真空干燥機設(shè)備及花瓣凍干實驗過程

     選擇玫瑰時, 選擇植株強壯, 花枝上小花開放率80%左右的鮮花。花朵形體端莊, 花瓣肥厚豐滿, 花色鮮艷純正, 莖桿挺拔堅實。預(yù)凍前將鮮花進行護色處理, 把鮮花置于10% 酒石酸溶液中浸泡10 min, 取出吸去多余護色液,然后再預(yù)凍。

 預(yù)凍

        在初期實驗過程中, 根據(jù)LGJ- 25型真空冷凍干燥機的要求: 為保證冷凍干燥效果, 物料應(yīng)*凍實, 預(yù)凍時間一般要4 h 左右, 起初我們打開壓縮機4 h, 發(fā)現(xiàn)物料的溫度達到了- 40℃以下, 遠遠低于玫瑰的共晶點溫度。在以后的實驗中, 我們開動壓縮機, 直到玫瑰花的溫度達到低于共晶點溫度5~10℃之后, 再在此溫度下保溫1~2 h, 使制品*凍牢, 然后再轉(zhuǎn)入干燥過程。預(yù)凍時, 預(yù)凍zui后的溫度比共晶點溫度低5~10℃。因此我們要測量共晶點溫度。測定共晶點的方法有多種, 有電阻檢測法、差熱分析儀掃描法、低溫顯微鏡直接觀察法等。我們使用的是電阻檢測法。

       電阻檢測法的原理是: 在玫瑰花冷凍過程中, 溫度降至冰點, 冰結(jié)晶開始形成, 隨著玫瑰花溫度的繼續(xù)下降, 冰晶逐漸增多。當玫瑰花的溫度降到某一溫度時, 玫瑰花中的水分全部凍結(jié),這時, 電阻會突然增大, 幾乎是無窮大。此時的溫度就是玫瑰的共晶點溫度。圖2 為電阻檢測法的測量示意圖。

       實驗過程中, 將兩根銅電極插入玫瑰花瓣中, 插入的深度相同, 放入冷阱中凍結(jié), LGJ- 25型真空冷凍干燥機顯示屏同時給出溫度。從實驗中我們可以看出, 隨著溫度下降, 電阻值開始逐漸緩慢增大, 在- 9~- 14℃之間電阻值迅速增大, 接近無窮大。因而取玫瑰的共晶點溫度為- 9~- 14℃。

   升華干燥階段是整個真空冷凍干燥過程中時間zui長的階段。升華干燥過程是一種傳熱、傳質(zhì)同時進行的復(fù)雜的過程。LGJ-25 型真空冷凍干燥機為多層隔板式的加熱方式, 其傳熱方式以傳導(dǎo)為主。

       干燥過程如下: 待玫瑰花*凍透后, 開啟真空泵, 將干燥倉抽至預(yù)設(shè)真空度。然后開啟加熱鍵, 物料開始干燥, 當物料干燥結(jié)束后, 打開放水放氣閥門, 然后再關(guān)閉真空泵, 壓縮機, 取出凍干制品并密封保存。

       干燥終點的確定有三種方法, 即壓力升高法、溫度趨近法和稱重法。本實驗采用壓力升高法, 即在干燥后期, 當玫瑰花的溫度達到我們所要求的溫度( 如45℃) 以后, 如果使真空泵停止工作, 干燥室的真空度基本保持不變, 此時可以認為干燥結(jié)束。

        從實驗中我們可以看出玫瑰花升華干燥時間占總干燥時間的大部分, 這一階段所除去的水分是以冰晶形式存在的。這部分水大多是游離在組織內(nèi)部和吸附在玫瑰表面的機械結(jié)合水。干燥是從物料外表面開始逐步向內(nèi)推移的, 冰晶升華后留下的空隙便成為升華水蒸汽的逸出通道。而解析干燥除去的是與玫瑰結(jié)合緊密的化學結(jié)合水, 當它們達到一定含量, 就為微生物生長繁殖和某些化學反應(yīng)提供了條件。因此為了改善產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性, 延長其保質(zhì)期, 需除去這些水分。由于這些化學結(jié)合水吸附能量高, 因此這個階段產(chǎn)品的溫度應(yīng)足夠高, 只要控制在崩解溫度以下即可。

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