第 一 节 冷 冻 干 燥 的 原 理 一 、冻 干 的 概念、目的 及应用 冷 冻 干 燥 就是把含有大量水分的 物质,预先进行降温冻 结成固体
然后在真空的 条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来,而物质本身留在冻 结的 冰架子中,从而使得干 燥 制品不失原 有的 固体骨架结构,保持物料原 有的 形态,且制品复水性极好
利用冷 冻 干 燥 目的 是为了贮存潮湿的 物质,通常是含有微生物组织的 水溶液,或不含微生物组织的 水溶液
产品在冻 结之后置于一 个低水气压下,这时包含冰的 升华,直接由固态在不发生熔化的 情况下变成汽态
与其他干 燥 方式相比避免了化学、物理 和酶的 变化,从而确保了制品物性在保存时不易改变
实际需要的 低水汽压是靠真空的 状况下达到的
真空冷 冻 干 燥 技术主要应用于: (1) 热稳定性差的 生物制品,生化类制品,血液制品,基因工程类制品等药物冻 干 ; (2) 为保持生物组织结构和活性,外科手术用的 皮层、骨骼、角膜、心瓣膜等生物组织的处理 ; (3) 以保持食物色、香、味和营养成分以及能迅速复水的 咖啡、调料、肉类、海产品、果蔬的 冻 干 ; (4) 在微胶囊制备、药品控释材料等方面的 应用
以保持生鲜物质不变性的 人参、蜂皇浆、龟鳖等保健品及中草药制剂的 加工; (5) 超微细粉末功能材料如:光导纤维、超导材料、微波介质材料、磁粉以及能加速反应工程的 催化剂的 处理 等
二、冷 冻 干 燥 的 原 理 及优点 1、 水的 状态平衡图 物质有固、液、汽三态,物质的 状态与其温度和压力有关
图 1-1 示出水(H2O)的 状态平衡图
图中 OA、OB、OC 三条曲线分别表示冰和水、水和水蒸汽、冰和水蒸汽两相共存时其压力和温度之间的 关系
分别称为溶化线、沸腾线和升华线
此三条曲线将图面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,分别称为固相区、液相区和气相