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现代冻干技术(一)

时间:2021-01-15 点击次数:1048

1.冻干的应用

干燥是保持物质不致变质的方法之一。干燥的方法许多,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品,一般是体积缩小、质地变硬,有些物质发生了氧化,一些易挥发的成分大部分会损失掉,有些热敏性的物质,如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力,干燥后的物质不易在水中溶解等,更谈不上外观或性能的恢复,因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。

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升华出来,而物质本身剩留在冻结时的冰架中,因此它干燥后体积不变,疏松多孔

 

冻干过程

1.1.冷冻干燥的特点

一.冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。食品的营养成分和风味损失很少,可以大限度地保留原有的成分、味道、色泽和芳香。因此在医药、食品、植物学等方面得到广泛地应用。

 

二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。

三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。

.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。

五.由于物料在升华脱水以前先经冻结,形成稳定的固体骨架,所以水分升华以后,固体骨架基本保持不变、干制品不失原有的固体结构,保持着原有形状,多孔结构的制品呈海绵状具有很理想的速溶性和快速复水性。

冻干后的产品结构

 

.由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在,原来溶于水的无机盐之类的溶解物质被均匀分配在物料之中。升华时溶于水中的溶解物质就地析出,避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化。

七.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护,同时因低温缺氧能灭菌或抑制某些细菌的活动。


 

.干燥能排除 95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。因脱水彻底、重量轻、 适合长途运输和长期保存。在常温下采用真空包装保质期可达3—5年。冷冻干燥是保存生物特性敏感的组织及组织成份的好方法。因此,冷冻干燥目前在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。

九.真空冷冻干燥的主要缺点是设备的投资和运转费用高,冻干过程长,产品成本高,但由于冻干后产品重量减轻运输费用减少了,能长期贮存,减少了物料变质损失,对某些农副产品深加工后减少了资源的浪费,提高了自身的价值。例如干血浆、干粉针剂。

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