真空冷凍干燥機通過預凍、升華干燥、解析干燥三階段,利用升華原理去除物料水分。其核心流程為:
1、凍結階段:將待干燥物料(如溶液、懸浮液、固體塊狀物等)在低溫下(通常 - 40℃~-10℃)凍結,使物料中的水分轉化為固態(tài)冰,同時避免物料中的生物活性物質(如蛋白質、微生物)因高溫變性,或揮發(fā)性成分流失。
2、升華階段:將凍結后的物料置于真空環(huán)境(壓力通常低于 610Pa,即水的三相點壓力)中,通過加熱板提供少量熱量(避免物料融化),使冰不經(jīng)過液態(tài)直接升華成水蒸氣。
3、解析干燥階段:升華結束后,物料中仍殘留少量未凍結的吸附水(約 5%~10%),需進一步提高真空度和溫度,使吸附水從物料中解析出來,然后獲得含水量極低(通常 < 5%)的干燥產(chǎn)品。
整個過程中,水蒸氣通過真空系統(tǒng)被冷凝捕集器(冷阱)捕獲,形成固態(tài)冰,從而實現(xiàn)物料的脫水干燥。
真空冷凍干燥機將物料凍結后形成穩(wěn)定骨架,升華后保留多孔結構,復水性佳;真空環(huán)境隔絕氧氣,延緩氧化反應,延長保質期;凍結狀態(tài)下干燥所需熱源溫度低,熱能利用率高,且干燥室無需絕熱處理。

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