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凍干設備技術

凍干是從凍結的物料產品中去除水分的過程，凍干分為真空冷凍干燥和常壓冷凍 干燥二種，由于一些條件限制目前采用的是真空冷凍干燥。凍干目的是保留產品 的完整的生物和化學結構及其活性。像其它許多的技術步驟，一種凍干的類型被 稱做升華，是自然發生的。升華指的是溶劑，比如水，象干冰一樣，直接從固態變為氣態的過程。傳統的干燥會引起材料皺縮，破壞細胞。這種情況將不會發生 在凍干里，因為固體構成被在其位置上的堅冰支撐著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質里。

凍干過程分為冷凍、升華、解析干燥三個階段，每一個階段都有相應的要求， 不同的物料其要求各不相同，各階段工藝設計及控制手段的差異直接關系凍干產品的質量和凍干設備的性能。

1. 冷凍階段 冷凍干燥首先要把原料進行凍結，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好 準備。凍結溫度的高低及凍結速度是控制關鍵，溫度要達到物料的凍結點以下， 不同的物料其凍結點各不相同。凍結速度的快慢直接關系到物料中冰晶顆粒的大小，冰晶顆粒的大小對固態物料的結構及升華速率有直接關聯。一般情況下，要 求 1--3 小時完成物料的凍結，進入升華階段。

2、升華階段 升華干燥是冷凍干燥的主要過程，其目的是將物料中的冰全部汽化移走，整個 過程中不允許冰出現溶化，否則凍干失敗。升華的二個基本條件：一是保證冰不 溶化；二是冰周圍的氣壓必須低于 610 帕（正確的說法應是低于物料凍結點的 飽和蒸汽壓）。升華干燥一方面要不斷移走水蒸氣，使水蒸汽壓低于要求的飽和 蒸汽壓，另一方面為加快干燥速度，要連續不斷地提供維持升華所需的熱量，這 便需要對水蒸氣壓和供熱溫度進行最優化控制，以保證升華干燥能快速、低能耗 完成。

3、解析干燥 物料中所有的冰晶升華干燥后，物料內留下許多空穴，但物料的基質內還留有 殘余的未凍結水分（它們以結合水和玻璃態形式存在）。解析干燥就是要把殘余 的未凍結水分除去，最終得到干燥物料。