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真空冷凍干燥技術(shù)簡述
一、真空冷凍干燥技術(shù)簡述
真空冷凍干燥技術(shù)（簡稱FD凍干技術(shù)）是研究在真空低溫環(huán)境下，被凍干物料進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過程的特點和規(guī)律的科學(xué)，它是一門跨學(xué)科的綜合技術(shù)。凍干技術(shù)的發(fā)展需要真空、制冷、加熱、機械傳動、自動控制等技術(shù)的支持。真空冷凍干燥技術(shù)的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，只要是含水、無毒、無腐蝕性的物質(zhì)都可以運用凍干技術(shù)將其制成凍干品。幾乎所有的農(nóng)副產(chǎn)品，如肉、禽、蛋、水產(chǎn)品、蔬菜、瓜果等都可以制成凍干食品、調(diào)味品、速溶食品等。目前，應(yīng)用凍干技術(shù)的是食品行業(yè)、生物制藥行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、保健品行業(yè)、納米級材料等。隨著凍干食品的迅速發(fā)展與應(yīng)用，國內(nèi)凍干食品的生產(chǎn)廠家也越來越多，如何運用凍干設(shè)備的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品對于生產(chǎn)廠家來講都已熟知。但如何將凍干基理、凍干工藝的研究成果運用到實際的生產(chǎn)過程中控制操作凍干設(shè)備，使整個凍干藝達(dá)到*值，縮短凍干時間，提高生產(chǎn)率，降低成本是國內(nèi)很多凍干食品生產(chǎn)廠家所不甚了解的。本文對此做出較粗略的闡述，目的是為促進(jìn)凍干行業(yè)內(nèi)人士相互之間的探討、研究與借鑒
二、升華干燥中的傳熱與傳質(zhì)
要維持升華干燥的不斷進(jìn)行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成水蒸汽的不斷排除。在干燥開始階段，如果物料溫度相對較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進(jìn)行，物料溫度很快就降到與干燥倉蒸汽分壓平衡的溫度，此時，不間斷外界供熱，升華干燥平穩(wěn)進(jìn)行。在外界供熱的情況下，升華所生成的蒸汽及時排除，冷凍干燥過程完成結(jié)束。真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用于食品行業(yè)，使用該技術(shù)加工出來的產(chǎn)品，就稱之為凍干食品（FD食品凍干）。可加工幾乎所有的農(nóng)副產(chǎn)品，如肉、禽、蛋、水產(chǎn)品、蔬菜、瓜果等都可以制成凍干食品。凍干技術(shù)還應(yīng)用于生物制藥行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、保健品行業(yè)等。能夠zui大限度的保持原有食品的色、香、味、形及營養(yǎng)成分，復(fù)水效果ji佳。（1）凍結(jié)條件下的物料冰晶升華脫水后骨架保持原型，原冰晶所占空間形成似海綿狀的微孔極易吸水。（2）在低溫狀態(tài)下脫水，不僅熱敏性成分不受破壞，而且色素和芳香物質(zhì)損失極少。 3）在真空環(huán)境下脫水真空環(huán)境下是缺氧的，食品成分不會氧化變質(zhì)，能抑制某些細(xì)菌的有害作用。（4）升華由表面開始，逐漸深入內(nèi)部冰晶升華時只有水分子脫除溶于水中的物質(zhì)仍保留原處
冷凍干燥有下列優(yōu)點：
（1）冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此對于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類不會發(fā)生變性或失去生物活力。因此在醫(yī)藥上得到廣泛地應(yīng)用。
（2）在低溫下干燥時，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小，適合一些化學(xué)產(chǎn)品、藥品和食品干燥。
（3）在冷凍干燥過程中，微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的形狀。
（4）由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
（5）干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而*，幾乎立即恢復(fù)原來的形狀。
（6）由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
（7）干燥能排除95-99%以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不變質(zhì)。
因此，冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、科研和其他部門得到廣泛地應(yīng)用。