冷凍幹燥的基本原理是(shì)基於水的三態變化。水有(yǒu)固態、液態和氣態,三種狀態既(jì)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(zhēng)氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水(shuǐ)蒸氣三者可共(gòng)存且相互(hù)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(de)水分(fèn),不經過冰的融化,直接以冰態升(shēng)華為水蒸汽被除去(qù),從(cóng)而達到冷凍幹燥的目的。 凍(dòng)幹製品呈(chéng)海綿狀(zhuàng)、無幹縮(suō)、複(fù)水性好、含水分(fèn)極少(shǎo),相應(yīng)包裝後可在(zài)常溫下長時間保存和運(yùn)輸(shū)。 由(yóu)於真空冷(lěng)凍幹燥具有其它幹燥方法*的優點,因此該(gāi)技(jì)術問(wèn)世以(yǐ)來越來(lái)越 受(shòu)到人們的青睞,在醫藥(yào)、生物製品和食品方麵(miàn)的應用(yòng)已日益廣(guǎng)泛。血清、菌種、中(zhōng)西醫藥等生物製品多為一些(xiē)生物活性物質,真空冷凍幹燥技術也為保存生物活性提供了良好(hǎo)的解決(jué)途徑。
小型真空凍幹設備是利用升華(huá)的原理進行幹燥的一種技術,是(shì)將被幹燥的物質在低(dī)溫下快速凍結,然後在適當的真空環境,使凍結的(de)水分子直接升華成為水蒸氣逸出的(de)過程。 物質在幹燥前始終處於低(dī)溫(凍結狀態),同(tóng)時冰晶均勻分布於物質(zhì)中,升華過程不會因(yīn)脫水而發生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等副作用(yòng)。幹燥物質(zhì)呈(chéng)幹海綿多孔狀,體(tǐ)積基本不變(biàn),極易溶於水而恢複原狀。在*上(shàng)防止幹燥物質的理化和(hé)生物學方麵(miàn)的變(biàn)性。小型真空凍幹設備(bèi)係由製冷係統、真空係統、加熱係統、電器儀表控製係統(tǒng)所組成。主要部件為幹燥箱、凝結器、冷凍機(jī)組、真空泵、加(jiā)熱/冷卻裝(zhuāng)置等。它(tā)的工作原(yuán)理是(shì)將(jiāng)被幹燥的物品先凍結到三相點溫度(dù)以下,然後在真空條件(jiàn)下使物品中的固態水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品幹燥。物料經前處理後,被送入速凍倉凍結,再送入幹燥倉升華脫水(shuǐ),之後在後處理車間包裝。真空係統(tǒng)為升華幹燥倉建立低氣壓條(tiáo)件,加熱係統向物料提供升華潛熱,製冷係統向冷阱和幹(gàn)燥室提供所(suǒ)需的冷量。 本設備采用高效輻射加熱,物料受熱(rè)均勻;采用高效捕水冷阱,並可實現快速化(huà)霜;采用高效真(zhēn)空機組,並可(kě)實現油水分離;采用並(bìng)聯集中製冷係統,多路按(àn)需供冷,工況穩定,有利節能;采用人工智能控製(zhì),控製精度高(gāo),操(cāo)作方便。
對凍幹製品的質量要求是:生物活性不變、外觀(guān)色澤均勻、形態飽滿、結構(gòu)牢固、溶解速度快,殘餘水分低。要獲得高質量的製品,對凍(dòng)幹的理論和工藝應有一個(gè)比較全麵的了解。凍幹工藝包括預凍、升華和再凍幹三個(gè)分階段。合理而有效地縮短凍幹的周期在工業(yè)生(shēng)產上具有明顯的經濟價值。