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凍干機的三態(tài)變化講解

更新日期: 2022-10-18
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   凍干機的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉換又可以共存。 當水在三相點(diǎn)(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時(shí),水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預先凍結的物料中的水分,不經(jīng)過(guò)冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。  凍干制品呈海綿狀、無(wú)干縮、復水性、含水分極少,相應包裝后可在常溫下長(cháng)時(shí)間保存和運輸。
  由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法的優(yōu)點(diǎn),因此該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)越來(lái)越 受到人們的青睞,在醫藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
  真空凍干機是運用機械方式為制品提供凍結及升華環(huán)境的設備,擁有全套的加工和檢驗設備,制冷系統管路設計先進(jìn),安裝精確,能保證長(cháng)時(shí)間運行穩定。高效,真空主閥為真空系統起關(guān)鍵作用,自動(dòng)化控制系統。且能保持生物活性,顏色和風(fēng)味及芳香,減少揮發(fā)性和熱敏物質(zhì)的損失,可以的保持物質(zhì)原有的性質(zhì),凍干機干燥后,體積和形狀不變,復水姓好,更好的保存物品,延長(cháng)保存期。
  凍干機凍干樣品在加熱前需要先抽真空,其原因主要包括以下幾點(diǎn):
  1.將樣品放入真空箱中抽取真空,以抽取樣品材料中可抽取的氣體成分。如果先加熱樣品,氣體會(huì )在加熱時(shí)膨脹。由于真空箱的密封性很好,膨脹氣體產(chǎn)生的巨大壓力可能會(huì )使觀(guān)察窗鋼化玻璃爆裂。這是一個(gè)潛在的危險。這種危險可以通過(guò)先抽真空再加熱來(lái)避免。
  2.如果按照先加熱再抽真空的程序操作,當加熱空氣被真空泵抽出時(shí),熱量必然會(huì )帶到真空泵上,導致真空泵溫升過(guò)高,可能降低真空泵的效率。
  3.當加熱氣體導向真空壓力表時(shí),真空壓力表會(huì )產(chǎn)生溫升。如果溫升超過(guò)真空壓力表規定的使用溫度范圍,真空壓力表可能會(huì )產(chǎn)生示值誤差。
  凍干機制冷系統抽真空操作步驟:
  1.檢測制冷系統無(wú)泄漏后,將真空系統管道上的抽氣接口與制冷系統上的氣液分離器上的抽氣接口(也可用作加液接口)連接起來(lái)。
  2.打開(kāi)真空泵,確保泵管無(wú)泄漏。
  3.打開(kāi)制冷系統抽氣接口上的截止閥,對制冷系統進(jìn)行抽真空。(一般抽真空時(shí)間為24小時(shí))
  普通干燥所得的產(chǎn)品一般都存在體積縮小、質(zhì)地變硬的問(wèn)題,易揮發(fā)的成分大部分會(huì )損失掉,一些熱敏性的物質(zhì)發(fā)生變性、失活,有些物質(zhì)甚至發(fā)生了氧化。在性狀上有很大的差別。因為真空凍干機其與傳統的加熱方法不同,加熱干燥只發(fā)生一個(gè)從“液體→氣體”的相變,而冷凍干燥則需要經(jīng)過(guò)兩次相變,先從“液體→固體”的形變,再經(jīng)過(guò)升華“固體→氣體”的相變。所以,經(jīng)凍干技術(shù)處理的物料呈多孔、疏松結構,具有更好的復水性,便于后續加工處理或直接食用。
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