冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化 醫(yī)學教 育網(wǎng)收集整理 。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種相態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。 當水在三相點(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預先凍結的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品成海綿狀、無干縮、復水性、含水分極少,相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優(yōu)點,因此該技術問世以來越來越 受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
冷凍干燥機是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機器。冷凍干燥機主要部件分為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
真空冷凍干燥機,其基本原理是在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預先凍結的物料中的水份,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而使物料干燥,真空冷凍干燥產(chǎn)品可確保食品中蛋白質(zhì)、維生素等各種營養(yǎng)成份,特別是那些易揮發(fā)熱敏性成份不損失。因而能大限度地保持原有的營養(yǎng)成份有效地防止干燥過程中的氧化,營養(yǎng)成份的轉(zhuǎn)化和狀態(tài)變化,凍干制品成海綿狀、無干縮、復水性、食用方便、含水份極少,相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。
冷凍真空干燥過程是無不純物混入物體,能保持物料的原有成份和活性成份及物料形體不受損。利用真空冷凍干燥原理制造,結構緊湊合理,維護便利、費用低廉,全自動控制、操作簡便。功能周全,無需配套設施(蒸汽鍋爐、冷卻塔等),通上三相電便可立工作。
與其它干燥方法一樣,要維持升華干燥的不斷進行,滿足兩個基本條件,即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段,如果物料溫度相對較高,升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進行,物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度,此時,若沒有外界供熱,升華干燥便停止進行。在外界供熱的情況下,升華所生成的蒸汽如果不及時排除,蒸汽分壓就會升高,物料溫度也隨之升高,當達到物料的凍結點時,物料中的冰晶就會融化,冷凍干燥也就無法進行了。
適合干燥加工各類食品、農(nóng)產(chǎn)品、林副特產(chǎn)、中藥材、保健滋補品、化妝品、生物農(nóng)藥、生物化肥、某些對水份含量要求高的化工產(chǎn)品等。
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