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如何縮短大型凍干機(jī)的凍干時(shí)間?

更新時(shí)間:2022-03-07      點(diǎn)擊次數(shù):737
  大型凍干機(jī)的冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù),是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成水蒸氣逸出的過程,冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物,該過程稱作凍干。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫凍結(jié)狀態(tài),同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀,體積基本不變,極易溶于水而恢復(fù)原狀。
 
  間歇式凍干機(jī)適合多品種小批量生產(chǎn),特殊是在食品領(lǐng)域適用于季節(jié)性強(qiáng)的食品生產(chǎn)。采用單機(jī)操作,如果一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障,不會(huì)影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。間歇式凍干設(shè)備便于控制物料干燥時(shí)不同階段的加暖溫度和真空度的要求,設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)易于入行。
 
  近年來(lái)開始探索和使用連續(xù)式凍干機(jī)。連續(xù)式設(shè)備的特點(diǎn)是適于品種、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn),特殊適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn)。連續(xù)式設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,簡(jiǎn)化了人工操作和管理,其主要缺點(diǎn)是成本高。
 

大型凍干機(jī)

 

  隨著GMP認(rèn)證的結(jié)束,凍干機(jī)設(shè)備全面入入了現(xiàn)代化階段,功能齊全、工作可靠、性能穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)在線清洗(CIP)或蒸汽消毒滅菌(SIP),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能滿足生物制品和藥品凍干生產(chǎn)的需要。相比之下,國(guó)外凍干設(shè)備的品種規(guī)格比國(guó)內(nèi)多,配套設(shè)備齊全,節(jié)能型結(jié)構(gòu)較精致,連續(xù)式凍干設(shè)備產(chǎn)量大。為保證凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)能,常采用凍干設(shè)備與其它干燥設(shè)備組合成一起的組合凍干設(shè)備。
 
  未來(lái)如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,提高寒凍干燥效率,縮短干燥時(shí)間,節(jié)約能源將是廣大凍干行業(yè)工作者的共同目標(biāo)。
 
  凍干的升華過程中雖然擱板和制品溫度有很大差距,但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變,因而升華吸熱比較穩(wěn)定,制品溫度相對(duì)恒定。隨著制品自上而下層層干燥,冰層升華的阻力逐漸增大。制品溫度相應(yīng)也會(huì)小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此時(shí)90%以上的水分已除去。大量升華的過程至此已基本結(jié)束,為了確保整箱制品大量升華完畢,板溫仍需保持一個(gè)階段后再進(jìn)行第二階段的升溫。殘余水分與自由狀態(tài)的水在物理化學(xué)性質(zhì)上有所不同,殘余水分包括了化學(xué)結(jié)合之水與物理結(jié)合之水。由于殘余水分受到某種引力的束縛,其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低,因而干燥速度明顯下降。雖然提高制品溫度促進(jìn)殘余水分的氣化,但若超過某極限溫度,生物活性也可能急劇下降。保證制品高干燥溫度要由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。通常在第二階段將板溫+30℃左右,并保持恒定。在這一階段初期,由于板溫升高,殘余水分少又不易氣化,因此制品溫度上升較快。但隨著制品溫度與板溫逐漸靠攏,熱傳導(dǎo)變得更緩慢,需要耐心等待相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀,殘余水分干燥的時(shí)間與大量升華的時(shí)間幾乎相等有時(shí)甚至還會(huì)超過。
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