冻干技术,也称为真空冷冻干燥技术,其原理主要基于 水的三相变化和 低温低压下的传热传质。具体过程如下:
冷冻过程:
首先将含有大量水分的物质预先进行降温冻结成固体。在低温条件下,水分子会排列成有序的晶体结构,形成固态的冰。
真空环境:
将冻结后的物料置于真空环境中。在真空条件下,水分子会直接从固态冰转变为气态水蒸气,而不经过液态阶段。
升华过程:
在真空环境中,冰晶中的水分子吸收能量,从固态直接升华为气态水蒸气,并通过抽真空设备将其排出。这一过程有效地去除了物料中的水分,同时保留了物料的原始结构和性质。
冻干技术的优势在于:
低温干燥:避免了高温对热敏性物质的破坏,保证了物料的化学活性和结构完整性。
保留营养和风味:由于水分在低温下蒸发,物料中的营养成分和风味物质得以最大程度的保留。
疏松多孔:冻干后的物料通常呈疏松多孔状,易于复水且溶解迅速。
冻干技术广泛应用于食品、医药、生物制品等领域,特别适用于需要长期保存和高纯度要求的场合。