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烘箱系列

冷冻箱式干燥机

简介:箱式冷冻干燥机低温干燥

详细说明

 冷冻干燥又称升华干燥,将物料冷冻至水的冰点以下,并置于高真空(10~40Pa)的容器中,通过供热使物料中的水分直接从固态冰升华为水汽的一种干燥方法。


冷冻干燥原理:是利用冰晶升华的原理,在高度真空的环境下,将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽,一般真空干燥物料中的水分是在液态下转化为汽态而将食品干制,故冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。

其主要优点是:(1)干燥后的物料保冷冻干燥设备持原来的化学组成和物理性质(如多孔结构、胶体性质等);(2)热量消耗比其他干燥方法少。缺点是费用较高,不能广泛采用。用于干燥抗生素、蔬菜和水果等。

含水的生物样品,经过冷冻固定,在低温高真空的条件下使样品中的水分由冰直接升华达到干燥的目的,在干燥的过程中不受表面张力的作用,样品不变形。

真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度(-10℃~-50℃)下冻结成固态,然后在真空(1.3~13帕)下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术。中国是原料药生产大国,因此该技术应用前景十分广阔。但是,应当引起注意的是,真空冷冻干燥技术在我国推广得非常迅速,相比之下,其基础理论研究相对滞后、薄弱,专业技术人员也不多。并且,与气流干燥、喷雾干燥等其他干燥技术相比,真空冷冻干燥设备投资大,能源消耗及药品生产成本较高,从而限制了该技术的进一步发展。因此,切实加强基础理论研究,在确保药品质量的同时,实现节能降耗、降低生产成本,已经成为真空冷冻干燥技术领域当前面临的最主要的问题。

由物理学可知,水有三相,O点为三相共点,OA为冰的融解点。根据压力减小、沸点下降的原理,只要压力在三相点压力之下(图中压力为 646.5Pa以下,温度0℃以下),物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理,就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在适当的真空环境下,将冰直接转化为蒸汽而除去,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝,从而使物料得到干燥。这种利用真空冷冻获得干燥的方法,是水的物态变化和移动的过程,这个过程发生在低温低压下,因此,冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机理。[2]

冷冻干燥不同于普通的加热干燥,物料中的水分基本上在0℃以下的冰冻的固体表面升华而进行干燥,物质本身则剩留在冻结时的冰架子中,因此,干燥后的产品体积不变、疏松多孔。冰在升华时需要热量,必须对物料进行适当加热,并使加热板与物料升华表面形成一定温度梯度,以利于传热的顺利进行。

制品的冷冻干燥过程包括冻结、升华和再干燥3个阶段。

冷冻干燥法优点

1. 保留完好的营养成份(如蛋白质、维生素、植物营养素等)。

2. 保留食品原有外形、色泽和构造。

3. 加水后,能快速、完全的复原。

4. 常温下能长久储存,而且不需添加任何防腐剂。

5. 冷冻干燥加工过的食物重量轻,易于携带和运输,且运费较低。

6. 使食品更浓缩。


 


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