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怎样合理地缩短冻干机的冻干时间呢?

点击次数:516    发布时间:2020-10-15
   冻干机的冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成水蒸气逸出的过程,冷冻干燥得到的产物称作冻干物,该过程称作冻干。物质在干燥前始终处于低温冻结状态,同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,极易溶于水而恢复原状。
  间歇式冻干机适合多品种小批量生产,特殊是在食品领域适用于季节性强的食品生产。采用单机操作,如果一台设备发生故障,不会影响其它设备的正常运行。间歇式冻干设备便于控制物料干燥时不同阶段的加暖温度和真空度的要求,设备的加工制造和维修保养易于入行。
  近年来开始探索和使用连续式冻干机。连续式设备的特点是适于品种、原料充足的产品生产,特殊适合浆状和颗粒状制品的生产。连续式设备容易实现自动化控制,简化了人工操作和管理,其主要缺点是成本高。
  随着GMP认证的结束,国产冻干机设备全面入入了现代化阶段,功能齐全、工作可靠、性能稳定,可实现在线清洗(CIP)或蒸汽消毒灭菌(SIP),各项技术指标都能满足生物制品和药品冻干生产的需要。相比之下,国外冻干设备的品种规格比国内多,配套设备齐全,节能型结构较精致,连续式冻干设备产量大。为保证冻干产品的质量和节能,常采用冻干设备与其它干燥设备组合成一起的组合冻干设备。
  未来如何在保证产品质量的前提下,提高寒冻干燥效率,缩短干燥时间,节约能源将是广大冻干行业工编辑的共同目标。
  冻干的升华过程中虽然搁板和制品温度有很大差距,但由于板温、凝结器温度和真空温度基本不变,因而升华吸热比较稳定,制品温度相对恒定。随着制品自上而下层层干燥,冰层升华的阻力逐渐增大。制品温度相应也会小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此时90%以上的水分已除去。大量升华的过程至此已基本结束,为了确保整箱制品大量升华完毕,板温仍需保持一个阶段后再进行第二阶段的升温。残余水分与自由状态的水在物理化学性质上有所不同,残余水分包括了化学结合之水与物理结合之水。由于残余水分受到某种引力的束缚,其饱和蒸汽压则是不同程度的降低,因而干燥速度明显下降。虽然提高制品温度促进残余水分的气化,但若超过某极限温度,生物活性也可能急剧下降。保证制品高干燥温度要由实验来确定。通常在第二阶段将板温+30℃左右,并保持恒定。在这一阶段初期,由于板温升高,残余水分少又不易气化,因此制品温度上升较快。但随着制品温度与板温逐渐靠拢,热传导变得更缓慢,需要耐心等待相当长一段时间。干燥物质呈干海绵多孔状,残余水分干燥的时间与大量升华的时间几乎相等有时甚至还会超过。

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