真空冷冻干燥技术精美PPT

FD冻干技术FD：真空冷冻干燥技术一．什么是FD？“FD”：中文全称真空冷冻干燥，在约零下30-50度低温下，真空状态下利用升华原理，使预先冻结食品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，从而使食品干燥。

二．冻干技术使用历史FD冻干技术，起源于19世纪20年代，首先由俄罗斯的科学家，在实验室进行FD产品的小型试验，获得成功。

冻干技术的诞生，使宇航员在太空工作期间食品的保鲜和营养问题得到根本解决，被俄罗斯、美国以及我国的航天领域所应用，因此也叫宇航冻干技术。

在经历了几十年的起伏与徘徊后，在20多年中取得了长足的发展。

国内FD技术的发展高峰是在2000年左。

三．冻干果蔬的生产工艺流程原料选择→整理→预冻结→升华干燥→后处理→包装、贮藏。

四．冻干食品的特点由于冻干食品避免了传统脱水技术方法带来的变色、变味、营养成分损失大、复水性差等缺陷，具有保持食品形、色、香、味、营养不变、复水性好、重量轻、可常温贮藏等优点。

因此，冻干食品在国际市场的价格是热风干燥食品4-6倍，是速冻食品7-8倍。

它在登山、航海、探险、军队野战等特殊场合中具有不可替代的地位，也是宇航员在太空中的主要食品。

五．冻干食品的发展目前国内拥有FD冻干设备的一些大企业，还在做着出口果蔬、甜玉米等的加工，有一些企业开始研发自己的FD产品，冻干食品的生产过程只有物理的变化而无化学变化，不需使用任何防腐剂，能够保证食品原有的“绿色”，具有良好的复水性，保证了产品的形、色、味、营养成分等不变。

六．冻干食品的前景有停止过对冻干产品的研究；随着我国经济水平、人们饮食质量的提高，众多冻干食品生产企业的参与与竞争，冻干食品也许会在不远的将来掀起一段高潮。

总结：什么是FD？“FD”：中文全称真空冷冻干燥，在约零下30-50度低温下，真空状态下利用升华原理，使预先冻结食品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，从而使食品干燥。

冻干食品的特点？由于冻干食品避免了传统脱水技术方法带来的变色、变味、营养成分损失大、复水性差等缺陷，具有保持食品形、色、香、味、营养不变、复水性好、重量轻、可常温贮藏等优点。

冷冻干燥法的原理及应用1. 冷冻干燥法的原理冷冻干燥法，又称为冻干法或真空冷冻干燥法，是一种通过冷冻和蒸发将物质从液态直接转变为固态的干燥方法。

其主要原理如下：•冷冻阶段：将液态物质制成均匀的冰晶，通过低温冷冻将物质冷冻固化，使其内部形成网状空隙结构。

•虹吸阶段：在真空环境下，物质内的水分由冰晶直接转变为水蒸气，即“虹吸效应”。

虹吸效应一方面通过降低压力抑制水的汽化，另一方面具有热交换的功能，将吸收热量通过水分的汽化带走。

•干燥阶段：通过升高温度，使冻干物质中的水蒸气从冻干物质内部逸出，实现物质的除湿干燥。

冷冻干燥法的主要优点在于可以在低温下进行干燥，减少热敏性物质的热分解和化学变性，同时保持物质的颜色、味道和营养成分。

它还可以有效去除物质中的水分，延长其保存时间，提高稳定性。

2. 冷冻干燥法的应用冷冻干燥法在许多领域中得到了广泛应用，以下是一些典型的应用领域：2.1 制药工业•生物药品：冷冻干燥法是制备生物药品的常用方法之一。

通过冷冻干燥，可以保持生物药品的活性和稳定性，延长其保存期限。

常见的使用冷冻干燥法的生物药品包括疫苗、免疫球蛋白、酶、抗生素等。

•中药制剂：许多中药制剂含有挥发性成分和易氧化的化学成分。

冷冻干燥法可以有效地保留中药制剂的活性成分，并延长其稳定性和保存期限。

2.2 食品工业•冷冻食品：冷冻干燥法可用于制造各种冷冻食品，如冷冻蔬菜、水果、肉类和海鲜。

冷冻干燥保留了食品的口感、颜色和营养成分，同时可以延长食品的保存期限。

•饮料粉末：冷冻干燥法可以将液态饮料转变为粉末状，以提高其储存和运输的方便性。

通过冷冻干燥，饮料中的水分可以完全去除，只留下固态的饮料粉末。

2.3 生物科学研究•细胞保存：冷冻干燥法用于保存各种细胞和组织样本。

通过冷冻干燥，可以暂停细胞的活动，并将其保存在固态下，以延长细胞的存活时间和保持其初始状态。

•微生物保存：冷冻干燥法可用于保存各种微生物，如细菌、真菌和病毒，以便后续研究和实验使用。

果蔬真空冷冻干燥1.概述真空冷冻干燥技术是一项高新加工技术，被认为是生产高品质脱水食品的最好加工方法。

其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汽被除去，从而使物料干燥，称为真空冷冻干燥，简称冻干。

用此方法生产的食品称冻干食品。

⑴冻干食品的优点主要有：①保持食品组织结构、营养成分和风味物质基本不变，特别是生理活性成分保留率最高，这是某些功能性食品采用冻干食品为基料的主要原因。

②外观不干裂，不收缩，维持食品原有的外形和色泽；③产品无表面硬化，组织呈多孔海绵状，因此复水性能好，食用方便，浸泡即可复原，从而决定了它在即食方便食品中的地位；④重量轻，耐保藏，对环境温度没有特别的要求，在避光和抽真空充氮包装时，常温条件下可保持2年左右，其贮存、销售等经常性费用远远低于冷冻食品。

⑵冻干食品的缺点冻干食品的生产需要一整套高真空设备和低温制冷设备，因此，设备的投资费用较大。

此外，为了防止物料中冰晶的融化，升华温度不宜太高。

更主要的是，真空状态下多孔性物料的导热系数低，传热速率低，致使本来温度就不高的冰晶升华速率变得更低，所以，冷冻干燥的时间一般较长。

在如此长的时间内，设备一方面要不停地制冷，另一方面要不停地供热，还要不停地抽真空，致使设备的操作费用较高。

所有这些，导致了冻干食品的生产成本较高，大大地限制了冻干食品的发展。

这也一直是科学工作者致力于研究的课题。

⑶国内外冻干食品发展概况真空冷冻干燥技术早期用于生物体的脱水，第二次世界大战后才用于食品工业。

经过几十年的发展，技术日渐成熟，设备日趋完善。

70年代以来，随着人们对方便食品的要求日益增多，使冻干食品市场日趋扩大，冻干食品在发达工业国家已相当流行，成为国际贸易的大宗食品。

以日本为例，97年日本国内冻干食品的产量为7000t，同年日本还向美国、台湾进口此类食品5000多t，目前欧州有冻干食品生产企业近100家，美国有80多家，日本有40多家，年产量达几万t，品种近100种，包括蔬菜、水果、速溶固体饮料、肉类、水产品等。

绪论冷冻干燥是将含水物质，先冻结成固态，此后使此中的水分从固态升华成气态，以除掉水分而保存物质的方法。

这类干燥方法与往常的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥及真空干燥对比有很多突出的优点，如：（1）它是在低温下干燥，不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力。

这对于那些热敏性物质，如疫苗、菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别合用。

（2）因为是低温干燥，使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小，是化学制品、药品和食品的优良干燥方法。

（3）在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎没法进行，能最好地保持物质本来的性状。

（4）干燥后体积、形状基本不变，物质呈海棉状，无干缩；复水时，与水的接触面大，能快速复原成本来的性状。

（5）因系真空下干燥，氧气极少，使易氧化的物质获取了保护。

（6）能除掉物质中 95～99%的水分，制品的保存期长。

总之，冷冻干燥是一种优良的干燥方法。

可是它需要比较昂贵的专用设施，干燥过程中的耗能较大，所以加工成本高，目前主要应用在以下一些方面：（1）生物制品、药品方面：如抗菌素、抗毒素、诊疗用品和疫苗等。

（2）微生物和藻类方面：如酵母、酵素、原生物、微细藻类等。

（3）生物标本、活组织方面：如制作各样动植物标本，干燥保存用于动物异种移植或同种移植的皮层、角膜、骨骼、主动脉、心瓣膜等边沿组织。

（4）制作用于光学显微镜、电子扫描和投射显微镜的小组织片。

（5）食品的干燥：如咖啡、茶叶、鱼肉蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。

（6）高级营养品及中草药方面：如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。

（ 7）其余：如化工中的催化剂，冻干后可提升催化效率5-20 倍；将植物叶子、土壤冻干后保存，用以研究土壤、肥料、天气对植物生长的影响及生长因子的作用；湿润的木制文物、淹坏的书本稿件等用冻干法干燥，能最大限度的保持原状等。

冷冻干燥能保存食品很早就为人们所知。

古代北欧的海盗利用干寒空气的自然条件来干燥和保存食品，就是此中一列。

一、实验原理1、真空冷冻干燥技术的基本原理水有三种相态，即固态、液态和气态，三种相态之间即可以相互转换又可以共存。

真空冷冻干燥是把新鲜的食品如蔬菜、肉类、水产品等预先快速冻结，并在真空状态下，将食品中的水分从固态升华成气态，再由解吸干燥除去部分结合水，从而达到低温脱水干燥的目的。

冻干食品不仅保持了食品的色、香、味、形，而且最大限度地保存了食品中的维生素、蛋白质等营养成分。

冻干食品具有良好的复水性，食用时只要将该食品加水即可在几分钟内就会复原。

真空冷冻干燥设备通常由干燥室、制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统设备组成。

2、真空冷冻干燥技术的特点食品冷冻干燥是一种高质量的干燥保存方法，与通常的晒干、烘干、及真空干燥相比，具有以下特点：（1）食品干燥是在低温（–40~–60℃）下进行，且处于高真空状态，因此，特别使用于热敏性高和极易氧化的食品干燥，可以保留新鲜食品的色、香、味及营养成分。

（2）冻干食品体积、形状基本不变，保持原有的固体骨架结构，同时干制品可以加工成极细的粉状物料，用于制作调味品、保健品和速溶品等。

（3）冻干食品具有多孔结构，因此，具有理想的速溶性和复水性。

复水时，比其它干燥方法生产的食品更接近新鲜食品。

（4）冻干食品在升华过程中溶于水的可溶性物质就地析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移而将无机盐和营养物携带到物料表面而造成表面硬化和营养损失的现象。

（5）冻干食品采用真空或充氮包装和避光保存，可保持 5 年不变，产品保存期长，常温下即可运输储存，可大大降低其经营费用。

3、真空冷冻干燥技术在食品加工业中的应用几乎所有的食品原料，果蔬、肉禽、蛋、水产品等都可进行真空冷冻干燥加工，但真空冷冻干燥设备比较昂贵，加工中耗能也大，一般生产成本较高，但从产品流通的总成本、销售价格高以及冷冻干燥法所独有的优点来看，冻干食品在实际生产中具有很高的应用价值。

真空冻干食品的种类（1）蔬菜类：蒜、葱、蘑菇、香菜、芦笋、胡罗卜、黄花菜、豌豆、洋葱等。

真空冷冻干燥技术讲解一、什么是真空冷冻干燥技术呢？1、简单来说呀，这就像是给东西做一场特殊的“干燥大变身”。

想象一下，有一些东西呢，比如水果、药品之类的，它们里面有好多水分。

要是直接用普通的干燥方法，可能会把这些东西弄得变形啦、营养流失啦，就像一个原本水灵灵的小姑娘，一下子变得干巴巴的，还没了活力。

但是真空冷冻干燥技术就不一样喽。

2、这个技术呢，首先是把要干燥的东西冻起来，就像把东西放进一个超级大冰箱里，让它们变得冰冰凉凉的。

这个过程呀，就像是给东西穿上了一层冰铠甲，把它们的结构都保护得好好的。

然后呢，再把周围的空气抽走，变成真空的状态。

这时候呀，就像是给东西创造了一个特殊的小世界，只有它自己和那些被冻住的水分。

3、接着呀，慢慢地给这个小世界加一点热，不过这个热可不是那种大火猛烤哦，是很温柔的热。

那些被冻住的水分就像一个个小士兵，慢慢地就被“赶”出了这个东西的身体，变成水蒸气跑掉了。

但是因为周围是真空的，这些水蒸气也跑不远，就被收集起来了。

最后呢，原本湿漉漉的东西就变得干干的了，而且还保留了原来的形状和大部分的营养，就像一个魔法一样。

二、真空冷冻干燥技术的应用1、在食品方面。

像咱们爱吃的水果干，比如说草莓干。

用了真空冷冻干燥技术之后，草莓干就保留了草莓原本的形状，红红的，还能看到上面的小籽呢。

咬一口，虽然没有新鲜草莓那么多汁，但是有一股浓郁的草莓香，而且还很脆。

还有一些肉类干制品，像牛肉干。

传统的牛肉干制作有时候会让牛肉变得又硬又柴，但是用这个技术做出来的牛肉干，肉质比较松软，还能保留牛肉的营养。

2、在药品方面。

很多药品对保存环境要求很高的，不能有太多水分，不然就容易变质。

真空冷冻干燥技术就可以把药品里面的水分去掉，而且还不会破坏药品的有效成分。

比如说一些抗生素类的药品，经过这个技术处理后，就能更好地保存，方便运输和储存啦。

还有一些生物制品，像疫苗之类的。

这些东西很娇贵的，一点点环境变化都可能让它们失效。

真空冷冻-干燥升华法
首先，真空冷冻-干燥升华法的原理是利用物质在低温下的冷冻
和在真空条件下的升华特性。

首先，将物质溶液或悬浮液在低温下
冷冻成固体，然后在真空条件下升华，即固体直接从冰冻状态转变
为气态，绕过液态的过程，从而得到干燥的物质。

其次，真空冷冻-干燥升华法的步骤通常包括初步冷冻、真空干
燥和后处理。

在初步冷冻阶段，物质被冷冻成固体，通常使用液氮
或其他冷冻剂来降低温度。

接下来是真空干燥阶段，通过加入真空
条件下升华，将固体直接转变为气态，从而去除水分和其他溶剂。

最后是后处理阶段，通常是对得到的干燥物质进行包装、存储或其
他处理。

此外，真空冷冻-干燥升华法在制备无水物质时有许多优点。

首先，它能够有效地保留物质的活性成分，因为在低温和真空条件下，物质的结构和活性成分更不容易受到破坏。

其次，由于直接升华的
过程，可以避免了液态干燥过程中可能出现的结晶和结垢问题，得
到的干燥物质质量更纯净。

最后，真空冷冻-干燥升华法适用于各种
类型的物质，包括生物制剂、药物、食品、化工原料等。

总的来说，真空冷冻-干燥升华法是一种常用的制备无水物质的方法，它利用了物质在低温和真空条件下的升华特性，具有保持活性成分、避免结晶和适用于多种物质等优点。

在实际应用中，需要根据具体物质的特性和要求来选择合适的操作条件和设备，以获得理想的干燥效果。

冷冻干燥-又称升华干燥，是将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法冷冻干燥-又称升华干燥，是将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。

物料可先在冷冻装置内冷冻，再进行干燥；但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。

升华生成的水蒸气借冷凝器除去。

升华过程中所需的汽化热量，一般用热辐射供给。

其主要优点是：干燥后的物料保持原来的化学组成和物理性质(如多孔结构、胶体性质等)；热量消耗比其他干燥方法少；缺点是费用较高，不能广泛采用。

学术术语来源--生物活性玻璃与壳聚糖复合的骨修复材料文章亮点：1 生物活性玻璃在体内显示了长期的结构稳定性，良好的生物相容性，还具有一定的骨传导能力。

尽管如此，生物活性玻璃仍然存在一定的不足。

文章的特点在于设计一种生物活性玻璃/壳聚糖复合材料的骨组织工程支架，并对理化性能进行检测研究。

2 实验结果显示有机-无机复合材料不仅综合了有机组分的韧性和无机组分的刚性，而且充分利用了无机组分或部分有机组分的生物活性或降解性能，因而在材料性能上更具优越性，较以前单纯的生物活性玻璃材料要更符合仿生学原理；其生物相容性的研究内容需进一步的实验研究。

关键词：生物材料；生物材料与药物控释；组织工程骨材料；生物活性玻璃；壳聚糖；组织工程；骨；省级基金主题词：生物相容性材料；组织工程；壳聚糖；支架摘要背景：生物活性玻璃是一种多相复合材料，具有良好的生物活性、骨传导性及生物相容性，但作为骨修复材料仍然存在不能完全降解、机械强度较低等不足。

目的：设计生物活性玻璃/壳聚糖复合材料骨组织工程支架，并检测其理化性能。

方法：将2.0%壳聚糖盐酸溶液与β-甘油磷酸钠以7∶1的体积比混合制备壳聚糖溶液。

称取0.5，1.0，1.5 g生物活性玻璃分别加入上述壳聚糖溶液中，使得壳聚糖与生物活性玻璃的质量比为2∶1，1∶1及1∶1.5。