真空冷冻干燥机的工作原理涉及以下几个关键步骤:
一、预冻
目的:将待干燥物质迅速降温至共晶点以下,使物质中的水分凝固形成冰晶。
操作:将预处理后的物品(如清洗、切片、去水等后的物质)放入冷冻设备中,进行低温冷冻。冷冻温度和时间应根据物品性质和设备要求进行调整,确保物品冻结。通常冷冻温度为-50℃至-80℃。
二、升华
目的:在高度真空环境中,通过缓慢升温促使冰晶直接升华为水蒸气,从而去除物质中的大部分水分。这一过程中,物质的细胞结构得以保持,有助于保持物质的原有口感和营养成分(针对食品而言)。
操作:将预冻后的物品放入
真空冷冻干燥机的干燥室内,关闭仓门并启动设备。在设备运行过程中,应注意观察温度、压力、真空度等参数的变化,确保设备正常运行。
三、解吸(或称为解析干燥)
目的:继续升高温度促进剩余吸附水的解吸和蒸发,直至物料达到预定干燥程度。这一过程有助于提高物质的干燥效果,使其更适合长期保存。
操作:当升华干燥阶段完成后,进入解析干燥阶段。同样需要关注温度、压力、真空度等参数的变化,以确保干燥效果。
四、干燥(或称为后处理)
目的:在脱水后,继续保持真空状态一段时间,让物质中的剩余水分(包括结合水和游离水)进一步蒸发,最终得到含水非常少且具有复水性的冻干物质。
操作:当解析干燥阶段完成后,关闭设备,让物品在干燥室内自然冷却至室温。然后打开仓门,取出干燥后的物品。
真空冷冻干燥机通过预冻、升华、解吸和干燥这四个关键步骤,实现了物质的高效、高质量干燥。这一技术被广泛应用于医药、生物制品、食品、材料科学以及科研领域,为科学研究和产业升级提供了强有力的支持。
