四環(huán)凍干食品凍干機(jī)的冷凍干燥過程實(shí)際上是水的物態(tài)變化及其轉(zhuǎn)移過程。含有大量水分的生物制品先凍結(jié)成固體，然后在真空狀態(tài)下由固態(tài)冰直接升華成水蒸汽，水蒸汽又在冷凝器內(nèi)凝華成冰霜，干燥結(jié)束后冰霜熔化排出。在凍干箱內(nèi)得到了需要的冷凍干燥產(chǎn)品，。
在凍干過程有二個(gè)放熱過程和二個(gè)吸收過程：液體生物制品放出熱量凝固成固體生物制品為放熱過程;固體生物制品在真空下吸收熱量升華成水蒸汽為吸熱過程;水蒸汽在冷凝器中放出熱量凝華成冰霜為放熱過程;凍干結(jié)束后冰霜在冷凝器中吸收熱量熔化成水為吸熱過程。
整個(gè)凍干過程中進(jìn)行著熱量和質(zhì)量的傳遞現(xiàn)象。熱量的傳遞貫穿冷凍干燥的全過程中。預(yù)凍階段、干燥的階段和階段以及化霜階段均進(jìn)行著熱量的傳遞;質(zhì)量的傳遞在干燥階段進(jìn)行，凍干箱制品中產(chǎn)生的水蒸汽到冷凝器內(nèi)凝華成冰霜的過程，實(shí)際上也是質(zhì)量傳遞的過程，只有發(fā)生了質(zhì)量的傳遞,產(chǎn)品才能獲得干燥。在干燥階段，熱的傳遞是為了質(zhì)的傳遞，改善熱的傳遞也能改善質(zhì)的傳遞。
四環(huán)凍干食品凍干機(jī)的預(yù)凍溫度和維持時(shí)間若預(yù)凍沒有凍好，或凍結(jié)不實(shí)，在進(jìn)入階段升華干燥時(shí)，物料可能出現(xiàn)“沸騰"現(xiàn)象，或凍干后制品表面凹凸不平，影響外觀；如果冷的過低，則浪費(fèi)了能源和時(shí)間。預(yù)凍所需的時(shí)間要根據(jù)不同的具體條件來確定。但總的原則是，應(yīng)使制品的各部分*凍實(shí)。
升華界面的溫度(或供熱量)和水蒸汽逸出制品的能力前者主要由隔板的溫度和干燥箱的壓力(真空度)所決定，而后者主要由升華界面的溫度(對應(yīng)的水蒸汽飽和壓力)和箱內(nèi)的水蒸汽分壓所決定。
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