I. Prinzip der Vakuumgefriertrocknung
Die Vakuumgefriertrocknung erfolgt in drei Schritten: Vorgefrieren → Sublimationstrocknung → Desorptionstrocknung. Die drei Phasen zusammen ergeben für eine Charge einen Gefriertrocknungszyklus von etwa 12-24 Stunden.
II. Drei Kernsysteme
Kühlsystem
Das Kühlsystem versorgt gleichzeitig die Temperierplatten (zum Vorgefrieren) und den Wasserabscheider (Kühlfalle) mit Kälte. Die Temperatur des Wasserabscheiders muss -40°C bis -50°C erreichen, um eine Wasserdampfdruckdifferenz zu erzeugen. Als Kompressoren werden Schraubenverdichter der Hanbell（Hanbell）RC2-Serie oder Kolbenverdichter von Bitzer（Bitzer） mit dem Kältemittel R404A eingesetzt.
Vakuumsystem
Der Vakuumgrad wird bei 10-100Pa gehalten. Kombination aus Drehschieberpumpe + Roots-Pumpe. Zuerst wird die Drehschieberpumpe gestartet und auf unter 1kPa evakuiert, danach wird automatisch die Roots-Pumpe als Booster zugeschaltet. Die Vakuumpumpen sind von der Marke Leybold（Leybold）.
Heizplatten-Temperiersystem
Der Temperaturbereich der Temperierplatten reicht von -55°C bis +120°C. Die Umlaufflüssigkeit ist eine aus Wasser + Ethanol + Ethylenglykol angesetzte Frostschutzflüssigkeit. Die Temperierplatten haben eine Hohlkammerstruktur aus Aluminiumprofil; jede Ebene ist mit zwei PT100-Temperaturfühlern ausgestattet.
III. Anwendungsbeispiele und Prozessparameter
Gefriertrocknung von Erdbeeren
Vorgefrieren -30°C, Sublimation -10°C bis 0°C, Vakuum 30-50Pa, Dauer 14-16 Stunden. Eine Anlage mit 175m² verarbeitet in einem Durchgang 2000kg frische Erdbeeren; die Ausbeute beträgt 8-10:1.
Gefriertrocknung von Mangos
Eutektischer Punkt -24°C, Vorgefrieren -35°C, Sublimation -8°C bis +5°C mit Gradientenkurve, Vakuum 20-40Pa, 16-18 Stunden. Die Schwierigkeit liegt im hohen Zuckergehalt; in der späten Trocknungsphase neigt das Produkt leicht zum Kollabieren.
Gefriertrocknung von Shiitake-Pilzen
Eutektischer Punkt -18°C, Vorgefrieren -28°C, Sublimation -5°C bis 10°C mit langsamem Temperaturanstieg, Vakuum 25-60Pa, etwa 12 Stunden. Ausbeute 6-8:1.
Gefriertrocknung von Heimtiernahrung
Die Vorgefrierrate muss hoch sein (>2°C/min), die Eiskristalle sind fein, und nach dem Rehydrieren ist die Textur näher an frischem Fleisch. Sublimation -5°C bis 5°C, Vakuum 30-50Pa, 10-12 Stunden.
Gefriertrocknung von funktionellen Lebensmitteln
Probiotika dürfen während des gesamten Prozesses 30°C nicht überschreiten. Die Schutzmittelformulierung (Saccharose, Trehalose, Mannitol) ist ebenso wichtig wie die Gefriertrocknungskurve.
IV. Produktparameter der CVD-Serie
| Modell | Trocknungsfläche | Beschickungsmenge | Leistung | Abmessungen |
|---|---|---|---|---|
| CVD-100 | 1m² | 10kg | 6kW | 2000×700×1700mm |
| CVD-1000 | 10m² | 100kg | 28kW | 3600×1700×2100mm |
| CVD-5000 | 50m² | 500kg | 184kW | 6000×2600×2900mm |
Häufig gestellte Fragen
Q1: Der Gefriertrockner erreicht beim Evakuieren nicht das Zielvakuum? Prüfen Sie zuerst Ölstand und Ölqualität der Vakuumpumpe, dann die Kammertürdichtung.
Q2: Die gefriergetrockneten Erdbeeren sind eingefallen? Die Vorgefriertemperatur ist nicht niedrig genug oder die Zeit ist zu kurz.
Q3: Für welche Produktionskapazität ist die Kältefalle ausgelegt? Die Wasseraufnahme des CVD-1000 beträgt ca. 90-100kg/Charge.
Q4: Benötigt die Gefriertrocknungsanlage einen Druckluftkompressor? Ja. Pneumatische Absperrklappen und pneumatische Stopfvorrichtungen benötigen Druckluft.
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