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冻干机原理、目的和真空冷冻干燥应用

2021-05-08标签:干燥, 制品, 物料

        冻干机原理就是把含有大量水分的物质,先冷却至共熔点或玻璃化转变温度以下,使物料中的大部分水冻结成冰,其余的水化和物料成分形成非晶态(玻璃态)。然后,在真空条件下,对已冻结的物料进行低温的加热,以使物料中的冰升华干燥(一次干燥)。接着,在真空条件下对物料进行升温,以除去吸附水,实现解析干燥(二次干燥),而物质本身留在冻结的冰架子中,从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构,保持物料原有的形态,且制品复水性极好。
        冻干目的是为了贮存潮湿的物质,通常是含有微生物组织的水溶液,或不含微生物组织的水溶液。产品在冻结之后置于一个低水气压下,这时包含冰的升华,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化,从而确保了制品物性在保存时不易改变。实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。
        真空冷冻干燥技术主要应用于: (1) 药品在低温下干燥,不会产生变性或失去生物活性,热稳定性差的生物制品,生化类制品,血液制品,基因工程类制品等药物冻干如脂质体,蛋白质药物、疫苗、菌种、血液制品的保存特别适用;(2) 为保持生物组织结构和活性,外科手术用的皮层、骨骼、角膜、心瓣膜等生物组织的处理,活体组织在移植时,离体不能超过24小时;(3) 以保持食物色、香、味和营养成分以及能迅速复水的咖啡、调料、肉类、海产品、果蔬的冻干;(4) 在微胶囊制备、药品缓控释放材料等方面的应用。 以保持生鲜物质不变性的人参、蜂皇浆、龟鳖等保健品及中草药制剂的加工; (5) 超微细粉末功能材料如:光导纤维、超导材料、微波介质材料、磁粉以及能加速反应工程的催化剂的处理等。

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