冷冻干燥工艺流程及其应用.doc
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简述冷冻干燥的过程
《冷冻干燥的过程》
冷冻干燥是一种将食物、药物和其他有机物从液体状态转变为固体状态的过程,并通过蒸发的方式将水分从固体中脱除的方法。
这种方法可以延长食物和药品的保质期,并保持其味道和营养成分。
冷冻干燥的过程可以简单分为三个步骤:冷冻、干燥和回潮。
首先,冷冻是将要处理的物质迅速冷却到极低的温度,通常是零下50到零下80摄氏度。
这个步骤能够快速冻结物质,防止水分形成大的冰晶,从而保持物质的结构和形态不受影响。
接下来是干燥过程。
在低温下,物质中的水分开始转变为固体形式,称为冰的亚蒸气。
在干燥室中,通过减压来加速蒸发过程。
这个步骤的关键是将干燥室内的压力保持在较低水平,使冰转变为气体,而不是液体。
这个过程称为“升华”。
最后一个步骤是回潮。
在干燥过程中,物质中的其他成分被保留下来,但失去了水分。
为了确保物质能够在将来的应用中恢复活性,需要将适量的水分重新注入物质中。
这个过程可以通过暴露在高湿度环境中或添加水分来完成。
冷冻干燥的过程迅速冷却并脱水了物质,但保持了其原始形态和结构。
这种方法可以防止微生物生长和酸化反应的发生,从而延长了物质的保质期。
此外,冷冻干燥还可以最大程度地保留食物和药品中的营养成分和活性物质,确保在还原水分后能够保持原有的特性和效果。
总之,冷冻干燥是一种通过迅速冷却和蒸发水分的方法,将物质从液体转变为固体状态并保持其原始特性和活性。
这种过程在食品和药品工业中得到了广泛的应用,为人们提供了更长的保质期和更好的品质。
冷冻干燥的工艺流程
《冷冻干燥的工艺流程》
冷冻干燥是一种常用于食品、药品和生物制品等领域的干燥技术,能够在保持原料品质的同时将水分从产品中蒸发出来。
以下是冷冻干燥的工艺流程:
1. 冷冻
首先,将原料以液态形式加工成所需的产品,然后通过冷冻将产品快速冷冻至低温。
这一步骤能够有效地防止产品中的水分结晶,并减少水分对产品的损伤。
2. 干燥
冷冻后的产品转移到干燥室中,在低温和低压环境下进行干燥。
在此过程中,水分从产品中逐渐转化成蒸汽,并被真空泵排出干燥室。
3. 脱冰
在一定的时间内,干燥室内的低温环境会通过升温的方式使产品内的水分结晶融化成水。
这一步骤被称为脱冰,目的是进一步减少产品中的水分含量。
4. 包装
最后,产品经过冷冻干燥工艺后,可以投入包装生产线进行包装。
干燥后的产品保持了原有的质地和形状,具有长久的保质期,适合长途运输和长期存储。
冷冻干燥工艺流程中,最关键的环节是控制冷冻和干燥的温度、时间和压力等参数,以确保产品的质量和稳定性。
同时,合理的工艺流程能够最大程度地减少水分对产品的损害,从而保证产品的口感、色泽和营养品质。
冻干制剂工艺流程
《冻干制剂工艺流程》
冻干制剂是指将液体药剂在低温下冷冻并在真空条件下脱除水分得到的固态剂型。
这种制剂不仅可以延长药物的保存期限,还可以提高药物的稳定性和溶解度,使药物更容易在体内吸收。
冻干制剂的工艺流程主要包括以下几个步骤:
1. 冷冻:将药剂在冷冻板上冷冻,使得药剂中的水分凝结成冰晶。
2. 真空干燥:在真空条件下,将冷冻的药剂暴露在低温下,水分会从固体直接升华为气态,从而从产品中被移除。
3. 冷热交替:在真空干燥的过程中,施加一定的温度,使得冰晶逐渐融化并蒸发,加快水分的脱除速度。
4. 充填密封:将经过冻干的产品充填到密封的容器中,防止水分重新吸收,并保证产品的稳定性。
在冻干制剂的工艺流程中,控制冷冻速度、真空干燥的温度和时间、充填密封的条件等都非常重要,这些因素直接影响着产品的质量和稳定性。
因此,在工艺流程中需要精确控制各项参数,以确保冻干制剂的质量符合要求。
总的来说,冻干制剂工艺流程是一个复杂的过程,需要精密的
设备和严格的操作规范。
只有在严格控制各个环节的条件下,才能生产出高质量的冻干制剂产品,从而确保药物的稳定性和有效性。
冷冻干燥的工艺流程冷冻干燥(Freeze Drying)是一种将易变质的物质在冷冻状态下去除水分的干燥方法,它能有效地保持物质的原有形态和活性成分。
冷冻干燥广泛应用于食品、药品、生物制品等领域,是一种重要的干燥技术。
本文将介绍冷冻干燥的工艺流程。
首先,冷冻干燥的第一步是冷冻。
在这一步骤中,将待干燥的物质置于低温环境中,使其迅速冷冻成固态。
冷冻的目的是将水分凝固,防止在后续的干燥过程中发生化学变化和微生物污染。
接着,是真空干燥。
在冷冻的基础上,将物质置于真空环境中,通过升温的方式使水分从固态直接转变为气态,绕过液态的阶段,这一过程称为升华。
真空干燥是冷冻干燥过程中最关键的一步,也是冷冻干燥能够实现高效干燥的关键所在。
最后,是干燥结束和收尾工作。
当物质中的水分基本被去除后,干燥过程即告结束。
此时,需要将物质从真空环境中取出,进行密封包装,以防止受潮。
在包装过程中,需要确保物质处于无菌状态,以保证产品的质量和安全性。
冷冻干燥的工艺流程简单清晰,但在实际操作中需要严格控制各个环节的参数,以确保干燥效果和产品质量。
同时,冷冻干燥设备的选择和维护也对工艺流程的稳定性和效率起着至关重要的作用。
总的来说,冷冻干燥的工艺流程包括冷冻、真空干燥和干燥结束和收尾工作三个主要环节。
通过合理控制各个环节,可以实现物质的快速干燥,并保持其原有的形态和活性成分。
冷冻干燥技术的不断发展和完善,将为食品、药品、生物制品等领域的生产提供更多可能性,也将为人类的健康和生活质量带来更多益处。
一、冻干工艺流程原料前处理预冻速冻真空脱水干燥后处理操作要点:1)前处理食品原料按组织状态分为固态和液态食品。
固态食品原料与处理可按照选料、清洗、切分、漂烫、装盘等工序操作。
液态食品一般采用低温浓缩或冷冻浓缩的方法进行预处理。
2)预冻物料首先要预冻,然后再抽真空。
欲动的温度选择应低于物料的共熔点5℃左右。
因隔板的温度有所不同,需要有充分的预冻时间,从低于共熔点温度算起,预冻时间约2h。
预冻的速冻控制在每分钟下降1~4℃为宜,过高或过低都会影响产品质量,不同物料的预冻速度由实验确定。
3)速冻速冻的目的是将食品内水分固化,并使冻干后产品与冻干前具有相同的形态,以防止在升华过程中由于抽真空而使其发生浓缩、起泡、收缩等不良现象。
冻结的越快,物品结晶越小,对细胞的损坏作用也越小。
冻结时间短,蛋白质在凝集和浓缩作用下。
不会发生变质。
冻结终了温度约-30℃,使物料的中心温度在共晶点以下。
4)真空脱水干燥①升华干燥。
冻结后的食品需迅速进行真空升华干燥,食品在真空条件下吸热,冰晶就会升华成水蒸气而从食品表面溢出。
生化过程是从食品表面开始逐渐向推移,在升华过程中,由于热量不断被升华热带走,要及时供给升华热能,来维持升华温度不变。
②解析干燥。
升华干燥后,食品中仍含有部分结合水,较牢固,所以必须提高温度,才能达到产品所要求阶段的水分含量。
料温由-20℃上升到45℃,当料温与板层温度趋于一致时,干燥过程即可结束。
真空干燥时间约为8~9小时,此时水分含量减至3%,停止加热。
5)后处理当仓内真空度恢复接近大气压时打开仓门,开始出仓,将已干燥的食品立即进行检查、称重、包装等。
由于冷冻食品保持坚硬,外溢的水分留下通道,冻干食品呈多孔状,因此与氧气的接触机会增加,为防止其吸收大气水分和氧气,可采用真空包装或充氮包装。
为保持干制食品含水在5%以下,包装内应放入干燥剂以吸附微量水分。
包装材料要求密闭性好、强度高、颜色深。
(食品原料品选清洗分切冻结升华干燥真空包装成品)其中冻结和升华干燥是加工的关键工艺。
冷冻干燥的工艺流程冷冻干燥是一种常见的食品加工技术,也被广泛应用于药物、生物制品和化妆品等领域。
该工艺流程主要包括冷冻、真空干燥和再融化等环节,以下是对该工艺流程的详细介绍。
第一步:冷冻冷冻是冷冻干燥工艺流程的第一步。
食品或其他物品首先需要被冷冻到极低的温度,通常在零下20摄氏度以下。
这个温度可以防止水分向固体转换成冰晶,而是以水的形式存在于物质中。
第二步:真空干燥在冷冻完成后,将物品放入真空干燥设备中。
真空干燥器将温度提高到接近或略高于冰点,然后降低压力,使水分蒸发。
通过减少环境中的压力,水分可以在低温下从固体向气体转变,而不会经过液态。
这个过程称为升华。
真空干燥设备通常由冷凝器、真空泵和加热系统组成。
冷凝器将水分冷却成冰,并以这种形式从真空中清除。
真空泵负责调节和维持设备内的压力。
加热系统用于提高环境温度,促使水分蒸发。
第三步:再融化在经过真空干燥后,物品中的水分已经大部分被蒸发。
但是,这样的干燥状态并不一定适合直接使用。
因此,在一些应用中,再融化是必要的。
再融化过程将物品暴露在适当的湿度和温度条件下,使其吸收一定的水分,并恢复其原始状态或实际的可用状态。
再融化的过程可以通过将物品暴露在高湿度环境中进行,也可以通过将蒸汽或液态水加入物品中进行。
这个过程通常需要精确控制,以确保物品在融化的同时不被过度湿润。
综上所述,冷冻干燥的工艺流程主要包括冷冻、真空干燥和再融化。
通过这一流程,水分可以从固态直接转化成气态,避免了水分经过液态。
冷冻干燥技术能够有效地保留物品的颜色、口感和营养价值,延长其保存期限。
因此,它被广泛应用于食品和其他许多领域。
冻干制剂的工艺流程冻干制剂是一种将液体药物转化为固体形式的制剂,常用于制备生物制品和药物。
其工艺流程主要包括以下几个步骤:预处理、冷冻、干燥和封装。
下面将逐一介绍这些步骤。
一、预处理预处理是冻干制剂工艺流程的第一步,目的是对药物进行处理以便于后续的冷冻和干燥过程。
预处理的具体步骤包括:选择合适的药物原料、调整药物浓度、添加辅料以改善药物的稳定性和流动性等。
二、冷冻冷冻是将药物溶液迅速冷却至低温的过程,通常使用液氮或低温冷冻器进行冷冻。
在冷冻过程中,药物溶液会形成固体结晶,其中溶剂会转变为冰晶。
冷冻的目的是使药物分子稳定并减小其活性,以便于后续的干燥过程。
三、干燥干燥是冻干制剂工艺流程中最关键的步骤,其目的是将冷冻的药物溶液中的冰晶转化为水蒸气,从而实现药物的干燥。
常用的干燥方法包括真空干燥和冷冻干燥。
在干燥过程中,药物溶液中的水分子会经过升华的方式转化为水蒸气,从而达到干燥的效果。
四、封装封装是冻干制剂工艺流程的最后一步,其目的是将干燥后的药物制剂包装起来,以保护药物的稳定性和质量。
封装通常采用密封容器,如玻璃瓶或铝箔袋等。
在封装过程中,需要注意保持环境的无菌和干燥,以避免对药物制剂的污染。
总结:冻干制剂的工艺流程包括预处理、冷冻、干燥和封装。
预处理是为了提高药物制剂的稳定性和流动性;冷冻是将药物溶液迅速冷却至低温,使药物形成固体结晶;干燥是将冷冻的药物溶液中的冰晶转化为水蒸气,实现药物的干燥;封装是将干燥后的药物制剂包装起来,保护药物的稳定性和质量。
冻干制剂的工艺流程严格控制各个步骤的条件和参数,以确保药物制剂的质量和效果。
冷冻干燥工艺流程及其应用-(总21页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--冷冻干燥工艺流程及其应用目录冷冻干燥工艺的原理及特点…………………真空冷冻干燥机组成…………………………冷冻干燥工艺……………………………………食品冷冻干燥技术的运用……………………冻干食品的特点…………………………………我国食品冻干技术面临的问题………………冷冻干燥工艺的应用前景……………………结论…………………………………………………参考文献……………………………………………冷冻干燥工艺流程及其应用1冷冻干燥工艺的原理及特点冷冻干燥工艺原理冷冻干燥就是把含有大量水分的物质,预先进行降温冻结成固体。
然后在真空的条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来,而物质本身留在冻结的冰架子中,从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构,保持物料原有的形态,且制品复水性极好。
然后在适当的温度和真空度下进行冰晶升华干燥,等升华结束后再进行解吸干燥,除去部分结合水,从而获得干燥的产品的技术。
冷冻干燥过程可分为制品准备、预冻、一次干燥(升华干燥)、二次干燥(解吸干燥)、和密封保存五个步骤。
利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质,通常是含有微生物组织的水溶液,或不含微生物组织的水溶液。
产品在冻结之后置于一个低水气压下,这时包含冰的升华,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。
与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化,从而确保了制品物性在保存时不易改变。
实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。
图1:水的平衡相图冷冻干燥工艺存在的优缺点冷冻干燥工艺的优点(1)冷冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成分被在其位置上的坚冰支持着,在冰升华时会留下孔隙在干燥的剩余物质里。
这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性;(2)蛋白多肽类药物在高温下容易变性,造成干燥后生物活性的降低;冷冻干燥的过程是在低温状态下进行的,工艺过程对组分的破坏程度小,热畸变极其微弱,对不耐热药物特别是蛋白质多肽类药品非常适合[1];(3)冷冻干燥的药剂为液体,定量分装比粉剂或片剂精度高;用无菌水溶液调配且通过除菌过滤、灌装,杂质微粒小、无污染。
一、预冻准备1、物料均匀放在物料盘中,摆放物料厚度一定不要超过10mm,专用温度传感器放在物料中的合适位置,并固定好。
2、将装有物料的托盘放置于冻干架上,再放入冷阱中,盖上保温盖。
3、打开总电源开关。
若准备在冻干结束时往干燥腔充氮气(或其他惰性气体),先用氮气从放水进气口处往冷阱腔充气,冲洗一下放水进气管道,再关紧放水进气阀。
二、物料预冻物料的预冻是冷冻干燥机过程的关键步骤,预冻过程的好坏直接影响冷冻干燥产品的品质。
物料预冻过程基本可分为慢速冷冻、快速冷冻,用户可根据具体需要灵活操作设备,达到物料的有效预冻。
如:1、慢速冷冻:预先准备好的物料放入冷阱,盖好保温盖,打开压缩机,预冻开始;2、快速冷冻:先行打开压缩机,待冷阱腔温度下降到一定温度,再将预先准备好的物料放入冷阱,预冻开始;三、冷冻干燥机操作1、将物料架从冷阱腔中提出,置于备用的活动硬质塑料圆盘上(均放置在冷阱腔上方),然后将有机玻璃罩罩好,若采用压盖装置冻干物料,物料预冻好后迅速将物料从预冻架转移到压盖装置的搁板上,然后将压盖用的有机玻璃罩罩好。
2、系统运行在设备操作屏,按“真空泵”键,真空泵工作,按“真空计”键,真空度显示,待真空度达到30Pa 左右后,按“加热”键启动冻干工艺程序,干燥开始按预先设定的工艺程序运行。
注意:真空度零点已调好,用户无需进行校正;开真空计后显示大气状态为110×103~80×103Pa均为正常,无需进行调节。
建议:在冷冻干燥机冻干过程,需要查看真空度时才打开真空计,不查看时关闭真空计,这样可延长真空计使用寿命。
四、化霜操作1、控制系统运行在设备操作屏,按化霜键,启动冷阱电化霜,化霜结束,系统会自动停止化霜。
(该功能应所选机型具备)2、清理冷阱内的冰块、水分和杂质,妥善保养设备,冷阱腔内的冰溶化后,可通过放水进气阀排出机外;不使用时应使主机放水进气阀处于开启状态。
作者:干燥设备。
冷冻干燥流程
冷冻干燥,又称冷冻干燥法,是一种利用低温冷冻和真空干燥
技术将易变质的物质冷冻固化后,通过升高温度,在真空环境下使
冰直接升华为水蒸气,从而使物质得以干燥的方法。
冷冻干燥技术
在食品、药品、生物制品等领域有着广泛的应用,本文将介绍冷冻
干燥的流程及其关键步骤。
首先,冷冻干燥流程的第一步是冷冻。
在这一步骤中,将待处
理的物质置于低温环境中,使其迅速冷冻。
冷冻的目的是将物质中
的水分凝固成冰,从而为后续的干燥过程做好准备。
接下来是真空干燥。
在冷冻完成后,将物质转移到真空干燥室中,通过降低压力,使冰直接升华为水蒸气,从而使物质得以干燥。
这一步骤需要严密控制温度和压力,以确保干燥效果和产品质量。
在真空干燥的过程中,还需要进行加热处理。
通过逐渐升高温度,加速冰的升华速度,从而缩短干燥时间。
同时,加热还可以提
高物质的内部能量,有利于去除水分,提高干燥效率。
最后是冷却和包装。
在干燥完成后,需要将物质从真空干燥室
中取出,进行冷却处理,使其温度逐渐恢复到常温。
然后,对干燥后的产品进行包装,以防止其受潮或受到污染,确保产品的质量和稳定性。
总的来说,冷冻干燥流程包括冷冻、真空干燥、加热、冷却和包装等关键步骤。
通过严格控制每个步骤的条件和参数,可以实现高效、高质量的冷冻干燥过程,为食品、药品、生物制品等行业提供优质的干燥产品。
冷冻干燥技术的不断发展和完善,将为各行各业带来更多的应用和发展机遇。
冻干工艺流程
《冻干工艺流程》
冻干工艺流程,又称冷冻干燥技术,是一种将液体或溶解状态下的物质在低温下冷冻,然后将水分通过升华过程直接转化为气体,从而得到干燥的工艺方法。
该工艺流程广泛应用于食品、药品、生物制品、化工和材料科学等领域,以保持物质的活性和品质。
冻干工艺流程的主要步骤包括:预冷、初冷、真空、升温和除罐。
首先,在预冷阶段,将物料放置于低温环境中,使得水分迅速冻结并形成固态。
接着,将冻结的物料送入真空冷冻干燥设备中,开始真空过程,使得冰晶直接升华为水蒸气,而不经过液态阶段,从而达到快速干燥的目的。
在升温阶段,将升温至室温,并在最后的除罐阶段,将干燥的物料分装入密封容器中,以便储存和运输。
冻干工艺流程通过控制温度、压力和时间等参数,可以有效地保持原料的品质和活性成分。
另外,该工艺流程还具有低温保存、易于贮藏、携带方便等优点,因此受到广泛的应用和推崇。
总之,冻干工艺流程是一种重要的干燥技术,通过控制温度和真空等条件,能够实现对物料的快速干燥并保持其活性成分。
随着科学技术的不断发展,冻干工艺流程在各个领域的应用前景将会更加广阔。
冷冻干燥工艺流程及其应用目录冷干燥工的原理及特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯真空冷干燥机成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯冷干燥工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯食品冷干燥技的运用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯干食品的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯我国食品干技面的⋯⋯⋯⋯⋯⋯冷干燥工的用前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯冷冻干燥工艺流程及其应用1冷冻干燥工艺的原理及特点1.1 冷冻干燥工艺原理冷冻干燥就是把含有大量水分的物质,预先进行降温冻结成固体。
然后在真空的条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来,而物质本身留在冻结的冰架子中,从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构,保持物料原有的形态 ,且制品复水性极好。
然后在适当的温度和真空度下进行冰晶升华干燥,等升华结束后再进行解吸干燥,除去部分结合水,从而获得干燥的产品的技术。
冷冻干燥过程可分为制品准备、预冻、一次干燥(升华干燥)、二次干燥(解吸干燥)、和密封保存五个步骤。
利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质,通常是含有微生物组织的水溶液,或不含微生物组织的水溶液。
产品在冻结之后置于一个低水气压下 ,这时包含冰的升华 ,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。
与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化,从而确保了制品物性在保存时不易改变。
实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。
1:水的平衡相图图1.2 冷冻干燥工艺存在的优缺点1.2.1 冷冻干燥工艺的优点(1)冷冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏 ,因为固体成分被在其位置上的坚冰支持着 ,在冰升华时会留下孔隙在干燥的剩余物质里。
这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性 ;(2)蛋白多肽类药物在高温下容易变性 ,造成干燥后生物活性的降低 ;冷冻干燥的过程是在低温状态下进行的,工艺过程对组分的破坏程度小,热畸变极其微弱 ,对不耐热药物特别是蛋白质多肽类药品非常[1] ;适合(3)冷冻干燥的药剂为液体 ,定量分装比粉剂或片剂精度高;用无菌水溶液调配且通过除菌过滤、灌装,杂质微粒小、无污染。
制品为便于临床 ,重复再溶解迅速完全,复水性能好 ,较脆 ,质地疏松 ,多孔结构.使用 ;(4)冻结物干燥前后形状及体积不变化;干燥后真空密封或充氮密封, 消除了氧化组分的氧化作用。
1.2.2 冷冻干燥工艺的缺点(1)设备造价高 , 干燥速率低 , 能耗高。
(2)工艺时间长(典型的干燥过程周期需要 20 小时左右)。
(3)生产成本高,能耗大。
(4)生物活性物质采用冻干制剂主要是为了保持活性 , 但配料选择不合理,工艺操作不合理,冻干设备选择不适当都可能在冻干制剂制备过程中失活 , 导致产品前功尽弃 , 这是生产冻干制剂的关键 , 需进行基础研究和针对特定产品反复试验。
(5)溶剂不能随意选择 , 只限于水或一些冰点较高的有机溶剂 ,所以很难制备某种特殊的晶型 , 有时冻干品在复水溶解时会出现浑浊现象 , 这些均为开发冻干制剂所必须考虑和实验研究的。
2真空冷冻干燥机组成冷冻干燥机主要由干燥箱、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
图 2:真空冷冻干燥机结构组成2.1 干燥箱干燥箱是一种能抽真空和加热的密闭器,物料的升华干燥过程是在干燥室内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的,[2] ,每一层搁板上都有一个12 公斤的比例装料按每平方托盘面积8~可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度,门采用橡胶密封条,门要求制作的十分严密可靠,否者不能达到预期的真空度。
2.2 冷凝器(捕水器)冷凝器是凝结升华水汽的密闭装置,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥箱物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面[3] ,冷凝器外形是不锈钢5545 上,吸附面的工作温度可达—℃~—℃或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,组成制冷.循环系统,冷凝器与干燥箱连接采用真空蝶阀;采用不锈钢管与真空泵连接组成真空系统,筒内冷凝管上部装有化霜喷水管,它通过真空隔膜阀与水管连接,这是为了保证化霜水等不进入干燥箱和真空管道。
2.3 加热系统冷冻干燥机加热系统的作用是对干燥箱内物料进行加热,以便使物料不断的得到升华热,使物品达到规定的含水率要求,冻干机加热系统有不同的加热方法,在接触式加热中,采用的是循环介质加热法。
循环加热系统由管道泵、循环介质箱、加热器、进出管路、液温控制器等组成循环液可由水 4 份、乙醇 2 份,乙二醇 4 份配置成循环不冻液,其凝固点为 -120 ℃,在使用时液温最高不超过 60℃,现大部分冻干设[4] 。
当加热系统工作时,先对循环液进行备已经采用硅油作为循环液加热,液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,管道泵开启后,可将循环液送人干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射或加热中我们采用蒸汽加热最高温度为120℃,由蒸汽电磁阀自动控制温度。
2.4 真空系统真空系统有旋片真空泵或水环泵和罗茨真空泵组成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必须首先启动旋片泵或水环泵,使其工作一段时[5] 。
该真 1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵闻,当系统中的真空度达到空系统的真空表可使用电接点真空表,可根据预先选定的真空度值。
装有真空干燥箱与冷凝器之间真空管道中,自动控制罗茨泵的启动。
.蝶阀,可根据使用要求随时开、关。
真空泵管路上,装有电磁放气截止阔,当真空泵停止工作时可自动关闭真空管路,同时将空气放人泵内,避免真空泵油因负压作用回放至真空管路中。
真空泵的连接管路之间装有波纹软管,防止运转时的振动。
2.5 制冷系统冻干机制冷系统由制冷压缩机组( 包括:水冷冷凝器,油分离器、高压管路、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、低压管路组成) ,采用氟[6] 制冷剂或氟制冷机组,制冷机组组成使冻干品速冻R22利昂机组和用的制冷系统和捕水器制冷系统。
当系统工作时,接触加热方式中搁板温度可降至一 35℃。
当制冷系统工作时,冷凝盘管的表面温度可达一35℃一 55℃,根据客户需要采用单级或双级制冷压缩机组,制冷效果好。
2.6 电气控制系统冷冻干燥机的电气控制系统由电脑显示记录仪、控制台、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。
它的功能是对冷冻干燥机进行手动或自动控制,控制设备正常运转。
控制台是温度、真空度巡检仪的记录控制仪表及各机组开关的集中集团,控制台的仪表板装有温度,真空度巡检仪,干燥箱和真空泵的真空计,温度指示调节仪,液温控制调节仪,计时钟等。
按钮板上装有各机组的开关等。
冻干机还设有连锁保护装置,如①静箱制冷时加热管不能工作。
②真空表不到设定值,罗茨泵不能启动。
③冷却水未提供,制冷机组不启动。
④真空泵、电磁阀带放气截止阀与真空泵电源表连在一起,同时工作。
⑤.搁板加热恒温,由温度指示调节仪控制。
3冷冻干燥工艺水分↑预冻升华干燥解析干燥湿物料—→—→—→ (物料冻结)(除非结晶水)(除残余水分)↓冻干食品3.1 预冻预冻是为了固定产品 ,以便产品在高真空条件下干燥,并使成品具有与干燥前相同的形状。
预冻至关重要,众多产品的成型问题、质量问题都是预冻条件控制不当造成的。
预冻与温度、时间、真空度(实际操作中 ,一般预冻时不考虑真空度)都有密不可分的关系。
3.2 升华干燥升华干燥是冷冻干燥的主要过程,其目的是将物料中的冰通过升华而逸出。
升华有 2 个基本条件 :一是保证冰不溶化 ;二是冰周围的水蒸汽必须低于物料冻结点的饱和蒸汽压。
因此要求在升华干燥时一方面要将形成的水蒸气抽走 ,使干燥箱内压力低于要求的饱和蒸汽压,另一方面要连续不断地提供维持升华所需的热量,加快干燥速度。
这便需要对压力和隔板温度进行优化控制,以保证升华干燥能快速、低耗的完成。
影响此过程的因素主要为温度和压强。
3.3 解吸干燥物料中所有的冰晶升华干燥后,物料内留下许多空穴 ,但物料的基质内还留有残余的未冻结水分质量分数在10%左右 ,解析干燥就是要把残余的未冻结水分降低 ,使其质量分数达到2%左右 ,最终得到干燥物料。
该阶段的最高温度视产品性质及成品要求的含水量而定。
为使含水量符合要求 ,可适当提高温度 (但以不破坏产品的生物活性为宜 ),[7]。
再干燥阶段的压强需适当调高 ,25~30℃这样利于制品一般控制为传热 ,加快升温速度。
当制品温度完全达到导热媒设定的温度时再恢复高真空 ,此时压力控制的关键是恢复高真空的时间,这样可加快升华速度 ,缩短干燥时间。
4食品冷冻干燥技术的运用4.1 在特殊食品用途中的加工在航天、航海、军队、登山、探险等野外作业所用的食品中已广泛使用真空冷冻干燥技术。
4.2 在嗜好及香味、调味食品中的应用咖啡、茶以及各种香、调味料满足人们的嗜好及对香味、滋味的感官要求。
由于有效成份的不稳定性,使用传统的干燥方法难以满足这一点。
真空冷冻干燥低温、高真空度的加工方式使其在该领域很快找到了用武之地,并且产品深受大众的喜爱,生产规模不断扩大,在同类产品中的比例不断提高。
4.3 在保健食品和方便食品中的应用真空冷冻干燥制品能良好地保存加工原料的营养保健成份以及色、香、味、形。
这一优良性能在方便快餐食品中体现尤为出色,表现出了强劲的发展势头,如日本的方便食品中约有50%是冷冻干燥食品。
冻干食品图 3冻干食品的特点 5.应用领冻干食品虽然发展历史只有五十多年,但发展速度很快、喷雾干燥、域也越来越广。
就产品质量而言,冻干食品优于热风干燥、冻干食品优于速真空干燥等传统脱水食品。
就运输和贮存费用而言,且最大限度的保留了新冻食品和罐藏食品。
由于冻干食品容易复水,鲜食品的色、香、味。
因此许多冻干食品是高质量的速食方便食品。
由于冻干食品最大限度的保留了食品原料的营养成分和生理活性成分。
因此,许多功能性食品或其基料采用冻干食品。
冻干食品的高附对于价格昂贵的食品原料更是如加值可以弥补其生产成本高的缺点。
而且水分不经过液态直接升此由于真空冷冻干燥在低温低压下进行,维生素等各种营养成份,华,真空冷冻干燥产品可确保食品中蛋白质、因而能最大限度地保持原有特别是那些易挥发的热敏性成份不损失,营养成份的转化和状态的营养成份,有效地防止干燥过程中的氧化、变化。
冷冻干燥制品成海绵状、无干缩、复水性极好、食用方便、含水分极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。
因此赋予其产品许多特殊的性能:1.脱水比较彻底,有利于长时间贮存。
2.物料干燥过程在冻结状态下完成,与其它干燥方法相比,其产品相对于新鲜物料的收缩率要小得多,较好地保存了其原料的组织结构和外观形态。
3.不存在表面硬化问题,且内部呈多孔的海绵状,因而具有优异的复水性。
这一性能在即食方便食品中体现出了非常明显的优势。