真空冷冻干燥技术的工艺和设备

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。

药厂车间设计与设备题目：冷冻干燥设备综述学院专业学号学生姓名指导教师二〇一年月目录1.冻干技术原理 (2)2.冻干设备分类 (3)2.1.干燥搁板面积 (4)2.2.冻结方式 (4)2.3.干燥仓形状 (4)3.冷冻干燥机结构 (4)4.冻干基本过程 (4)4.1 前处理 (5)4.2 预冻 (5)4.3 干燥 (5)3.4 后处理 (6)5.冻干技术发展历史 (6)5.1 食品的冻干 (6)5.2 标本、医药品的冻干 (7)5.3 当今情况 (8)6.冻干设备医药领域应用 (8)6.1中药现代化 (8)6.2西药制备 (8)6.3生物制品的保存 (9)7.冻干设备主要厂商 (9)7.1国内主要厂商及产品 (9)7.2国外主要厂商及产品 (11)8.冻干发展现状和趋势 (11)8.1 制冷系统的发展现状和趋势 (12)8.2 控制系统的发展现状和趋势 (13)8.3 整合的冻干生产线 (13)8.4结论 (13)9.参考文献 (14)1.冻干技术原理真空冷冻干燥技术，也可称之为冷冻升华干燥，它是将经过一定处理的新鲜物料或者湿物料的温度降低到物料共晶点温度以下，使物料内部的水分完全冻结，形成固态的冰，然后适当抽取干燥仓内的空气，使其达到一定的真空度，之后对加热板进行加热达到适当的温度下，使冰直接升华为水蒸气，再利用真空系统的捕水器或者制冷系统的水气凝结器将水蒸气冷凝，从而得到干制品物料的一种技术。

真空冷冻干燥技术其干燥过程是物料内部水分的物理状态变化并且逐渐移动的过程，由于这种变化和移动是发生在低温低压条件下的，因此，真空冷冻干燥技术的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。

在低压下水的相变过程和常压下大体相似，但相变时的具体温度不同。

例如在103 Pa压力下，固态冰转化为液态水的温度略高于0℃，而液态水转化为蒸汽的温度为6.3℃，可见降低压力后冰点变化不大，而沸点却大大降低了。

可以想象，当压力降低到某一值时，沸点即与冰点相重合，固态冰就可以不经液态而直接变为气态，这时的压力称为三相点压力，相应的温度称为三相点温度。

冷冻干燥的原理及操作步骤冷冻干燥（Freeze Drying），也叫冷冻真空干燥，是一种将物质经冷冻处理后，在低压下蒸发水分的技术。

它广泛应用于食品工业、制药工业、生物工程等领域。

冷冻干燥的原理是利用物质在减压条件下过冷时，从固态直接转变为气态，这个过程称为升华。

在这个过程中，物质的水分被蒸发掉，而其他营养成分、香气和味道得以保持和最大限度地保留。

冷冻干燥的操作步骤如下：1. 物料准备：根据需要冷冻干燥的物料，选择合适的原料，保证其质量和营养价值。

对于食品来说，要选择新鲜和优质的食材，而对于药品来说，要选择合适的活性成分。

2. 冷冻：将物料以适当的方式冷冻，通常是通过低温环境下进行快速冷冻，以保留物料的营养成分和品质。

冷冻温度和冷冻时间取决于物料的性质和要求。

3. 主要：将冷冻好的物料转移到冷冻干燥设备的主要部分。

主要部分通常包括真空腔室、加热板和冷凝器等。

将物料放置在加热板上，并在真空腔室中建立适当的真空环境。

4. 升华：加热加热板，使物料升华。

通过提供适当的加热和真空条件，将物料中的水分从固态转变为气态。

水分从物料中蒸发出来，并在冷凝器中凝结。

5. 脱气：将水分从设备中排出，以便维持较低的压力。

这一步骤通常需要反复进行，以确保设备中没有多余的水分。

可用加热或局部真空回退等方式来加速脱气过程。

6. 收回：将冷凝的水分收回，以便进一步利用。

收回的水分可以作为再利用的水源，以减少水资源的浪费。

7. 制品包装：冷冻干燥后的制品通常需要进行包装，以保持其干燥状态。

透明的塑料袋、瓶子或铝罐等都可以作为合适的包装材料。

包装后的制品应存放在干燥、低温和密封的环境中，以保持其质量和保存期限。

冷冻干燥技术广泛应用于食品工业、制药工业和生物工程等领域。

它可以保持食品的营养成分和风味，并延长其保质期；在制药工业中，冷冻干燥可以保留药品的活性成分并提高其稳定性；在生物工程中，冷冻干燥可以保留细胞活性和酶的活性。

冷冻干燥的原理和操作步骤对于实现物料的干燥和长期储存具有重要意义。

冻干工艺操作规程一、冻干工艺概述冻干工艺是一种采用真空低温冷冻和干燥处理方法，将液态产品转变为固态产品的工艺。

冻干工艺广泛应用于食品、制药、化工等行业，具有保持产品原有香味、颜色、口感等特点，延长产品保质期的作用。

二、设备准备1.真空低温冷冻设备：确保设备正常运转，温度控制在适宜范围内。

2.干燥设备：设备内部清洁无异味，空气过滤系统正常运转。

3.控制设备：设备监控、温度控制器等检修完好。

三、原料准备1.根据产品的特性和具体要求，选择适宜的原料。

2.原料应经过清洗、消毒等处理，确保其卫生安全。

3.对于含有大量水分的原料，应先进行冰冻处理。

四、操作步骤1.将原料放入冷冻设备中进行冷冻，控制冷冻温度在-10℃以下。

2.冷冻完成后，将冷冻原料转入干燥设备中，确保干燥设备处于真空状态。

3.打开干燥设备的加热系统，在适宜的温度下进行加热。

4.同时打开设备的加热风扇，将风流通过物料之间，风速不可太大，以免原料过度干燥。

5.在干燥过程中，及时观察原料的干燥情况，确保不发生过度干燥或过度膨胀等情况。

6.当设备内部湿度较小时，可适当提高温度，加快干燥速度。

7.当原料达到所需干燥程度时，停止加热并关闭风扇。

8.关闭干燥设备的真空系统，并等待设备内压力恢复正常。

9.打开设备的出料口，将干燥好的产品取出，进行包装和存放。

五、安全注意事项1.在操作过程中，切勿将手或其他物品靠近设备的运转部件。

2.当干燥设备内部温度过高时，切勿直接用手接触设备，应使用隔热手套等防护措施。

3.当设备出现异常情况时，应立即停止操作并进行检修。

4.在操作过程中，应保持设备周围的通风畅通，确保操作人员的安全。

六、设备保养与维护1.对设备进行定期的清洁和保养，保证设备的正常运转。

2.定期检查设备的各项指标和安全系统，确保设备的安全性。

3.对设备的关键部位进行润滑和维护，延长设备的使用寿命。

七、记录与整理1.在操作过程中，及时记录关键环节和关键参数，便于后期的追溯和分析。

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真空冷冻干燥，应让食品在低温低压下，进行水分蒸发，从而得到质量较高的食品。

这种视频处理方法，主要利用冰品升华原理，在高真空的环境下，将冷冻食品中水分，不通过并融化，直接从固态转化为水蒸汽进行干燥。

其优势在与能够保持食品形态，防止食品出现色香味等方面的流失，避免营养物质大量损失等。

真空冷冻干燥的设备系统真空冷冻干燥方法需要依靠制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统以及控制系统实现，分别进行有效处理，根据这些流程运作实现真空冷冻干燥加工技术。

首先是冷冻干燥室和低温冷凝室，这两个系统主要是为食品加工提供一个有利的环境。

系统要始终保持低温，并拥有物料冰晶升华的热量。

低温冷凝室要进行封闭处理，能够与真空泵、制冷机以及热交换器相连，从而获取环境中的除霜热量。

真空系统、制冷系统、加热系统以及控制系统，都是真空冷冻干燥的重要作用流程，做好配置，实现加工技术。

真空冷冻干燥食品加工的技术应用加工生产的技术流程。

首先要进行前处理，然后预冻，之后速冻，最后升华干燥，成为加工品。

具体如下图所示：其中前处理，主要对食品进行分选、清洗、切分、漂烫以及杀菌。

这个过程能够有效预防虫及卵或泥砂的残留。

整个过程要避免过度加热，严格包好前处理管，保障冻干食品的高品质。

在预冻过程中，先进行预冻，再进行真空处理。

如果先抽真空，会导致溶解在水中的气体，在外界的压力下快速逸出，从而增加气泡，出现“沸腾”状态，导致加工失败。

所以应先进行预冻，再抽真空。

当水分蒸发时，食品内部热量被抽取结成冰，然后饼再汽化，内部有多孔。

针对预冻温度的选择，要控制在物料共熔点5℃左右。

加工流程需要充分的预冻时间，超过2h。

针对其预冻温度降低速度，要控制在每分钟1-4℃为宜，避免其变化过大影响食品的质量，不同物料的预冻速度，应由试验断定。

速冻主要是将前处理的食品进行速冻，冻结速度越快，食品内部的结晶越小，对食品结构的破坏也越小。

针对升华干燥，应在速冻后立即实行，应保证真空度能够快速达到升华压力，及时提供热量，其热量主要通过辐射实现。

食品真空冷冻干燥技术食品真空冷冻干燥技术是一项重要的食品处理技术，具有贮藏食品原汁原味，同时又可以确保食品安全的特点。

1、真空冷冻技术的原理：(1) 将食物放入可造冷的冻结腔室中，如工业恒温器冷冻室，在低温高压情况下利用真空技术使食物水汽快速挥发而脱水；(2) 采用冷凝技术，使水份在冷凝器表面迅速冷凝，冷凝器可以将水份与食物分离，形成干燥食物；(3) 调控冷却温度和气压，可以控制水份汽化和蒸发，形成合适的无菌气腔环境。

2、真空冷冻干燥技术的优点：(1) 改善食物的质量，保持食物的新鲜状态和原汁原味；(2) 易于分装，使食物具备轻便可托运，便于长距离交通运输；(3) 消毒、杀菌、灭蝇，有效防止食物变质及细菌繁殖，保证食物安全；(4) 在压缩的情况下可以大大减少食物的体积，有利于贮存和运输；(5) 真空干燥可以完成营养元素非特别易失掉的除湿，可以节省许多的能源和时间。

3、真空冷冻干燥技术的应用：(1) 肉制品：像巧克力、焦糖等淋上一层糖衣，可以防止水份逸失；(2) 水果：水果在真空冷冻 干燥技术处理后，可以令水分完全脱离，减少了水分蒸发；(3) 海鲜：海鲜术经真空冷冻干燥处理后，流失的水份可以少得多，口感更加紧实；(4) 植物油：蒸馏出植物油更加清香，表面没有任何污迹，口感更加清淡；(5) 谷物：谷物利用真空冷冻干燥技术去除水分，可以有效的防止谷物腐化，性质更加稳定。

4、真空冷冻干燥技术的缺点：(1) 真空冷冻干燥技术设备复杂，安装和操作费用高昂。

(2) 会对食物产生机械性损伤，有限的食物品种受其的适用；(3) 采用复杂的设备需要比较长的时间，并且在处理过程中需要消耗能源；(4) 由于处理过程会造成食物结构发生改变，因此在处理过程中有可能损害食物的营养成分；(5) 由于真空条件下食品表面的保水性受影响，食物的新鲜度容易受损。

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。