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冷凍干燥機(jī)是目前較為先進(jìn)的一種物質(zhì)脫水干燥的設(shè)備，其原理是將含水物質(zhì)在低溫下凍結(jié)，而后使其中的水份在真空狀態(tài)下直接升華，并用冷凝的方法捕凝升華的水汽，達(dá)到物質(zhì)脫水干燥的目的。進(jìn)入21世紀(jì)后，真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的青睞。其不僅在醫(yī)藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而且在其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)大中。
據(jù)悉，真空冷凍干燥是在低溫、高真空狀態(tài)下進(jìn)行，物料中的水分直接從固態(tài)升華為氣態(tài)，可以最大限度地保持被干物料的細(xì)胞活性以及被干物料的色、香、味、形和營養(yǎng)成分，而且復(fù)水性能好。
真空冷凍技術(shù)簡稱為凍干技術(shù)。國家質(zhì)檢總局鍋爐壓力容器檢測研究中心主要從事真空冷凍干燥過程優(yōu)化研究的專家介紹，凍干原理是在真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分不經(jīng)過冰的融化直接以冰態(tài)升華為水蒸氣而除去，從而獲得干燥制品的技術(shù)。實(shí)踐表明，真空冷凍干燥脫水技術(shù)是一項(xiàng)適用于果蔬、肉類、水產(chǎn)、藥品的護(hù)色、保鮮、保質(zhì)及保持營養(yǎng)成分的高新加工技術(shù)。
近年來，真空冷凍干燥技術(shù)在我國有了較快的發(fā)展，到目前為止，國內(nèi)涌現(xiàn)了一批制作精良、性能高端的凍干機(jī)制備制造商，其中上海東富龍、北京博醫(yī)康、千山遠(yuǎn)東等廠商專注于研發(fā)凍干機(jī)生產(chǎn)制造工藝，其生產(chǎn)的凍干機(jī)質(zhì)量性能方面已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
目前，我國的真空冷凍干燥設(shè)備行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入較成熟的發(fā)展階段，已能夠比較好地滿足各個領(lǐng)域用戶的實(shí)際需要，而在價格上只有國外相同產(chǎn)品的一半不到，這使我國真空冷凍干燥設(shè)備在市場競爭中比進(jìn)口設(shè)備具有明顯的價格優(yōu)勢。但是任何一個過程或幾個過程一起都可能成為真空冷凍干燥過程的“瓶頸”，它取決于凍干設(shè)備的設(shè)計(jì)、操作條件以及被干燥物料的特征。只有同時提高傳熱、傳質(zhì)效率，增加單位體積凍干物料的表面積，才能取得更快的干燥速率。
如生物制品的凍干產(chǎn)品，需要有一定的物理形態(tài)、均勻的顏色、合格的殘余水份含量，良好的溶解性、高效的存活率、較長的保存期，因此不僅要對制作過程和凍干后的密封保存進(jìn)行控制，更重要的是要對冷凍干燥過程的每一階段的各個參數(shù)進(jìn)行全面的控制，才能得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，凍干曲線就是進(jìn)行冷凍干燥過程控制的基本依據(jù)。
凍干曲線是凍干箱板層溫度與時間之間的曲線關(guān)系，一般以溫度為縱坐標(biāo)，時間為橫坐標(biāo)，它反映了在凍干過程中，不同時間板層溫度的變化情況。
凍干曲線以板層溫度為依據(jù)，設(shè)定凍干曲線需要考慮以下因素：
產(chǎn)品的品種，產(chǎn)品不同則共熔點(diǎn)不同，共熔點(diǎn)的產(chǎn)品要求預(yù)凍的溫度低，加熱時板層的溫度也相應(yīng)低，要根據(jù)試驗(yàn)找出一個產(chǎn)品的最優(yōu)冷凍速率，以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品和較短的冷凍干燥時間。
時間不同對殘余水份的要求也不同，要求保存時間不同對殘余水份的要求也不同，對凍干時間相應(yīng)也不同，另外裝量的多少、密器的品種、凍干機(jī)的性能等因素都直接關(guān)系到凍干曲線的制訂，用戶應(yīng)根據(jù)凍干產(chǎn)品的性質(zhì)，參照以往的凍干經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置凍干曲線，以求得到高質(zhì)量的凍干產(chǎn)品。
如今，我國真空冷凍干燥設(shè)備行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入比較成熟的發(fā)展階段，生產(chǎn)真空冷凍干燥設(shè)備的企業(yè)前景可觀。但是與發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)相比，我國真空冷凍干燥技術(shù)仍具有一定的差距，因此，我國相關(guān)企業(yè)仍需不斷發(fā)力，加大對這一領(lǐng)域的研發(fā)創(chuàng)新，以推動國內(nèi)干燥設(shè)備行業(yè)發(fā)展。
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