冷冻干燥机技术原理

冷冻干燥机技术原理

        干燥是防止物质变质的方法之一。干燥方法有很多种，如干燥、煮沸、干燥、喷雾干燥和真空干燥。然而，这些干燥方法都是在高于0°C或更高的温度下进行的。干燥得到的产品一般体积缩小，质地变硬。一些物质被氧化，大部分挥发性成分会丢失，一些对热敏感的物质，如蛋白质和维生素会变性。微生物会失去生物活性，干燥后的物质不易溶于水。因此，干燥后的产品与干燥前相比，性能有很大差异。冷冻干燥法不同于上述干燥法。产品的干燥基本上是在0℃以下的温度下进行的，即产品处于冷冻状态。直到后期，为了进一步降低干燥产品的残留水分，不允许对产品进行干燥。升温至 0°C 以上，但一般不超过 40°C。
        冷冻干燥机是将含有大量水分的物料预先冷冻成固体，然后在真空条件下直接使水蒸气升华。该物质本身在冻结时仍留在冰架中，因此以相同的体积干燥，并且松散且多孔。产品中的冷冻冰或其他溶剂在升华过程中会吸收热量。产品本身温度降低，升华速度减慢。为了提高升华速度和缩短干燥时间，产品必须适当加热。整个干燥在较低温度下进行。
        冷冻干燥机具有以下优点：
         ⑴冷冻干燥在低温下进行，特别适用于许多热敏性物质。如蛋白质、微生物等不会变性或失去生物活性。因此，它在医学上被广泛使用。
         2 低温干燥时，物质中一些挥发性成分的损失很小，适用于一些化工产品、药品和食品的干燥。
         ⑶在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用不能进行，因此可以保持原有的性能。
         ⑷ 由于在冷冻状态下干燥，体积几乎不变，保持原有结构，不会出现浓缩现象。
         ⑸干燥物疏松多孔，呈海绵状。加水后，溶解迅速而完全。几乎立即恢复到原来的形状。
         ⑹由于干燥是在真空下进行的，氧气很少，所以保护了一些易氧化的物质。
         ⑺干燥可以去除95-99%以上的水分，使干燥后的产品可以长期保存而不会变质。
        因此，冷冻干燥目前广泛应用于医药行业、食品行业、科研等部门。