真空冷凍干燥技術(shù),簡稱凍干,又稱升華干燥。
冷干機(jī)廣泛應(yīng)用于藥品、生物制品、化工及食品工業(yè)。對(duì)熱敏性物質(zhì)如抗生素、疫苗、血液制品、酶激素及其他生物組織,凍干技術(shù)非常適用。
冷干機(jī)所謂干燥速度,就是在單位時(shí)間內(nèi)汽化水分經(jīng)過單位干燥面積到達(dá)氣體空間的數(shù)量。食品中水分一有結(jié)合水分和非結(jié)合水分之分,在一定的溫度下,非結(jié)合水分的蒸汽壓是一定的,它等于同溫純水的蒸汽壓,但結(jié)合水分的蒸汽壓卻隨結(jié)合力的不同而不同。這樣,當(dāng)某種充分潮濕的食品在進(jìn)行干燥時(shí),zui初出來的必然是沒有結(jié)合力(大體上)的非結(jié)合水。這時(shí)
冷干機(jī)食品表面的蒸汽壓幾乎與純水的蒸汽壓相等,而且在這部分水分未*蒸發(fā)掉以前,此蒸汽壓必保持不變,并在一定的情況下會(huì)出現(xiàn)干燥速度不變的現(xiàn)象。就是說,當(dāng)外界干燥條件一定時(shí),食品的干燥速度也就不變。所謂“外界干燥條件”,對(duì)熱風(fēng)干燥來說是指空氣的溫度、濕度、流速等,對(duì)真空干燥來說,是指真空度、熱源溫度、傳熱面與物料的接觸情況等。
因此在一般典型的干燥過程,從干燥速度方面來觀察,則有等速干燥階段和降速干燥階段之分。實(shí)際上,所謂結(jié)合水與非結(jié)合水,并沒有明顯的界限,因此冷干機(jī)兩階段的劃分也沒有明顯的界限。像高濃度的明膠、酪蛋白等,一開始就不存在明顯的沒有結(jié)合力的水分,所以很快便進(jìn)入降速階段。另外,像糖、酸和游離氨基酸之類水溶性且濃度高的食品,雖有等速干操階段,但這階段的時(shí)間并不長。
此外,降速階段的干燥機(jī)制比等速階段的復(fù)雜得多,因而,
冷干機(jī)這一階段干燥曲線的形狀也是各種各樣的。