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冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化 医学教 育网收集整理 。水有固态、液态和气态,三种相态既可以相互转换又可以共存。 当水在三相点(温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa)时,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下,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汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。冻干制品成海绵状、无干缩、复水性、含水分极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。 由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点,因此该技术问世以来越来越 受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质,真空冷冻干燥技术也为保存生物活性提供了良好的解决途径。
在中药方面,目前还只局限在人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干,大量的中成药还没有采用冻干工艺,与国外差距较大。日本几年前就开展了“汉药西制”,改变了中药的熬制方法,解决了中药不能制成针剂或片剂的传统,也解决了中药不治急病的难题,因此我国中药冻干工艺及产品的研究很有潜力可挖。
冷冻干燥机是由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成的机器。冷冻干燥机主要部件分为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。
冷冻式干燥机是根据冷冻除湿原理,将压缩空气强制通过蒸发器进行热交换而降温,使压缩空气中气态的水和油经过等压冷却,凝结成液态的水和油,并夹带尘埃,通过自动排水器排出机外,从而获得清洁的压缩空气的一种机器。
换热后的压缩空气流入蒸发器通过蒸发器的换热功能与制冷剂热交换,压缩空气中的热量被制冷剂带走,压缩空气迅速冷却,潮湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝,冷凝后的水分经凝聚后形成水滴,经过特气水分离器高速旋转,水分因离心力的作用与空气分离,分离后水从自动排水阀处排出。经降温后的空气压力露点低可达2℃。 降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温潮湿热空气进行热交换,经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度,同时压缩空气还经过冷冻系统的二次冷凝器(同行的设计)与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热,确保出口空气管路不结露。同时充分利用了出口空气的冷源,了机台冷冻系统的冷凝效果,确保了机台出口空气的质量。
冷冻干燥(以下简称冻干)就是将含水物质,先冻结成固态,而后使其中的水分从固态升华成气态,以除去水分而保存物质的方法。在压缩空气干燥过程中,其冷冻干燥是通过降低压缩空气温度,使压缩空气中的水份析出。冷冻干燥机(冷干机)的工作原理与电冰箱一样,压缩空气经过冷冻的压缩空气管道后,压缩空气温度下降至要求的温度,达到干燥的要求。
喷雾冷冻干燥机是21 世纪新发展的一项革命性技术,其综合了喷雾干燥和冷冻干燥的优点,而又有效的避免了两者的缺点,相对于冷冻干燥机,喷雾冷冻干燥机能耗更低,符合低碳要求,干燥出来的样品呈颗粒状,流动性非常好,不需要再重新粉碎,相对于喷雾干燥机,喷雾冷冻干燥机对营养成分的破坏更少,而且不改变生物活性,应用面更广。
海参真空冷冻干燥机采用外冻结方式,同冷冻箱配合使用,物料遂盘或整车装入方式,较正常箱内冻结方式缩短干燥周期三分之一。该机结构简练实用,
采用特的内置式冷阱、结构简练实用。冷阱工作温度分:零下35度和零下55度两种。制冷系统采用压缩机,制冷量大,耗电少,寿命长。真空泵组运行可靠,工作真空度分:10 和20 两种。干燥板层采用二次导热介质传热,,干燥板时层间温差小,物料受热均匀而稳定。加热程序控制器可设定30段加热曲线,并带有自整定功能,加热温度波动小,控制。
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