冰冻干燥机，冷冻干燥机工作原理

冰冻干燥机：食品保存的科技守护者

冰冻干燥机，也常被称为冷冻干燥机或冻干机，是一种广泛应用于食品、医药、化工等领域的干燥设备。它通过独特的冷冻升华技术，将物料中的水分直接从固态转化为气态，从而实现干燥，而不破坏物料原有的结构和性质。

1.工作原理

冷冻干燥机的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下，然后在真空条件下使物品中的固态水分（冰）直接升华成水蒸气，从物品中排除，使物品干燥。物料经前处理后，被送入速冻仓冻结，再送入干燥仓升华脱水，之后在后处理车间包装。

2.真空系统与升华过程

真空系统为升华干燥仓建立低气压条件，这是冷冻干燥机实现升华干燥的关键。在真空环境下，物料中的水分升华速度加快，同时减少了物料在干燥过程中的氧化和热分解。

升华过程：在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，一般真空干燥物料中的水分是在液态下转化为汽态而将食品干制，故冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。

3.加热与制冷系统

加热系统向物料提供升华潜热，这是使物料中的冰晶能够升华的关键。加热方式通常有直接加热和间接加热两种，直接加热效率较高，但可能会对物料产生热***伤。

制冷系统则负责将升华后的水蒸气冷凝成水，然后排出系统。制冷系统通常采用压缩式制冷循环，确保系统在低温下运行。

4.控制系统：设备的“大脑”

控制系统是真空冷冻干燥机的“大脑”，它负责整个设备的运行控制和监控。控制系统通常由LC（可编程逻辑控制器）或触摸屏等设备组成，可以实现自动化控制和智能化管理。

控制系统可以设定冻结温度、升华温度、真空度等参数，确保干燥过程稳定进行。控制系统还可以实时监控设备运行状态，一旦发现异常，立即报警并采取措施。

5.冷冻干燥的优势

保持原貌：冷冻干燥是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，一般真空干燥物料中的水分是在液态下转化为汽态而将食品干制，故冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。

（1）干燥后的物料保持原来的化学组成和物理性质（如多孔结构、胶体性质等）；

（2）减少营养成分的***失；

（3）延长物料保质期；

（4）方便运输和储存。

6.应用领域广泛

真空冷冻干燥机适用于高档原料药、中药饮片、生物、野生蔬菜、脱水蔬菜、水果、食品、化工、药物中间体等物料的干燥。由于其独特的干燥方式，可以在不破坏物料结构的情况下，实现高效、安全的干燥。

7.冻干物的特点

冻干物（lyohilizer）是指通过冷冻干燥得到的产物。该过程称作冻干（lyohilization）。冻干物具有以下特点：

（1）含水量低；

（2）结构稳定；

（3）易于复水。

8.选择冷冻干燥的理由

为什么要选择冷冻干燥？传统的干燥会引起材料皱缩，破坏细胞。在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏，因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。在冰升华时，它会留下孔隙在干燥的剩余物质里，使得复水后的物料恢复到接近原始状态。

冷冻干燥机通过其独特的冷冻升华技术，不仅能够有效地干燥物料，还能保持物料原有的结构和性质，是现代工业中不可或缺的干燥设备。