一、真空冷凍干燥原理
真空冷凍干燥(簡(jiǎn)稱凍干)是將含水物質(zhì)先凍結(jié)成固態(tài),然后使其中的水份從固態(tài)升華成氣態(tài),從而除去水份而保存物質(zhì)的方法。
1.凍干的優(yōu)點(diǎn):
凍干與通常的曬干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比有如下突出的優(yōu)點(diǎn)。
a.凍干是在低溫下干燥的,不會(huì)使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性,但可使微生物等失去生物活力。這對(duì)于那些熱穩(wěn)定性能差的生物活性制品、生物化學(xué)類制品、基因工程類制品和血液制品等的干燥保存特別適用。
b.由于是低溫干燥,使物質(zhì)中的揮發(fā)性成分和受熱變性的營(yíng)養(yǎng)成分和芳香成分損失很小,因此是化學(xué)制品、藥品和食品的干燥方法。
c..在低溫干燥過(guò)程中,微生物的生長(zhǎng)和酶的作用幾乎無(wú)法進(jìn)行,從而能地保持物質(zhì)原來(lái)的性狀。
d.干燥后體積、形狀基本不變,物質(zhì)呈海綿狀,無(wú)干縮,復(fù)水時(shí)與水的接觸面大,能迅速還成原來(lái)的形狀。
e.因一般是在真空下干燥,故氧氣極少,使易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
f.能除去物質(zhì)中95%~99.5%的水分,制品的保存期長(zhǎng)。
2.凍干的應(yīng)用
凍干是一種的干燥方法。但是它需要比較昂貴的專用設(shè)備,干燥過(guò)程中的能耗較大,因此加工成本較高,目前主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。
a.生物制品、藥品方面:如抗菌素、抗毒素、診斷用品和疫苗的保存。
b.微生物和藻類方面:如各種細(xì)菌、酵母、酵素、原生動(dòng)物、微細(xì)藻類等的長(zhǎng)期保存。
c.生物標(biāo)本、生物組織方面:如制作各種動(dòng)植物標(biāo)本,干燥保存用于動(dòng)物異種或同種移植的皮膚、骨骼、主動(dòng)脈、心瓣膜等邊緣組織。
d.制作用于光學(xué)顯微鏡、電子掃描和透射顯微鏡的小組織片。
e.食品的干燥方面:如咖啡、茶葉、肉魚(yú)蛋類、海藻、水果、蔬菜、調(diào)料、豆腐、方便食品等。
f.高級(jí)營(yíng)養(yǎng)品及中草面:如蜂王漿、蜂蜜、花粉、中草藥制劑等。
g.超細(xì)微粉的制備方面:如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7~8、Ba2Ti9O20等超細(xì)微粉。
h.
其他方面:如化工中的催化劑,凍干后可提高催化效率5~20倍;將植物葉子、土壤凍干保存,用以研究土壤、肥料、氣候?qū)χ参锷L(zhǎng)的影響及因子的作用;潮濕的木制、淹壞的書(shū)籍稿件等用凍干法干燥,能限度地保持原狀等。