冷凍干燥機(jī)技術(shù)原理

        干燥是防止物質(zhì)變質(zhì)的方法之一。干燥方法有很多種，如干燥、煮沸、干燥、噴霧干燥和真空干燥。然而，這些干燥方法都是在高于0°C或更高的溫度下進(jìn)行的。干燥得到的產(chǎn)品一般體積縮小，質(zhì)地變硬。一些物質(zhì)被氧化，大部分揮發(fā)性成分會(huì)丟失，一些對(duì)熱敏感的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)和維生素會(huì)變性。微生物會(huì)失去生物活性，干燥后的物質(zhì)不易溶于水。因此，干燥后的產(chǎn)品與干燥前相比，性能有很大差異。冷凍干燥法不同于上述干燥法。產(chǎn)品的干燥基本上是在0℃以下的溫度下進(jìn)行的，即產(chǎn)品處于冷凍狀態(tài)。直到后期，為了進(jìn)一步降低干燥產(chǎn)品的殘留水分，不允許對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行干燥。升溫至 0°C 以上，但一般不超過 40°C。
        冷凍干燥機(jī)是將含有大量水分的物料預(yù)先冷凍成固體，然后在真空條件下直接使水蒸氣升華。該物質(zhì)本身在凍結(jié)時(shí)仍留在冰架中，因此以相同的體積干燥，并且松散且多孔。產(chǎn)品中的冷凍冰或其他溶劑在升華過程中會(huì)吸收熱量。產(chǎn)品本身溫度降低，升華速度減慢。為了提高升華速度和縮短干燥時(shí)間，產(chǎn)品必須適當(dāng)加熱。整個(gè)干燥在較低溫度下進(jìn)行。
        冷凍干燥機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
         ⑴冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，特別適用于許多熱敏性物質(zhì)。如蛋白質(zhì)、微生物等不會(huì)變性或失去生物活性。因此，它在醫(yī)學(xué)上被廣泛使用。
         2 低溫干燥時(shí)，物質(zhì)中一些揮發(fā)性成分的損失很小，適用于一些化工產(chǎn)品、藥品和食品的干燥。
         ⑶在冷凍干燥過程中，微生物的生長(zhǎng)和酶的作用不能進(jìn)行，因此可以保持原有的性能。
         ⑷ 由于在冷凍狀態(tài)下干燥，體積幾乎不變，保持原有結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)濃縮現(xiàn)象。
         ⑸干燥物疏松多孔，呈海綿狀。加水后，溶解迅速而完全。幾乎立即恢復(fù)到原來的形狀。
         ⑹由于干燥是在真空下進(jìn)行的，氧氣很少，所以保護(hù)了一些易氧化的物質(zhì)。
         ⑺干燥可以去除95-99%以上的水分，使干燥后的產(chǎn)品可以長(zhǎng)期保存而不會(huì)變質(zhì)。
        因此，冷凍干燥目前廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)、食品行業(yè)、科研等部門。