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让真空冷冻干燥成为21世纪重要应用技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-12-15  浏览次数:22
核心提示:  冷冻干燥机是目前较为先进的一种物质脱水干燥的设备,其原理是将含水物质在低温下冻结,而后使其中的水份在真空状态下直接升
   冷冻干燥机是目前较为先进的一种物质脱水干燥的设备,其原理是将含水物质在低温下冻结,而后使其中的水份在真空状态下直接升华,并用冷凝的方法捕凝升华的水汽,达到物质脱水干燥的目的。进入21世纪后,真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点,越来越受到人们的青睐。其不仅在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用,而且在其应用规模和领域也正在不断扩大中。

  据悉,真空冷冻干燥是在低温、高真空状态下进行,物料中的水分直接从固态升华为气态,可以最大限度地保持被干物料的细胞活性以及被干物料的色、香、味、形和营养成分,而且复水性能好。

  真空冷冻技术简称为冻干技术。国家质检总局锅炉压力容器检测研究中心主要从事真空冷冻干燥过程优化研究的专家介绍,冻干原理是在真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分不经过冰的融化直接以冰态升华为水蒸气而除去,从而获得干燥制品的技术。实践表明,真空冷冻干燥脱水技术是一项适用于果蔬、肉类、水产、药品的护色、保鲜、保质及保持营养成分的高新加工技术。

  近年来,真空冷冻干燥技术在我国有了较快的发展,到目前为止,国内涌现了一批制作精良、性能高端的冻干机制备制造商,其中上海东富龙、北京博医康、千山远东等厂商专注于研发冻干机生产制造工艺,其生产的冻干机质量性能方面已达到国际先进水平。

  目前,我国的真空冷冻干燥设备行业已经开始进入较成熟的发展阶段,已能够比较好地满足各个领域用户的实际需要,而在价格上只有国外相同产品的一半不到,这使我国真空冷冻干燥设备在市场竞争中比进口设备具有明显的价格优势。但是任何一个过程或几个过程一起都可能成为真空冷冻干燥过程的“瓶颈”,它取决于冻干设备的设计、操作条件以及被干燥物料的特征。只有同时提高传热、传质效率,增加单位体积冻干物料的表面积,才能取得更快的干燥速率。

  如生物制品的冻干产品,需要有一定的物理形态、均匀的颜色、合格的残余水份含量,良好的溶解性、高效的存活率、较长的保存期,因此不仅要对制作过程和冻干后的密封保存进行控制,更重要的是要对冷冻干燥过程的每一阶段的各个参数进行全面的控制,才能得到优质的产品,冻干曲线就是进行冷冻干燥过程控制的基本依据。

  冻干曲线是冻干箱板层温度与时间之间的曲线关系,一般以温度为纵坐标,时间为横坐标,它反映了在冻干过程中,不同时间板层温度的变化情况。

  冻干曲线以板层温度为依据,设定冻干曲线需要考虑以下因素:

  产品的品种,产品不同则共熔点不同,共熔点的产品要求预冻的温度低,加热时板层的温度也相应低,要根据试验找出一个产品的最优冷冻速率,以获得高质量的产品和较短的冷冻干燥时间。

  时间不同对残余水份的要求也不同,要求保存时间不同对残余水份的要求也不同,对冻干时间相应也不同,另外装量的多少、密器的品种、冻干机的性能等因素都直接关系到冻干曲线的制订,用户应根据冻干产品的性质,参照以往的冻干经验,设置冻干曲线,以求得到高质量的冻干产品。

  如今,我国真空冷冻干燥设备行业已经开始进入比较成熟的发展阶段,生产真空冷冻干燥设备的企业前景可观。但是与发达国家先进技术相比,我国真空冷冻干燥技术仍具有一定的差距,因此,我国相关企业仍需不断发力,加大对这一领域的研发创新,以推动国内干燥设备行业发展。

 
 
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