真空冷冻干燥介绍
真空冷冻干燥（Vacuum Freeze Drying，以下简称“冻干”）是在较高真空度条件下，使预先冻结的物料中的水分以冰晶体形式直接升华为水蒸气而除去，从而获得干燥制品的技术；该技术能大限度地保持原料的色、香、味和营养成分，在农产品干燥加工中有广阔的应用前景。另一方面，受冻干技术操作费用较高、能耗大、干燥时间较长的特点所限，目前在食品工业中的大规模工业化应用仍受到一定限制。因此，对原料进行适当的预脱水以去除部分游离水，并选用适宜的冻结温度，使物料获得良好的冻结品质以及合适的冰晶体分布形式与大小，对降低冻结能耗和缩短升华干燥时间均有重要的现实意义。
1 冷阱温度的确定
升华干燥过程，冷阱温度越低，冷阱的捕水能力越强，一定程度上可缩短升华干燥时间；但过低的冷阱温度对设备制冷要求高，导致机器成本及运转费用高。因此，依据所测的柠檬共晶点和共融点温度，从生产能耗和成本角度考虑，本实验选择冷阱温度在-35 ℃左右，且待冷阱温度降至设定值并保持3 min～5 min 后再开启真空泵抽真空。
2 搁板温度的确定
为防止升华干燥过程因加热板温度控制不当而引起的产品冒泡、崩解等现象发生，须确保柠檬片升华界面温度低于其共熔点。同时，为尽可能缩短解析干燥时间，在防止柠檬片干缩的前提下，应尽量提高加热板温度。因此，本实验确定升华干燥过程的搁板温度为45 ℃，解析干燥过程的搁板温度为55 ℃。
3 干燥室压力的确定
升华过程的干燥室压力大小直接影响着传热和传质：压力大，气体的导热系数增大，对流传热效果好，但不利于水蒸气的逸出；反之，则有利于水蒸气逸出，但传热受阻。因而通常把干燥室压力控制在略低于高升华温度所对应的饱和蒸气压力值的1/2[4]。本实验确定升华干燥阶段的干燥室压力65 Pa，解析干燥阶段的干燥室压力40 Pa。
4 共晶点温度是物料在冻结过程中，其内部水分全部变为冰时的温度；共熔点温度是完全冻结的物料在升温过程中，开始出现液态时的温度。为防止物料在真空干燥的升华阶段和解析阶段出现冒泡、崩解等情况，在设定好适宜的加热板温度的同时，依据共晶点温度和共熔点温度进行物料冻结是实现低冷冻能耗、高干燥品质的有效途径。
