真空冷凍干燥機(jī)(凍干機(jī))工作原理

　　產(chǎn)品的真空冷凍干燥需要在一定裝置中進(jìn)行，這個(gè)裝置叫做真空冷凍干燥機(jī)，簡稱凍干機(jī)。

　　真空冷凍干燥的原理是把含有大量水分的物料預(yù)先進(jìn)行降溫，凍結(jié)成冰點(diǎn)以下的固體，再在真空條件下將冰直接變?yōu)闅獾纳A過程，以水蒸氣的形式除去物品中的水，從而得到干燥的并可保持原狀產(chǎn)品。因?yàn)槭抢蒙A達(dá)到除去水分的目的，所以又稱作升華干燥。

　　要使水分直接由冰變?yōu)闅舛怪破犯稍铩Ｔ谡麄€(gè)升華階段，制品必須保持在凍結(jié)狀態(tài)，否則就不能得到性狀良好的產(chǎn)品。在制品預(yù)凍階段，要嚴(yán)格控制預(yù)凍溫度（通常比制品的共熔點(diǎn)低5-10℃度）。

　　如果預(yù)凍溫度不夠低，則制品可能沒有完全凍結(jié)，在真空升華時(shí)會(huì)膨脹起泡或崩塌溶化，若預(yù)凍溫度太低或太高，既會(huì)增加不必要的能量消耗而增加成本，而且對(duì)于某些生物制品也會(huì)降低其凍干后的生物活性。當(dāng)物料在干燥升華階段，物料需要吸收熱量（每克冰完全升華成水蒸氣約吸收2.8kj的熱量）。

　　如果不對(duì)制品進(jìn)行加熱或熱量不足，則水分在升華時(shí)會(huì)吸收制品本身的熱量而使制品的溫度降低，致使制品的蒸氣壓降低，也就是當(dāng)液體中的氣體與水蒸氣的分壓比相等或大于水蒸氣時(shí)，則會(huì)阻礙水蒸氣的傳輸，因?yàn)樗械囊后w里面都含有大量的氣體，即空氣，(一般在5×10－5~1×10－3/kg)于是就會(huì)引起升華速度的降低，整個(gè)干燥的時(shí)間就會(huì)延長，使生產(chǎn)效率下降；但如果對(duì)制品加熱過多，制品的升華速率固然會(huì)提高，但在抵消了制品升華所吸收的熱量之后，多余的熱量會(huì)使凍結(jié)制品本身的溫度上升，而使制品可能出現(xiàn)局部甚至全部崩塌或熔化，引起制品的干縮起泡等現(xiàn)象，至使整個(gè)凍干過程失敗。所以凍干技術(shù)也是一門學(xué)問很深的技術(shù)。