物料内部向表面移动，达到干燥的目的。微波干燥一般由直流电源、微波发生器、冷却装置、微波传输元件、加热器、控制及安全保护系统等组成，具有加热速度快，加热均匀，加热具有选择性，过程控制迅速，投资小等优点。

利用红外辐射干燥物料时，当被加热物体中的固有振动频率和射入该物体的远红外线的频率一致时，就会产生强烈的共振，使物体中的分子运动加剧，温度迅速升高，即物体内部分子吸收的红外辐射能直接转变为热能而实现干燥。远红外干燥利用远红外辐射发出的远红外线使物体升温而达到加热干燥的目的。