干燥脫水技術是一項適用于蔬菜、水果、肉類、水產品、藥品的護色、保鮮、保質和營養保存的高新加工技術。其原理是預凍物料中的水分在真空狀態下不融冰，直接升華為冰態的水蒸氣，從而得到干燥的產品，簡稱凍干技術。用這種方法生產的食品稱為真空凍干食品。由于真空冷凍干燥是在低溫和高真空狀態下進行的，物料中的水分直接從固態升華為氣態，因此可以有效地保持被干燥物料的細胞活性和被干燥物料的色、香、味、形及營養成分， 復水性能好。凍干食品是采用現代脫水技術和工藝加工而成的優質綠色食品，方便、健康、完整。避免了傳統脫水方法造成的變色、變質、異味、成分損失和不

　　國際市場上凍干食品的產量每年以30%的速度遞增，正在成為國際貿易中的一種食品。據統計，年底前美國消費凍干食品500萬噸，日本160萬噸，法國150萬噸，其他消費金額也很可觀[1]。我國對冷凍干燥的研究起步較晚。近年來，一些科研單位研究了一些產品的技術。東北大學研究成功了人參的凍干技術，四川大學研究成功了肉類的凍干技術。此外，上海華人發展有限公司利用凍干技術加工了宮保雞丁等一些名菜，并已申請中國獨家福利。隨著人們對凍干產品需求的增加，凍干設備也有了很大的發展。

　　真空冷凍干燥設備的原理真空冷凍干燥設備的工作原理是:首先將物料冷凍到共晶點溫度以下，使食品中的水分變成固體冰，然后將預處理后的預凍食品放入干燥倉中。在低溫真空狀態下，通過加熱板的熱傳導或輻射給食物提供熱能，使食物中的水直接從冰升華成水蒸氣。不斷升華的蒸汽被真空泵組抽入捕水倉，在-40 ~-45℃的溫度下凝結在排氣管外壁上被捕獲，直至按照凍干曲線的規定要求停止供熱和抽真空，完成食品凍干的全過程。真空冷凍干燥機(簡稱凍干機)主要由真空冷凍干燥機(簡稱凍干機)、 真空系統、制冷系統、加熱系統和自動控制系統。

　　1.1干燥箱干燥箱是真空密封容器，是凍干設備的重要組成部分之一。它是干燥過程中傳熱傳質的場所，其性能直接影響凍干設備的性能。如果有蒸汽滅菌的功能，凍干箱也應該是低壓、內壓的容器。干燥室主要有兩種形狀:圓形和矩形。圓形干燥室具有操作簡單、強度高、制造成本低的優點，但其內部空間利用率低。矩形干燥室空間利用率高，但制造成本高。

　　1.2真空系統真空系統包括真空干燥室、隔離閥、水汽捕集冷凝器、真接旋片真空泵、連接管道和放氣閥。真空泵工作時，隔離閥打開，真空干燥室內的空氣和水蒸氣通過水蒸氣捕獲冷凝器捕獲水分后進入真空泵，通過真空泵排氣口排出系統。為了防止水汽捕集冷凝器抽出的氣體中含有的少量水汽進入泵內，系統中設置了氣鎮閥，凍干時氣鎮閥打開。真空泵的排氣口裝有油霧捕集器，防止廢氣中的煙霧污染室內環境。

　　1.3加熱系統為了使冷凍產品中的水蒸氣不斷從冰晶中升華出來，為水蒸氣升華提供足夠的熱量，需要配置加熱系統。除加熱板

　　1.4制冷系統的水蒸氣冷凝器，又稱冷阱，是制冷系統的主要組成部分。在13的真空下。3 Pa，質量為1 g的冰可以升華成100 m3的水蒸氣。如果這種大量的水蒸氣不經處理就用真空泵抽走，就需要大容量的抽氣器來維持所需的真空度。冷阱的作用是將干燥室內的水蒸氣冷凝吸附成冰，以免進入真空泵。一方面可以減少真空泵的工作量，另一方面可以保證干燥室具有較低的真空度。

　　1.5自動控制系統自動控制系統是凍干機的指揮機構。凍干機的控制包括制冷機和真空泵的啟動和停止，加熱溫度的控制，物料溫度、冷阱溫度和真空度的檢測和控制，自動保護和報警裝置等。自動控制系統的功能是測量和顯示凍干機的所有重要參數，根據預先設定的設置準確控制凍干機，使其運行在規定的狀態，并對故障狀態進行報警和自動處理。通過測量和記錄凍干過程的工藝參數，可以全面了解整個凍干過程。通過有效地控制這些參數，可以優化整個冷凍干燥過程。即在保證產品質量的前提下， 提高生產效率，降低能耗。2食品凍干機的研究現狀食品凍干機的突出特點是產量高，脫水量大。因此，要求真空系統具有大的位移和低的真空度。目前除大型捕水器和羅茨旋轉泵機組外，大多采用多級水汽噴射泵串聯，可直接去除氣態水汽，系統中無需設置捕水器。由于裝載量大，大多使用充電車。在食品凍干機中，丹麥Atlas公司的RA Y間歇式凍干機和CONRAD連續式凍干機，日本共和真空公司的無隔離干燥過程的水蒸汽冷凝器除冰再生技術和TL型液體食品封閉系統管式凍干機， 有限公司可以代表世界食品冷凍干燥機的技術。1989年10月17日，在保加利亞索非亞成立了索非亞(ICL)低溫生物學與凍干研究所，主要研究航天食品、兒童食品、方便食品、保健食品和營養食品。目前，該所科研實力位居世界第三，僅次于美國和俄羅斯[2]。

　　近年來，國內食品凍干機發展迅速，生產廠家眾多，質量、性能、規格、型號不一。早在解放前，中國就已經開始使用簡易的冷凍干燥裝置，在實驗室中試驗細菌和病毒的保存。50年代初，武漢、北京的生物制品研究所和一些工廠先后進口了一批凍干機。20世紀60年代，北京、天津、南京、上海、大連等地相繼建立了一些實驗性的凍干食品生產企業，隨后出現了一批凍干機，其特點是整體式、架溫不均、手動操作、自動記錄。上世紀70年代，湖北設計了a 37。4 m2凍干機自帶、 它采用了單個兩級壓縮機，可以在盒子里放一個軟木塞。在上海建立了年產300噸的中型凍干車間。為加快我國冷凍干燥技術的發展，1986年機電部將工業真空凍干機列入工業技術發展項目，由華中科技大學承擔，與浙江真空設備廠合作研制[3]。該產品于1989年通過部級鑒定。該機結構緊湊，功能齊全，擱板間距可調，微電腦編程。此外，清華大學核能設計研究院引進俄羅斯大型食品真空冷凍干燥設備技術，與煙臺冰輪集團直接合作。 一流企業。探索一條起點高、投資少、見效快的中國凍干工業發展新路。在引進、消化、吸收的同時，提出了可行的設備改進方案，并設計了控制系統。從工藝要求出發，考慮節能，以進一步提高效率為目標，利用現代儀器和控制手對設備的控制系統進行了再次優化，從根本上提高了我國大型食品冷凍干燥機的整體設計和控制水平[4]。

　　目前國內的食品凍干機還是非標準化產品。大部分廠商走的是路，也有廠商在采用國外技術的同時做了很大的改進[6]。比如加熱板采用了特殊的導流裝置，使板內流體流動均勻，保證了加熱的均勻性和穩定性；集水器在運行中可以交替集水和融冰，集水器盤管中氨水的制冷方式由傳統的氨水相變制冷變為氨水相變制冷，集水器盤管內溫度均勻，結霜性能好。另外，國內的研發能力也在提升，已經有部分單位脫離了國外的模式。抽氣系統使用低框架蒸汽噴射泵來抽取蒸汽， 省去了捕水器和制冷系統，降低了設備價格。3食品凍干機的發展趨勢國產和進口凍干設備的共同缺點是價格高、能耗大、投資回收慢。降低成本和能耗是未來凍干機的主要發展方向。因此，食品凍干機的研究方向和發展趨勢如下。

　　3.1 .改進結構，優化設計，降低成本，降低能耗。國外有些凍干機不是用不銹鋼做的，而是用低碳鋼涂上一層可烘干的食品用樹脂。涂層厚度為0。12 ~ 0.20 mm，常溫下會發出紅外線。貨架表面涂有高性能遠紅外發射材料，增強其輻射能力；托盤表面經過處理，以增強其吸熱能力。集水器的結構、尺寸、結霜特性的優化更為實用，因為其成本與目前的凍干箱相當，運行功耗較大。對于凍干機來說，加熱系統只是補充升華熱，耗電量不能太高，但現有設備不盡如人意，要優化結構降低能耗。