冷凍幹燥的原理
冷凍幹燥的原理
幹燥是保持物質不致腐敗變質的方法之一。幹燥的方法許多，如曬幹、煮幹、烘幹、噴霧幹燥和真空幹燥等。但這些幹燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進行。幹燥所得的產品，一般是體積縮小、質地變硬，有些物質發生了氧化，一些易揮發的成分大部分會損失掉，有些熱敏性的物質，如蛋白質、維生素會發生變性。微生物會失去生物活力，幹燥後的物質不易在水中溶解等。因此幹燥後的產品與幹燥前相比在性狀上有很大的差別。
而冷凍幹燥法不同於以上的幹燥方法，產品的幹燥基本上在0℃以下的溫度進行，即在產品凍結的狀態下進行，直到後期，為了進一步降低產品的殘餘水份含量，才讓產品升至0℃以上的溫度，但一般不超過40℃。
冷凍幹燥就是把含有大量水分物質，預先進行降溫凍結成固體，然後在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來，而物質本身剩留在凍結時的冰架中，因此它幹燥後體積不變，疏鬆多孔在升華時要吸收熱量。引起產品本身溫度的下降而減慢升華速度，為了增加升華速度，縮短幹燥時間，必須要對產品進行適當加熱。整個幹燥是在較低的溫度下進行的。
冷凍幹燥有下列優點：
一．冷凍幹燥在低溫下進行，因此對於許多熱敏性的物質特別適用。如蛋白質、微生物之類不會發生變性或失去生物活力。因此在醫藥上得到廣泛地應用。
二．在低溫下幹燥時，物質中的一些揮發性成分損失很小，適合一些化學產品，藥品和食品幹燥。
三．在冷凍幹燥過程中，微生物的生長和酶的作用無法進行，因此能保持原來的性裝。
四．由於在凍結的狀態下進行幹燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結構，不會發生濃縮現象。
五．幹燥後的物質疏鬆多孔，呈海綿狀，加水後溶解迅速而完全，幾乎立即恢複原來的性狀。
六．由於幹燥在真空下進行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質得到了保護。
七．幹燥能排除95-99%以上的水份，使幹燥後產品能長期保存而不致變質。
因此，冷凍幹燥目前在醫藥工業，食品工業，科研和其他部門得到廣泛的應用。
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