冷冻干燥(zào)基本原理
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郑州泰达 发布时间(jiān):2017-04-01
发布时间:2010年03月21
起源于十九世纪二十年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起(qǐ)伏和徘徊后,在最后的二十年中取得(dé)了(le)长足进展。进(jìn)入二十(shí)一世纪后,人们对消费品的(de)品质(zhì)将提出更高的要求,环保意识、健康意识将进一步加强(qiáng),生活节奏的(de)不断加快也将使人们对方便快餐食品的需(xū)求日趋旺(wàng)盛。这有力地推动了真空冷冻干燥技术的进一步(bù)发展,使其应用规模不断扩(kuò)大、应用领域(yù)不断扩展。因(yīn)此,真空冷冻(dòng)干燥必将(jiāng)成(chéng)为二十一世纪的重要应用技(jì)术。
冷冻干燥基本(běn)原理是基于水的三态变化。水(H2O)有三种相态,即固态、液(yè)态和气态,三种相态既可以相互转换又可以共(gòng)存。其变化关系可由(yóu)水(H2O)的三相图表示:
图中OA、OB、OC三条曲线分(fèn)别表示冰和水、水和水蒸气、冰和水蒸气两相(xiàng)共存时水蒸汽与(yǔ)温(wēn)度之间的关系,分别(bié)称为融化曲线、汽化曲线和升华曲线。O点称为(wéi)三相点,所对应的温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa(4.58mmHg),在这样(yàng)的温度和水蒸气压下,水、冰、水蒸气三者可(kě)共存且相互平衡。在高(gāo)真(zhēn)空状态下,利用升华原理,使预(yù)先(xiān)冻结的物料中的水份,不经过冰(bīng)的融(róng)化,直接(jiē)以冰态(tài)升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的(de)目的。真空冷冻干燥产品可确保(bǎo)食品中蛋白质、维生素等各种营养成份,特(tè)别是那些易挥发热敏性成份不损失。因而(ér)能最(zuì)大限度地保持原有(yǒu)的(de)营养成份有效地防止干燥过程中的氧化,营养成份的转化和状态变化,冻干制品成海绵状、无干缩、复水性极好、食(shí)用方便、含水份极(jí)少,相应包装后可在常温下长(zhǎng)时间保存和运输(shū)。
由(yóu)于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点,因此该技术问世以来越来越 受到(dào)人们的青睐,在医药、生物制品和食品(pǐn)方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药(yào)等生物制品多(duō)为一些生物活性物(wù)质(zhì),真空冷冻干燥(zào)技术为保存生物活性提供了良(liáng)好的解决途(tú)径。真空冷冻干燥(zào)制品能良好地保存加工原料的营养保(bǎo)健成份以及色、香、味、形。这一 优良性能在(zài)方便快(kuài)餐食品(pǐn)中体现尤为出色,表现(xiàn)出了强劲的发展(zhǎn)势头,如日本的方便食品中约有50%是冻干食品。
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