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真空冷冻干燥技术简述
发布时间:2019-10-17   点击次数:93次

一、真空冷冻干燥技术简述
真空冷冻干燥技术(简称FD冻干技术)是研究在真空低温环境下,被冻干物料进行传热传质过程的特点和规律的科学,它是一门跨学科的综合技术。冻干技术的发展需要真空、制冷、加热、机械传动、自动控制等技术的支持。真空冷冻干燥技术的应用范围是非常广泛的,只要是含水、无毒、无腐蚀性的物质都可以运用冻干技术将其制成冻干品。几乎所有的农副产品,如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品、调味品、速溶食品等。目前,应用冻干技术zui为广泛的是食品行业、生物制药行业、医疗行业、保健品行业、纳米级材料等。随着冻干食品的迅速发展与应用,国内冻干食品的生产厂家也越来越多,如何运用冻干设备的生产出合格的产品对于生产厂家来讲都已熟知。但如何将冻干基理、冻干工艺的研究成果运用到实际的生产过程中控制操作冻干设备,使整个冻干艺达到zui佳值,缩短冻干时间,提高生产率,降低成本是国内很多冻干食品生产厂家所不甚了解的。本文对此做出较粗略的阐述,目的是为促进冻干行业内人士相互之间的探讨、研究与借鉴

二、升华干燥中的传热与传质
要维持升华干燥的不断进行,必须满足两个基本条件,即热量的不断供给和生成水蒸汽的不断排除。在干燥开始阶段,如果物料温度相对较高,升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行,物料温度很快就降到与干燥仓蒸汽分压平衡的温度,此时,不间断外界供热,升华干燥平稳进行。在外界供热的情况下,升华所生成的蒸汽及时排除,冷冻干燥过程完成结束。真空冷冻干燥技术应用于食品行业,使用该技术加工出来的产品,就称之为冻干食品(FD食品冻干)。可加工几乎所有的农副产品,如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品。冻干技术还应用于生物制药行业、医疗行业、保健品行业等。能够zui大限度的保持原有食品的色、香、味、形及营养成分,复水效果ji佳。(1)冻结条件下的物料冰晶升华脱水后骨架保持原型,原冰晶所占空间形成似海绵状的微孔极易吸水。(2)在低温状态下脱水,不仅热敏性成分不受破坏,而且色素和芳香物质损失极少。 3)在真空环境下脱水真空环境下是缺氧的,食品成分不会氧化变质,能抑制某些细菌的有害作用。(4)升华由表面开始,逐渐深入内部冰晶升华时只有水分子脱除溶于水中的物质仍保留原处

冷冻干燥有下列优点:
(1)冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。
(2)在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品、药品和食品干燥。
(3)在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的形状。
(4)由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
(5)干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的形状。
(6)由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。
(7)干燥能排除95-99%以上的水分,使干燥后产品能长期保存而不变质。


因此,冷冻干燥目前在医药工业、食品工业、科研和其他部门得到广泛地应用。

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