凍干片凍干機(jī)的工作過程包括預(yù)冷、冷凍、升華干燥和解析干燥等步驟。以下是對(duì)這些工作步驟的具體介紹:
1.預(yù)冷階段:在預(yù)冷階段,物料被放置在凍干機(jī)的預(yù)冷室中,通過制冷系統(tǒng)將物料的溫度降低到預(yù)定的冷凍溫度以下。這一步驟是為了確保物料內(nèi)部水分凍結(jié)成冰,為后續(xù)的升華干燥做好準(zhǔn)備。
2.冷凍階段:在冷凍過程中,物質(zhì)被進(jìn)一步冷卻至其共晶點(diǎn)以下,以確保其內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定,避免在干燥過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)變化或損壞。
3.升華干燥階段:在真空環(huán)境下,冰直接從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),即升華。這個(gè)過程是在低溫下進(jìn)行的,可以最大限度地減少對(duì)物料熱敏感成分的損害。同時(shí),升華干燥有助于保持物料的原有結(jié)構(gòu)和活性。
4.解析干燥階段:當(dāng)物料中的大部分冰已經(jīng)升華后,還需要進(jìn)一步去除殘余的水分,這一步稱為解析干燥。解析干燥通常在較高的溫度下進(jìn)行,以加速水分的蒸發(fā)。
凍干片凍干機(jī)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,其主要用途包括以下幾個(gè)方面:
1.食品工業(yè)
保留營(yíng)養(yǎng)成分:凍干技術(shù)能夠最大限度地保留食品中的營(yíng)養(yǎng)成分及色、香、味。由于干燥過程是在低溫和真空下進(jìn)行,熱敏性和易氧化物質(zhì)的損失大大減少。
保持原有形態(tài):食品在凍干過程中,其骨架結(jié)構(gòu)保持不變,復(fù)水性好,更接近新鮮食品的品質(zhì)。這使得凍干食品在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。
便于儲(chǔ)存運(yùn)輸:凍干食品體積小、重量輕,且不易變質(zhì),便于長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。這對(duì)于出口貿(mào)易尤其重要,可以大大降低物流成本。
2.制藥行業(yè)
保證藥品活性:對(duì)于熱敏感性物質(zhì)如抗生素、疫苗等,凍干技術(shù)能夠在不破壞其分子結(jié)構(gòu)的情況下去除水分,確保藥品的活性和有效性。
提高藥品穩(wěn)定性:去除了95%至99%的水分后,藥品的化學(xué)穩(wěn)定性顯著提高,延長(zhǎng)了藥品的有效期,減少了因存儲(chǔ)條件不當(dāng)導(dǎo)致的藥品變質(zhì)問題。
3.生物技術(shù)領(lǐng)域
保存生物樣本:凍干技術(shù)可用于長(zhǎng)期保存生物樣本如細(xì)胞、細(xì)菌、病毒等,這些樣本在加水后能迅速恢復(fù)活性,對(duì)于科研和醫(yī)學(xué)檢測(cè)尤為重要。
制備生物制品:在生物制品的制備中,凍干技術(shù)同樣發(fā)揮著重要作用。例如,酶、激素、抗體等生物大分子的凍干制品具有更好的穩(wěn)定性和更長(zhǎng)的保存期限。
4.文物保護(hù)
修復(fù)受損文物:對(duì)于受潮或受損的木制文物、書籍等,凍干技術(shù)可以在不損傷原有結(jié)構(gòu)的情況下去除水分,達(dá)到修復(fù)的目的。
預(yù)防文物進(jìn)一步損壞:通過凍干處理,可以有效防止文物因潮濕而進(jìn)一步損壞,為文化遺產(chǎn)的保護(hù)提供了一種有效的手段。
5.化工領(lǐng)域
制備超細(xì)微粉:凍干技術(shù)可用于制備各種超細(xì)微粉材料,如催化劑、吸附劑等。這些材料在化工生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
提高催化效率:通過凍干處理的催化劑表面積增大,活性位點(diǎn)暴露更多,從而提高了催化效率。