中國(guó)粉體網(wǎng)訊 聯(lián)合干燥是指根據(jù)物料的特性,，將兩種或兩種以上的干燥方式進(jìn)行組合,，利用各自的優(yōu)點(diǎn),，在不同干燥階段采用不同的干燥方法,，除去大部分游離水和膠體結(jié)合水,。在食品行業(yè)，冷凍干燥技術(shù)是用來(lái)干燥熱敏性物料和保持生物活性物質(zhì)的一種有效辦法,，是迄今為止保持食品品質(zhì)最好的干燥方法,，但是存在干燥成本過(guò)高、能耗過(guò)大等缺陷,。為了降低成本,，減少能耗，同時(shí)又保持食品的品質(zhì),，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了食品冷凍聯(lián)合干燥研究,。
近年來(lái)出現(xiàn)了真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)，相比于單一真空冷凍干燥技術(shù),，這種組合干燥方式節(jié)約了能耗,，降低了生產(chǎn)成本，豐富了食品加工應(yīng)用領(lǐng)域,，并進(jìn)一步提升了產(chǎn)品品質(zhì),，逐漸成為現(xiàn)代食品工業(yè)研究的熱點(diǎn)。
一、真空冷凍干燥技術(shù)
真空冷凍干燥技術(shù)是在低溫真空條件下,，使物料中的水分以冰的形式升華的干燥技術(shù),，亦稱真空冷凍升華干燥技術(shù)，是干燥技術(shù)領(lǐng)域中科技含量高,、應(yīng)用廣的一種技術(shù),。在真空冷凍干燥過(guò)程中，先將物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下,，使水分變成固態(tài)的冰,，然后在適當(dāng)?shù)恼婵斩认拢贡苯由A為水蒸氣,，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器（捕水器）將水蒸氣冷凝,，從而獲得干燥制品。
二,、真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)
真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)是基于不同水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)將其他干燥技術(shù)作為預(yù)干燥或后干燥與真空冷凍干燥串聯(lián),，降低初始水分含量后，使內(nèi)部水分在后干燥過(guò)程中完全蒸發(fā),。
由于真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,，可結(jié)合不同干燥技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景廣闊,。目前主要有熱風(fēng)-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù),、噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)、超聲波噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù),、微波-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù),、紅外-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)等。
1,、熱風(fēng)-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)
（1）熱風(fēng)干燥技術(shù)原理及特點(diǎn)
熱風(fēng)干燥技術(shù)的原理是以熱空氣作為干燥介質(zhì),，將熱量傳遞給物料，物料表面溫度升高,，水分蒸發(fā),，物料內(nèi)部的水分由于溫度差以及水分差擴(kuò)散到表面，直至原料被烘干至一定的水分含量,。熱風(fēng)干燥具有操作簡(jiǎn)單方便,、能耗較低、投入及維修成本低等特點(diǎn),。在熱風(fēng)干燥的過(guò)程中,，水分由內(nèi)到外的遷移方向與由外到內(nèi)的溫度梯度相反，導(dǎo)致干燥速率變慢,、干燥時(shí)間長(zhǎng),、能量利用率低,，為了提高干燥速率可升高干燥溫度，但是容易造成產(chǎn)品表面顏色發(fā)生褐變和營(yíng)養(yǎng)成分損失等使產(chǎn)品品質(zhì)下降的問(wèn)題,。
（2）熱風(fēng)-真空冷凍聯(lián)合干燥原理及特點(diǎn)
熱風(fēng)-真空冷凍聯(lián)合干燥結(jié)合了熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥兩種干燥方式的優(yōu)點(diǎn),，可顯著縮短干燥時(shí)間，節(jié)約能耗,，提高干燥效率和產(chǎn)品品質(zhì),。熱風(fēng)-真空冷凍聯(lián)合干燥分為兩種形式：一種為先熱風(fēng)干燥，然后進(jìn)行真空冷凍干燥,；另一種為先進(jìn)行真空冷凍干燥,，然后進(jìn)行熱風(fēng)干燥。
2,、噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)
（1）噴霧干燥技術(shù)的原理及特點(diǎn)
噴霧干燥技術(shù)是將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)的物料噴成霧狀液滴,，懸浮在熱空氣氣流中進(jìn)行脫水干燥的技術(shù)。通過(guò)機(jī)械作用,，將需要干燥的溶液,、乳濁液、微粒的懸濁液或含有水分的漿糊狀物料經(jīng)過(guò)濾器由泵輸送至干燥塔頂部,，經(jīng)霧化系統(tǒng)噴霧成細(xì)小的液滴,，使物料表面積增大，同時(shí)導(dǎo)入熱空氣或氮?dú)�,，在干燥室�?nèi)的霧化微粒遇到高溫?zé)犸L(fēng)后水分迅速蒸發(fā),，在極短時(shí)間內(nèi)水分含量被干燥到小于10%，完成干燥,。完全干燥的產(chǎn)品從干燥塔底排出落入收集裝置內(nèi),，部分干燥的粉末隨熱空氣進(jìn)入分離室后被回收，熱廢氣從排風(fēng)口排出,。
（2）噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥原理及特點(diǎn)
噴霧-真空冷凍干燥聯(lián)合一般包括兩步：第一步是將懸浮液霧化,、凍結(jié),，第二步是真空冷凍干燥,。此技術(shù)可避免單一真空冷凍干燥成粉易結(jié)塊、需輕微碾壓過(guò)篩的缺點(diǎn),，可將物料直接干燥成粉狀顆粒,，比表面積大，結(jié)晶度低,。在制備粉末的過(guò)程中,，噴霧冷凍干燥技術(shù)可控制產(chǎn)品規(guī)格如平均粒徑、粒度分布,、濕含量等,，制出的粉狀顆粒粒徑分布均勻,，分子結(jié)構(gòu)有序，呈多孔性,，溶解度大,。另外，噴霧冷凍干燥技術(shù)還可有效保留生物活性成分,，適用于制備溫度敏感的速溶性特效藥,。
3、超聲波噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)
（1）超聲波噴霧技術(shù)原理及特點(diǎn)
超聲波噴霧技術(shù)是利用超聲波的振峰將液滴分離并破碎,，使液體在氣相中形成微細(xì)霧滴的過(guò)程,。在食品加工中常使用16~100kHz的超聲波改變食品的物理、化學(xué)性質(zhì),。超聲波噴嘴因使用低頻超聲波進(jìn)行霧化,，噴霧沖擊力很小，可避免物料飛濺及浪費(fèi),。
（2）超聲波噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)原理及特點(diǎn)
超聲波噴霧-真空冷凍聯(lián)合干燥是噴霧-真空冷凍干燥應(yīng)用超聲波霧化形式的一種技術(shù),。在干燥腔低溫和真空環(huán)境下通過(guò)超聲波霧化器將液體樣品霧化，瞬時(shí)凍結(jié),。超聲波噴霧-真空冷凍干燥與噴霧干燥相比,，減少了干燥過(guò)程中熱和氧的脅迫作用，同時(shí)超聲波噴霧技術(shù)有利于黏稠物料的干燥,。但因超聲波過(guò)程產(chǎn)熱,，熱量過(guò)多會(huì)使凍結(jié)物料塌陷，破壞冷凍干燥過(guò)程中物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu),，因而需要嚴(yán)格控制超聲作用的時(shí)間,。
4、微波-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)
（1）微波干燥技術(shù)原理及特點(diǎn)
微波干燥技術(shù)是運(yùn)用介電損耗原理,，將具有穿透性的電磁波輻射到待干燥物料上,，當(dāng)微波穿透物料時(shí)，使水分子等極性分子大量吸收微波能并轉(zhuǎn)化為熱能,。微波一般是頻率為300MHz~300 GHz電磁波,，在干燥過(guò)程中，物料中水分由內(nèi)向外遷移,，與熱量傳遞方向相同,，所以微波干燥具有加熱效率高、干燥速率快,、產(chǎn)品品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),。然而，微波干燥也存在一定局限性,，如產(chǎn)品易出現(xiàn)過(guò)冷或過(guò)熱等干燥不均勻現(xiàn)象以及電能消耗大等問(wèn)題,，這也限制了微波干燥的推廣應(yīng)用,。
（2）微波-真空冷凍聯(lián)合干燥原理及特點(diǎn)
微波-真空冷凍聯(lián)合干燥是一種低溫快速干燥的方法，可使兩種干燥方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),。微波-真空冷凍聯(lián)合干燥先對(duì)原料進(jìn)行真空冷凍干燥去除大部分水分,，形成了半干產(chǎn)品的“骨架”，再采用真空微波方式去除剩余水分,，利用微波的穿透性,，快速高效地穿透至物料內(nèi)部，輻射能轉(zhuǎn)化為熱能,，使物料內(nèi),、外同時(shí)加熱，加速水分的擴(kuò)散和蒸發(fā),。微波-真空冷凍聯(lián)合干燥使真空微波干燥階段替代冗長(zhǎng)的凍干解析干燥階段,，可顯著降低干燥時(shí)間。
5,、紅外-真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)
（1）紅外干燥技術(shù)原理及特點(diǎn)
紅外干燥技術(shù)是運(yùn)用吸收匹配原理對(duì)物料進(jìn)行紅外輻射,，紅外輻射波長(zhǎng)與水的吸收波長(zhǎng)相匹配，物料中的水分直接吸收紅外輻射能量,，從而使高水分含量的產(chǎn)品快速加熱并使水分去除,，達(dá)到干燥的目的。紅外干燥加熱溫度穩(wěn)定,，物料受熱均勻,。目前，在商業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中,，主要使用電阻加熱和燃?xì)饧訜醿煞N紅外干燥技術(shù),，紅外輻射波長(zhǎng)可分為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三種不同的類型,。
（2）紅外-真空冷凍干燥原理及特點(diǎn)
紅外-真空冷凍聯(lián)合干燥可改善傳熱方式,，加速水分升華。紅外-真空冷凍聯(lián)合干燥有兩種方法：第1種方法是冷凍-紅外分段組合干燥,，該法利用真空冷凍干燥去除物料中的大部分自由水,，再由紅外干燥去除結(jié)合水和剩下的自由水；第2種方法是紅外-真空冷凍干燥,，是將紅外燈安裝到冷凍干燥機(jī)中,，進(jìn)行真空冷凍干燥。紅外-真空冷凍聯(lián)合干燥具有更高的干燥速率,，且隨著輻射強(qiáng)度的增加干燥效率顯著增加。
小結(jié)：
聯(lián)合干燥相比單一真空冷凍干燥減少了廢料排出和微生物污染,，節(jié)約能源,，并以較低成本生產(chǎn)出更高質(zhì)量的產(chǎn)品,，提高了生產(chǎn)效率，增加了經(jīng)濟(jì)效益,，越來(lái)越受到生產(chǎn)商的關(guān)注和消費(fèi)者的青睞,。
參考來(lái)源：
王濤.真空冷凍干燥技術(shù)在果蔬中的應(yīng)用與發(fā)展
藍(lán)浩，周國(guó)燕.果蔬冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)研究進(jìn)展
李琳,，王楨.果蔬干燥技術(shù)研究進(jìn)展
馬有川.預(yù)處理對(duì)蘋果脆片真空冷凍干燥特性和品質(zhì)的影響研究
陳瑞瑞,，謝嬋媛等.真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的研究進(jìn)展
顧晨.香蔥催化式紅外聯(lián)合干燥技術(shù)研究
藍(lán)浩，周國(guó)燕.果蔬冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)研究進(jìn)展
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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