冷凍干燥是將含水物質,先凍結成固態(tài),而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),以除去水分而保存物質的方法。水有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三中態(tài)相.根據熱力學中的相平衡理論,隨壓力的降低,水的冰點變化不大,而沸點卻越來越低,向冰點靠近.當壓力降到一定的真空度時,水的沸點和冰點重合,冰就可以不經液態(tài)而直接汽化為氣體,這一過程稱為升華.食品的真空冷凍干燥,就是在水的三相點以下,即在低溫低壓條件下,使食品中凍結的水分升華而脫去.
這種干燥方法與通常的曬干、烘干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比有許多突出的優(yōu)點,如:
(1)它是在低溫下干燥,不使蛋白質、微生物之類產生變性或失去生物活力。這對于那些熱敏性物質,如疫苗、菌類、毒種、血液制品等的干燥保存特別適用。
(2)由于是低溫干燥,使物質中的揮發(fā)性成分和受熱變性的營養(yǎng)成分損失很小,是化學制品、藥品和食品的**干燥方法。
(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行,能*好地保持物質原來的性狀。
(4)干燥后體積、形狀基本不變,物質呈海棉狀,無干縮;復水時,與水的接觸面大,能迅速還原成原來的性狀。
(5)因系真空下干燥,氧氣極少,使易氧化的物質得到了保護。
(6)能除去物質中95~99%的水分,制品的保存期長。
冷凍干燥機設備的分類
含水物質的冷凍干燥是在真空冷凍干燥設備中實現(xiàn)的,根據所凍干的物質、要求、用途等不同,相應的凍干設備也不同。
按所凍干的物質不同,一般可分為凍干生物制品(或藥品)的凍干設備和凍干食品的凍干設備,按運行方式不同可分為間歇式和連續(xù)式凍干設備,按凍干物質的容量不同可分為工業(yè)用和實驗用凍干設備;按箱體內能否進行預動可分為能預動和不能預動的凍干設備等等。凍干設備的結構形式是多種多樣的,但無論何種凍干設備均由干燥箱,水汽凝結器(這兩部件有時也結合成一體)、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等所組成。