1.凍干的應(yīng)用
干燥是保持物質(zhì)不致變質(zhì)的方法之一。干燥的方法許多,如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等。但這些干燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進行。干燥所得的產(chǎn)品,一般是體積縮小、質(zhì)地變硬,有些物質(zhì)發(fā)生了氧化,一些易揮發(fā)的成分大部分會損失掉,有些熱敏性的物質(zhì),如蛋白質(zhì)、維生素會發(fā)生變性。微生物會失去生物活力,干燥后的物質(zhì)不易在水中溶解等,更談不上外觀或性能的恢復(fù),因此干燥后的產(chǎn)品與干燥前相比在性狀上有很大的差別。
冷凍干燥就是把含有大量水分的物質(zhì),預(yù)先進行降溫凍結(jié)成固體,然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來,而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時的冰架中,因此它干燥后體積不變,疏松多孔。
凍干過程
1.1.冷凍干燥的特點∶
一.冷凍干燥在低溫下進行,因此對于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類不會發(fā)生變性或失去生物活力。食品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味損失很少,可以大限度地保留原有的成分、味道、色澤和芳香。因此在醫(yī)藥、食品、植物學(xué)等方面得到廣泛地應(yīng)用。
二.在低溫下干燥時,物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小,適合一些化學(xué)產(chǎn)品,藥品和食品干燥。
三.在冷凍干燥過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。
四.由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結(jié)構(gòu),不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
五.由于物料在升華脫水以前先經(jīng)凍結(jié),形成穩(wěn)定的固體骨架,所以水分升華以后,固體骨架基本保持不變、干制品不失原有的固體結(jié)構(gòu),保持著原有形狀,多孔結(jié)構(gòu)的制品呈海綿狀具有很理想的速溶性和快速復(fù)水性。
凍干后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
六.由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在,原來溶于水的無機鹽之類的溶解物質(zhì)被均勻分配在物料之中。升華時溶于水中的溶解物質(zhì)就地析出,避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化。
七.由于干燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護,同時因低溫缺氧能滅菌或抑制某些細(xì)菌的活動。
八.干燥能排除 95-99%以上的水份,使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。因脫水*、重量輕、 適合長途運輸和長期保存。在常溫下采用真空包裝保質(zhì)期可達3—5年。冷凍干燥是保存生物特性敏感的組織及組織成份的好方法。因此,冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè),食品工業(yè),科研和其他部門得到廣泛的應(yīng)用。
九.真空冷凍干燥的主要缺點是設(shè)備的投資和運轉(zhuǎn)費用高,凍干過程長,產(chǎn)品成本高,但由于凍干后產(chǎn)品重量減輕運輸費用減少了,能長期貯存,減少了物料變質(zhì)損失,對某些農(nóng)副產(chǎn)品深加工后減少了資源的浪費,提高了自身的價值。例如干血漿、干粉針劑。