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實(shí)驗(yàn)型冷凍干燥機(jī)凍干量大小與之有關(guān)的因素

更新日期: 2025-02-19
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  實(shí)驗(yàn)型冷凍干燥機(jī)運(yùn)用將含水物品預(yù)先凍結(jié),然后使其水分在真空狀態(tài)下升華而獲得干燥物品的技術(shù)。經(jīng)冷凍干燥后物品原有的化學(xué)、生物特性基本不變,易于長(zhǎng)期保存,加水后能恢復(fù)到凍干前的形態(tài),并且能保持其原有的生化特性。實(shí)驗(yàn)型冷凍干燥機(jī)的凍干量大小受到多種因素的影響,以下是對(duì)這些因素的詳細(xì)分析:
  一、物料性質(zhì)
  1.物料種類
  不同的物料在冷凍干燥過程中的行為差異很大。如水溶液類物料與固體混懸液類物料相比,前者可能更容易在冷凍和干燥過程中處理,因?yàn)槠涑煞窒鄬?duì)均勻,而后者可能由于固體顆粒的存在,影響水分的升華速度,進(jìn)而影響凍干量。
  2.物料濃度
  物料的濃度越高,在相同體積下含有的水分相對(duì)越少,在冷凍干燥過程中需要除去的水分也就越少,可能在一定程度上會(huì)影響凍干量。而且高濃度物料可能會(huì)在冷凍過程中形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),阻礙水分的升華,降低凍干效率。
  3.物料的共熔點(diǎn)
  共熔點(diǎn)低的物料在預(yù)凍階段需要更低的溫度才能全凍結(jié),否則容易出現(xiàn)部分熔化的現(xiàn)象。如果預(yù)凍不全,在后續(xù)的干燥過程中會(huì)出現(xiàn)氣泡、收縮等現(xiàn)象,不僅影響凍干后產(chǎn)品的質(zhì)量,也會(huì)降低凍干量。
  二、預(yù)凍階段
  1.預(yù)凍溫度
  足夠低的預(yù)凍溫度是保證物料全凍結(jié)的關(guān)鍵。如果預(yù)凍溫度不夠低,物料內(nèi)部水分未能全部?jī)鼋Y(jié)成冰,在后續(xù)干燥階段,未凍結(jié)的水會(huì)以液態(tài)形式存在,難以通過升華的方式除去,從而影響凍干量。
  2.預(yù)凍速度
  較慢的預(yù)凍速度有助于形成較大的冰晶,這樣在干燥階段更容易升華,有利于提高凍干量;而快速預(yù)凍可能形成較小的冰晶或不規(guī)則的冰晶結(jié)構(gòu),使得水分升華的阻力增大,導(dǎo)致凍干量受影響。
  三、干燥階段
  1.加熱方式和溫度
  實(shí)驗(yàn)型冷凍干燥機(jī)常見的加熱方式有輻射加熱、接觸加熱等。合適的加熱方式和溫度對(duì)于保證干燥過程順利進(jìn)行至關(guān)重要。如果加熱溫度過高,可能會(huì)導(dǎo)致物料出現(xiàn)熔化、塌陷等現(xiàn)象,破壞物料結(jié)構(gòu),影響凍干量。
  2.真空度
  足夠的真空度是水分升華的必要條件。較高的真空度有利于降低水的沸點(diǎn),使冰直接升華為水蒸氣,從而提高干燥效率和凍干量。如果真空度不足,水分不能順利升華,會(huì)導(dǎo)致干燥時(shí)間延長(zhǎng),凍干量也會(huì)相應(yīng)減少。
 

凍干生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)

 

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