冻干技术通过预冻、真空和加热三个阶段,使物质中的水分直接从固态转变为气态,从而实现干燥。以下是对冻干技术实现原理的具体介绍:
预冻阶段:在预冻阶段,需要将含有水分的物料快速冷冻,以防止形成大的冰晶,这些大冰晶可能会破坏物料的结构。快速冷冻通常涉及每分钟降温10至50℃,以形成细小的冰晶,这有助于保持物料的结构完整性和提高干燥效率。
真空环境:在建立了适当的真空环境后,物料中的冰晶会直接从固态转变为气态,即发生升华现象。这一过程避免了液态阶段的出现,从而极大地减少了物料结构的破坏和营养成分的损失。
加热阶段:在升华过程中,为了维持冰晶向水蒸气的转换,必须提供足够的热量以补偿升华所需的潜热。这通常通过控制加热板的温度来实现,确保物料在整个干燥过程中温度适宜且均匀。
总的来说,冻干技术是一种高效且温和的干燥方法,尤其适用于对热敏感的物质如食品和药品。通过**控制预冻速度、真空度和加热过程,可以*大限度地保留物料的结构和活性成分,同时延长其保质期。