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近日,根據(jù)河北省工業(yè)和信息化廳發(fā)布的《河北省專精特新示范企業(yè)名單的公示》,松源華興(涿州)干燥設(shè)備有限公司被認(rèn)定為2022年度河北省“專精特新”企業(yè)。 松源華興專注于真空冷凍干燥技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售,以“真空冷凍干燥機(jī)”為核心產(chǎn)品,形成了針對科研實(shí)驗(yàn)、醫(yī)用、食品行業(yè),不同規(guī)模、不同應(yīng)用的三大系列產(chǎn)品和針對性解決方案,是國內(nèi)頗具影響力的真空冷凍干燥設(shè)備和針對性解決方案的供應(yīng)商,年銷售各類凍干機(jī)1000余臺。...
冷凍干燥機(jī)通過配置制而成的溶液,先降溫凍結(jié)成固體,然后在真空的狀態(tài)下,通過升高環(huán)境溫度,使得水分從固體直接升華為水蒸氣,減少制品中的水分,從而保證物質(zhì)中的熱敏成分得到保護(hù),也可以保證物質(zhì)中一些易氧化的成分損失減少,確保制品不會出現(xiàn)問題。...
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松源華興解讀“真空冷凍干燥”為什么要加熱?

更新日期:2024-09-06 11:58:10
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一、真空冷凍干燥法(北京松源華興科技發(fā)展有限公司)

是液態(tài)→固態(tài)→氣態(tài)的過程。在凍干過程中,溶質(zhì)顆粒之間的“液態(tài)橋”已被凍成“固態(tài)橋”,兩顆粒間的相對位置已經(jīng)被固定下來,并且兩顆粒之間不存在氣液界面的表面力。隨著溶劑的不斷升華,“固橋”不斷減少,但兩顆粒之間的相對位置已不再發(fā)生變化,直至“固態(tài)橋”完全消失。

二、凍干的優(yōu)點(diǎn)

(和通常的干燥方法如曬干、烘干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比)

1 它是在低溫下干燥,不使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性,使微生物之類失去生物活力。

2 由于是低溫干燥,使物質(zhì)中的揮發(fā)性成分和受熱變性的營養(yǎng)成分和芳香成分損失很小 。

3 在低溫干燥過程中,微生物的生長和酶的作用幾乎無法進(jìn)行,能最好 地保持物質(zhì)原來的性狀。

4 干燥后體積、形狀基本不變,復(fù)水性好。

5 因一般系真空下干燥,氧氣極少,使易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。

6 能除去物質(zhì)中 95-99.5% 的水分 , 制品的保存期長。

三、凍干技術(shù)的運(yùn)用

1 生物制品、藥品方面:如抗菌素、抗毒素、診斷用品和疫苗的保存。

2 微生物和藻類方面:如各種細(xì)菌、酵母、酵素、原生動物、微細(xì)藻類等的長期保存等。

3 生物標(biāo)本、生物組織方面:如制作各種動植物標(biāo)本,干燥保存用于動物異種或同種移

植的皮膚、角膜、骨骼、主動脈、心瓣膜等邊緣組織。

4 制作用于光學(xué)顯微鏡、電子掃描和透射顯微鏡的小組織片。

5 食品的干燥方面:如咖啡、茶葉、肉魚蛋類、海藻、水果、蔬菜、調(diào)料、豆腐、方便食品等。

6 高級營養(yǎng)品及中草藥方面:如蜂王漿、蜂蜜、花粉、中草藥制劑等。

7 超細(xì)微粉的制備方面:如制取 Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7~8、Ba2Ti9O20 等超細(xì)微粉。

8 其他方面:如化工中的催化劑,凍干后可提高催化效率 5~20 倍;將植物葉子、土壤凍干保存,用以研究土壤、肥料、氣候?qū)χ参锷L的影響及生長因子的作用;潮濕的木制文

物、淹壞的書籍稿件等用凍干法干燥,能最大限度地保持原狀等。

水和溶液的性質(zhì)

四、真空冷凍干燥的過程

預(yù)凍結(jié)

預(yù)凍是將溶液中的自由水固化,賦予產(chǎn)品干燥后與干燥前有相同的形態(tài),防止抽空干燥

時起泡、濃縮、收縮和溶質(zhì)移動等不可逆變化發(fā)生。

溶液在凍結(jié)過程中,需過冷到bing點(diǎn)以下,其內(nèi)部產(chǎn)生晶核以后,自由水才開始以純bing的

形式結(jié)晶,同時放出結(jié)晶熱,使其溫度上升到冰點(diǎn),隨著晶體的生長,溶液濃度增加,當(dāng)濃

度到達(dá)共晶濃度,溫度下降到共晶點(diǎn)以下時,溶液就全部凍結(jié)。

凍干制品升華前,必須凍結(jié)到一定的溫度,這個溫度應(yīng)設(shè)在制品的共溶點(diǎn)以下 10 至 20℃

,如不經(jīng)過預(yù)凍直接抽真空,當(dāng)壓力降到一定程度時,液體就會被抽去。這種情況也叫蒸發(fā)

這種蒸汽叫做不飽和蒸汽,如果制品凍結(jié)不實(shí)而抽真空,液體中的氣體迅速逸出而起“沸

騰”現(xiàn)象。制品如在“沸騰”中凍結(jié),有部分可能逸出瓶外,引起藥物損失或使品表面凹凸不

平。由此可見,共溶點(diǎn)的溫度是保證產(chǎn)品正常干燥的最安全的溫度,只能比它低,不能高于共

溶點(diǎn)溫度。

升華干燥(一次干燥)

將凍結(jié)后的產(chǎn)品置于密閉的真空容器中加熱,其冰晶就會升華成水蒸氣逸出而使產(chǎn)品脫

水干燥。干燥是從外表面開始逐步向內(nèi)推移的,冰晶升華后殘留下的空隙變成而后升華水蒸

氣的逸出通道。已干燥層和凍結(jié)部分的分界面(實(shí)際上是一薄層)稱為升華界面。在生物制

品干燥中,升華界面約以 1mm/h 的速度向內(nèi)推進(jìn)。當(dāng)全部冰晶去除時,升華干燥就完成了,

此時可除去水分 90%左右。制品中冰的升華是在升華界面處進(jìn)行的。升華時所需要的熱量

是由加熱設(shè)備(通過擱板)提供,從擱板傳來的熱量由以下幾種途徑傳至產(chǎn)品的升華界面:

固體的傳導(dǎo),輻射,氣體的對流。

產(chǎn)品升華時受以下幾個溫度限制:

產(chǎn)品凍結(jié)部分的溫度應(yīng)低于產(chǎn)品共溶點(diǎn)的溫度。

產(chǎn)品干燥部分的溫度要低于其崩解溫度或容許的最高溫度(不燒焦或性變)。

最高擱板溫度。

解析干燥(二次干燥)

第一階段干燥是將水以  冰  晶的形式除去的,因此凍干層的溫度和升華界面的壓力都必須

控制在產(chǎn)品共溶點(diǎn)(或崩解溫度)以下,才不致使 bing晶溶化。但對于吸附水,其吸附能量

高,如果不提供足夠的能量,水就不可能從吸附中解析出來。因此,這一階段產(chǎn)品的溫度應(yīng)足

夠地高,只要不超過允許的最高溫度,不燒毀產(chǎn)品和不造成產(chǎn)品過熱而變性就可。同時,為了

使解吸出來的水蒸氣有足夠的推動力逸出產(chǎn)品,必須使產(chǎn)品內(nèi)外形成較大的蒸汽壓差,因此

這一階段箱體內(nèi)要保持高真空。第二階段干燥后,產(chǎn)品殘余水分的含量一般可以控制在

0.5%-4% 之間。

(北京松源華興科技發(fā)展有限公司)

通過以上的描述大家不難得出這樣的結(jié)論:

真空冷凍干燥實(shí)際就是利用升華的原理,升華是一個吸熱的過程,如果沒有足夠的熱量升華就無法進(jìn)行,升華無法進(jìn)行那么就不會有冷凍干燥的結(jié)果了!這只是解決了冷凍干燥過程中加熱的原因的問題,那么怎么加熱、如何加熱、怎么能讓冷凍干燥的速度快得到的制品質(zhì)量又好那?

這個問題咱們下次再來討論!

如有疑問可致電15510414544

松源華興在解讀“真空冷凍干燥”為什么要加熱時,主要基于以下幾個關(guān)鍵點(diǎn):

一、升華原理與吸熱過程

真空冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的過程。升華是指物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài),而不經(jīng)過液態(tài)的過程。在這個過程中,冰晶直接升華為水蒸氣,這是一個吸熱過程,需要吸收大量的熱量。如果沒有足夠的熱量,升華就無法進(jìn)行,也就無法實(shí)現(xiàn)冷凍干燥的效果。

二、加速干燥過程

加熱可以提供足夠的熱量,使物料中的冰晶快速升華,從而顯著加速干燥過程。在真空環(huán)境下,加熱能夠促使物料內(nèi)部的水分迅速向表面擴(kuò)散,并在表面升華成水蒸氣,被真空系統(tǒng)抽走。這樣不僅可以縮短干燥時間,還能提高干燥效率。

三、保持物料品質(zhì)

由于真空冷凍干燥是在低溫下進(jìn)行的,加熱過程能夠防止物料因溫度過高而發(fā)生變性或破壞。同時,加熱還能促進(jìn)物料內(nèi)部水分的均勻擴(kuò)散和升華,使物料整體干燥均勻,保持其原有的色、香、味、形狀和營養(yǎng)成分。

四、防止結(jié)冰與堵塞

在干燥過程中,如果物料溫度過低,可能會導(dǎo)致表面或內(nèi)部結(jié)冰。結(jié)冰會堵塞物料中的水分?jǐn)U散通道,影響干燥效果。而加熱可以防止物料結(jié)冰,保證干燥過程的順利進(jìn)行。

五、提高產(chǎn)品質(zhì)量

加熱不僅加速了干燥過程,還改善了產(chǎn)品的最終質(zhì)量。通過控制加熱溫度和時間,可以確保產(chǎn)品達(dá)到所需的干燥度和含水率要求。同時,加熱還能使產(chǎn)品更易溶于水,能夠迅速復(fù)原,并延長其保存期。

綜上所述,松源華興解讀“真空冷凍干燥”為什么要加熱的原因主要包括:升華原理的吸熱過程、加速干燥過程、保持物料品質(zhì)、防止結(jié)冰與堵塞以及提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面。加熱在真空冷凍干燥過程中起到了至關(guān)重要的作用。

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