药品的冷冻干燥及面临的问题

郝常明;黄雪菊

【期刊名称】《医药工程设计》

【年(卷),期】2005(026)001

【摘要】通过干燥方法的分类及冷冻干燥机理的介绍,论述了冷冻干燥的特点、设备构成、在医药生产中的应用及面临的问题,阐述了冷冻干燥技术未来的发展前景.

【总页数】3页(13-15)

【关键词】干燥;冷冻干燥机理;设备构成;面临问题;前景

【作者】郝常明;黄雪菊

【作者单位】山东鲁抗医药集团有限公司工程公司,272021;济宁职业技术学院科研处,272000

【正文语种】中文

【中图分类】R1

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真空冷冻干燥技术在食品中的应用

前言（引言）：真空冷冻干燥是将湿物料冻结到共晶点温度下，使物料中的水分变成固态冰然后在较高真空环境下，通过给物料加热，将冰直接升华成水蒸气，再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝，从而获得干燥制品的技术。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行，物料中水分直接从固态升华为气态，因而可最大限度保持被干物料色、香、味、形状和营养成分，而且干燥后的制品呈多孔海绵状结构，极易溶于水（甚至在冰水中），能够迅速复原，密封包装后保存期长。目前，真空冷冻干燥技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和动植物标本制作等领域有着广泛应用。在食品工业方面，尤其在高价值食品和高附加值食品加工中，真空冷冻干燥是干燥技术领域科技含量高、涉及知识面广的一门技术，被认为是目前最优良、最为先进的干燥技术之一。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行，物料中的水分直接从固态升华为气态，因而可以最大限度地保持被干物料的色、香、味、形状和营养成分，而且复水性能好。由于该技术具有其他干燥方法所无法比拟的优点，目前，正逐渐应用于很多行业，尤其在食品工业方面。而该技术下的冻干产品能够很好地吻合绿色食品”、保健食品”、方便食品”三大发展趋势，因此,冻干食品工业逐渐被人们所关注和亲睐。 1.真空冷冻干燥设备食品用冻干设备已经实现了大型化，一般都采用自动控制系统，同时为保证冻干产品的质量和节能，常采用冻干设备和其他干燥设备组合在一起的组合冻干设备，例如，喷雾冻干设备等等。1.1真空冷冻干燥机主要由真空冷冻干燥箱、真空系统、制冷系统、加热系统及自动控制系统等几部分组成。干燥箱是一个真空密闭容器，是干燥过程中传热和传质的场所，他的性能好坏直接影响到冷冻干燥设备的性能。如果带有蒸汽消毒灭菌功能，冻干箱还应是一个低压内压容器。干燥室的形状主要有圆形和矩形两种。圆形干燥室操作容易、强度高、制作费用低，但其内部空间利用率低。真空系统包括机械泵（旋片式真空泵）和增压泵（罗茨真空泵）。真空泵用来抽除系统内空气水蒸汽。当真空泵工作时，打开隔离阀，真空干燥室内的空气及水蒸汽经过水蒸汽捕集冷凝器捕获后进入真空泵，由真空泵排气口排出系统外。为了防止经水蒸汽捕集冷凝器捕获后抽除的气体中仍含有极少量的水蒸汽进入泵内，系统配气镇阀。在真空泵的排气口装有油雾捕集器，以防止排出气体中烟雾污染室内环境。冷阱的作用是将干燥室中的水蒸汽冷凝吸附变成冰，以免进入真空泵，一方面可以减小真空泵的工作负担，另一方面能够保证干燥室具有较低的真空度。 1.2真空冻结干燥设备系统组成真空冷冻干燥系统主要由制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统和控制系统等组成，冷冻干燥室：冷冻干燥室有卧式圆柱形、箱形等类型。干燥室要求能制冷到-40 C或更低温度，又能加热到+ 50 C左右。干燥室设计有几层至十几层干燥搁扳，以放置几十至数百只干燥盘。干燥室装有管道和真空阀门与低温冷凝器相连，以排除室内的水蒸汽，同时还有管道与交换器、制冷机相连，以获得物料冰晶升华所需要的热量和低温环境。低温冷凝器：低温冷凝器是一个密封的容器，用管路与制冷机、真空泵、热交换器相连，以获取低温真空环境和冷凝器内除霜的热量供给。冷凝器内的温度必须保持低于干燥室内物料的温度，一般冷凝器内的温度应保持在-40 C至-50 C左右，使大量的水蒸汽在冷凝器室中凝结低温冷凝器还设有除霜装置、排出阀、热空气吹入装置等，用来融化凝结的冰霜和排出内部水分，并将室内吹干。1.3真空系统由冷冻干燥室、低温冷凝器、真空阀门和管道、真空泵和真空仪表等构成冷冻干燥设备的真空系统，系统要求密封性能好。真空泵采用旋片式或滑阀式油封机械泵泵的真空系统和采用罗茨泵中间增压-水环泵机组真空系统。 2. 真空冷冻干燥工艺不同产品，由于其品种、成分、含水量、共晶点和崩解温度等的差异不同。同一种样品，使用不同的冻干机或同一冻干机不同的装机容量别的。，也可采多级蒸汽喷射，所需要的冻干工艺也

冷冻干燥工艺流程及其应用-

冷冻干燥工艺流程及其应用

目录冷冻干燥工艺的原理及特点………………… 真空冷冻干燥机组成………………………… 冷冻干燥工艺……………………………………食品冷冻干燥技术的运用…………………… 冻干食品的特点…………………………………我国食品冻干技术面临的问题……………… 冷冻干燥工艺的应用前景…………………… 结论…………………………………………………参考文献……………………………………………

冷冻干燥工艺流程及其应用 1冷冻干燥工艺的原理及特点 1.1冷冻干燥工艺原理冷冻干燥就是把含有大量水分的物质，预先进行降温冻结成固体。然后在真空的条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来，而物质本身留在冻结的冰架子中，从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态,且制品复水性极好。然后在适当的温度和真空度下进行冰晶升华干燥，等升华结束后再进行解吸干燥，除去部分结合水，从而获得干燥的产品的技术。冷冻干燥过程可分为制品准备、预冻、一次干燥（升华干燥）、二次干燥（解吸干燥）、和密封保存五个步骤。利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质，通常是含有微生物组织的水溶液，或不含微生物组织的水溶液。产品在冻结之后置于一个低水气压下,这时包含冰的升华,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化，从而确保了制品物性在保存时不易改变。实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。

图1：水的平衡相图 1.2冷冻干燥工艺存在的优缺点 1.2.1冷冻干燥工艺的优点（1）冷冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成分被在其位置上的坚冰支持着,在冰升华时会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性; （2）蛋白多肽类药物在高温下容易变性,造成干燥后生物活性的降低;冷冻干燥的过程是在低温状态下进行的,工艺过程对组分的破坏程度小,热畸变极其微弱,对不耐热药物特别是蛋白质多肽类药品非常适合[1]; （3）冷冻干燥的药剂为液体,定量分装比粉剂或片剂精度高;用无菌水溶液调配且通过除菌过滤、灌装,杂质微粒小、无污染。制品为多孔结构,质地疏松,较脆,复水性能好,重复再溶解迅速完全,便于

食品冷冻干燥技术的应用及进展

食品冷冻干燥技术的应用及进展钱丹20090803109 (徐州工程学院食品(生物)工程学院,江苏徐州221000) 摘要:本文阐述了冷冻干燥在食品工业中的应用，介绍了冷冻干燥的工艺、冷冻干燥技术的特点、冷冻干燥得国内外的现状以及发展趋势，最后指出了发展冷冻干燥技术的对策。关键词:冷冻；干燥技术；食品工业 Freeze-drying technology application and progress QIAN Dan 20090803109 (Xuzhou Instittute of Technology Food (biological) engineering institute,JiangSu Xuzhou 221010) Abstract:this article expounds the freezing drying in the food industry application, this paper introduces the technology of the freeze drying, freeze drying, freeze drying the characteristics of the technology at home and abroad and the present situation of the development trend, and finally points out the development countermeasures of freeze-drying technology. Keywords: frozen; Drying technology; Food industry 在冷冻干燥过程中，由于食品在低温、缺氧和避光条件下失去水分，干燥后的食品基本上保持了原新鲜食品的色、香、味、形及有效成分，蛋白质、维生素等各种营养成分、特别是那些易挥发热敏性成分不损失。只有这样才能最大限度地保持原有的营养成分，有效地防止干燥过程中的氧化、营养成分的转化和状态变化。冻干的制品成海绵状，无干缩、复水性极好，食用方便、含水分极少，包装后可在常温下长时间保存和运输，复水后近似于新鲜食品。真空冷冻干燥法是目前所有干燥方法中最先进的一种技术，是无需任何添加剂和防腐剂，能够保持新鲜食品原有的生物活性及有效成分的最佳冷干和保鲜技术[1]。 1 冷冻干燥工艺 1.1 前处理工艺对于不同的待干物料，前处理的方法是不同的。根据原料的特点采用相应的处理方法，如蔬菜冷冻干燥的前处理，除进行原料的分选、清洗、切分外，还需进行漂烫[2]。 1.2 预冻工艺预冻有抽真空自身蒸发冻结和用速冻设备冻结两种，为了保证食品的品质，一般选用后者。根据被冻物料的共晶点温度，选择预冻温度；根据被冻物料的结构，形状和大小，选择冻结时间；根据物料的性质，选择预冻速率，预冻工艺直接影响着物料的品质[3]。 1.3 升华干燥升华干燥在真空装置中进行，因而在升华干燥过程中保持合适的真空度十分重要。为了提高升华速度，缩短产品冻干时间，需要适当提高升华的温度、传热系数以及减少水蒸汽的逸出阻力。升华时的温度受条件的制约：食品冻结部分的温度应低于共晶点温度，否则冻结部分将融化，使已干燥部分构成的骨架刚度下降，变得有粘性而塌陷，封闭了已干燥部分的海绵状微孔，阻止升华继续进行，

真空冷冻干燥技术在食品中的应用

真空冷冻干燥技术在食品中的应用 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

前言（引言）：真空冷冻干燥是将湿物料冻结到共晶点温度下, 使物料中的水分变成固态冰, 然后在较高真空环境下, 通过给物料加热, 将冰直接升华成水蒸气, 再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝, 从而获得干燥制品的技术。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行, 物料中水分直接从固态升华为气态, 因而可最大限度保持被干物料色、香、味、形状和营养成分, 而且干燥后的制品呈多孔海绵状结构, 极易溶于水(甚至在冰水中), 能够迅速复原, 密封包装后保存期长。目前, 真空冷冻干燥技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和动植物标本制作等领域有着广泛应用。在食品工业方面, 尤其在高价值食品和高附加值食品加工中,真空冷冻干燥是干燥技术领域科技含量高、涉及知识面广的一门技术, 被认为是目前最优良、最为先进的干燥技术之一。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行, 物料中的水分直接从固态升华为气态, 因而可以最大限度地保持被干物料的色、香、味、形状和营养成分, 而且复水性能好。由于该技术具有其他干燥方法所无法比拟的优点, 目前, 正逐渐应用于很多行业, 尤其在食品工业方面。而该技术下的冻干产品能够很好地吻合“绿色食品”、“保健食品”、“方便食品”三大发展趋势, 因此,冻干食品工业逐渐被人们所关注和亲睐。 1. 真空冷冻干燥设备食品用冻干设备已经实现了大型化, 一般都采用自动控制系统, 同时为保证冻干产品的质量和节能, 常采用冻干设备和其他干燥设备组合在一起的组合冻干设备, 例如, 喷雾冻干设备等等。 1.1 真空冷冻干燥机主要由真空冷冻干燥箱、真空系统、制冷系统、加热系统及自动控制系统等几部分组成。干燥箱是一个真空密闭容器, 是干燥过程中传热和传质的场所, 他的性能好坏直接影响到冷冻干燥设备的性能。如果带有蒸汽消毒灭菌功能, 冻干箱还应是一个低压内压容器。干燥室的形状主要有圆形和矩形两种。圆形干燥室操作容易、强度高、制作费用低, 但其内部空间利用率低。真空系统包括机械泵( 旋片式真空泵) 和增压泵( 罗茨真空泵) 。真空泵用来抽除系统内空气水蒸汽。当真空泵工作时, 打开隔离阀, 真空干燥室内的空气及水蒸汽经过水蒸汽捕集冷凝器捕获后进入真空泵, 由真空泵排气口排出系统外。为了防止经水蒸汽捕集冷凝器捕获后抽除的气体中仍含有极少量的水蒸汽进入泵内, 系统配气镇阀。在真空泵的排气口装有油雾捕集器,以防止排出气体中烟雾污染室内环境。冷阱的作用是将干燥室中的水蒸汽冷凝吸附变成冰, 以免进入真空泵, 一方面可以减小真空泵的工作负担, 另一方面能够保证干燥室具有较低的真空度。 1.2 真空冻结干燥设备系统组成真空冷冻干燥系统主要由制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统和控制系统等组成,冷冻干燥室:冷冻干燥室有卧式圆柱形、箱形等类型。干燥室要求能制冷到- 40 ℃或更低温度,又能加热到+ 50 ℃左右。干燥室设计有几层至十几层干燥搁扳,以放置几十至数百只干燥盘。干燥室装有管道和真空阀门与低温冷凝器相连,以排除室内的水蒸汽,同时还有管道与交换器、制冷机相连,以获得物料冰晶升华所需要的热量和低温环境。低温冷凝器:低温冷凝器是一个密封的容器,用管路与制冷机、真空泵、热交换器相连,以获取低温真空环境和冷凝器内除霜的热量供给。冷凝器内的温度必须保持低于干燥室内物料的温度,一般冷凝器内的温度应保持在- 40 ℃至- 50 ℃左右,使大量的水蒸汽在冷凝器室中凝结低温冷凝器还设有除霜装置、排出阀、热空气吹入装置等,用来融化凝结的冰霜和排出内部水分,并将室内吹干。 1.3真空系统

真空冷冻干燥食品加工工艺特性

真空冷冻干燥食品加工工艺特性摘要：随着我国改革开放政策的出台，我国的经济迅猛发展起来，科学技术也不断发展。真空冷冻干燥技术在我国也有了长足的发展，并且成为当代食品加工中应用的先进技术之一。本文主要介绍了真空冷冻干燥食品加工的工艺过程及要求，提出了通过工艺方法提高冻干食品加工效率及质量的一些措施。关键词：冷冻；干燥；食品加工；特性引言真空冷冻干燥装置的设计制造等没有一套成熟的计算方法和检测标准，真空冷冻干燥食品、果蔬、花卉等也没有一套现成的预冷工艺，基本上是凭经验。因此，迫切需要加强对这些问题的探讨和关注。下文主要探讨了真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用的综述及其应用的实践，最后对真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用进行了展望。 1 真空冷冻干燥原理与特点 1.1 真空冷冻干燥的原理根据热力学中的相平衡理论，水的三相点（汽、液、固三相共存）温度为 0.0098℃，三相点压力为609.3pa（4.57mm/mg）在水的相变过程中，当压力低于三相点压力时，固态冰可以直接转化为气态的水蒸气即冰晶升华。真空冷冻干燥即是把含有大量水的物质预先冷冻，使物质中的游离水结晶，冻结成固体，泳后在高真空条件下使物质中的冰晶升华，待冰晶升华后再除去物质中部分吸附水，最终得到残余水量为1-4%左右的干制品。真空冷冻干燥简称为冻干 1.2 真空冷冻干燥的特点冻干过程决定了其干制品具有如下特点： 1.2.1 食品干燥是在低温（-40℃到+55℃）下进行，且处于高真空状态，因此，特别适用于热敏性高和极易氧化的食品的干燥，可以保留新鲜食品的色香味及营养成分。 1.2.2 干制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态。 1．2.3 冻干制品具有多孔结构，因此，具有很理想的速溶性和快速复水性.复水时，比其它干燥方法生产的食品更接近新鲜食品。 1.2.4 在升华过程中溶于水的可溶性物质就地析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水份向表面迁移而将无机盐和营养携带到物料表面而造成表面硬化和营养损失的现象。 1.2.5 冻干食品采用真空或充氮包装和避光保存，可保持5 年不变质。与速冻食品相比免除了运输储存、销售过程中耗费很高的冷藏链，真空冷冻干燥被认为是生产高品质食品的最好的方法。 2 真空冷冻干燥技术生产的工艺流程真空冷冻干燥食品的生产工艺流程包括前期处理、速冻、升华干燥和包装四大方面，其具体工艺流程如下。 2.1 前期处理前期处理是指对所选的加工食物的前期处理，包含以下操作：清洗、切分、漂烫、杀菌、防氧化、甩干、装盘等。所需要的基本设备主要是水槽、台案、甩干机、切菜机等。在这一过程中，要注意清除附在根茎叶上的泥砂以及虫和卵，避免对其加热过度。只有把好前期的处理关，才有可能生产出高品质的冷冻食品。 2.2 速冻

食品的冷冻干燥机使用地要求及冷冻干燥机实用实用工艺全参数

潍坊马丁冻干机简介一、真空冷冻干燥技术简述（简称FD冻干技术）是研究在真空低温环境下，被冻干物料进行传热传质过程的特点和规律的科学，它是一门跨学科的综合技术。冻干技术的发展需要真空、制冷、加热、机械传动、自动控制等技术的支持。真空冷冻干燥技术的应用范围是非常广泛的，只要是含水、无毒、无腐蚀性的物质都可以运用冻干技术将其制成冻干品。几乎所有的农副产品，如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品、调味品、速溶食品等。目前，应用冻干技术最为广泛的是食品行业、生物制药行业、医疗行业、保健品行业、纳米级材料等。随着冻干食品的迅速发展与应用，国内冻干食品的生产厂家也越来越多，如何运用冻干设备的生产出合格的产品对于生产厂家来讲都已熟知。但如何将冻干基理、冻干工艺的研究成果运用到实际的生产过程中控制操作冻干设备，使整个冻干艺达到最佳值，缩短冻干时间，提高生产率，降低成本是国内很多冻干食品生产厂家所不甚了解的。本文对此做出较粗略的阐述，目的是为促进冻干行业内人士相互之间的探讨、研究与借鉴 2、升华干燥中的传热与传质要维持升华干燥的不断进行，必须满足两个基本条件，即热量的不断供给和生成水蒸汽的不断排除。在干燥开始阶段，如果物料温度相对较高，升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行，物料温度很快就降到与干燥仓蒸汽分压平衡的温度，此时，不间断外界供热，升华干燥平稳进行。在外界供热的情况下，升华所生成的蒸汽及时排除，冷冻干燥过程完成结束。真空冷冻干燥技术应用于食品行业，使用该技术加工出来的产品，就称之为冻干食品（FD食品冻干）。可加工几乎所有的农副产品，如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品。冻干技术还应用于生物制药行业、医疗行业、保健品行业等。能够最大限度的保持原有食品的色、香、味、形及营养成分，复水效果极佳。（1）冻结条件下的物料冰晶升华脱水后骨架保持原型，原冰晶所占空间形成似海绵状的微孔极易吸水。（2）在低温状态下脱水，不仅热敏性成分不受破坏，而且色素和芳香物质损失极少。（3）在真空环境下脱水真空环境下是缺氧的，食品成分不会氧化变质，能抑制某些细菌的有害作用。（4）升华由表面开始，逐渐深入内部冰晶升华时只有水分子脱除，溶于水中的物质仍保留原处。型号/参数FD-10 FD-20 FD-50 FD-75 FD-100 FD-125 FD-150 FD-175 FD-200 FD-275 干燥面积㎡10 20 50 75 100 125 150 175 200 275 料盘尺寸745*635*30540*635*30 360 432 504 576 792 料盘数量21 60 144 216 288

冷冻干燥技术

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绪论冷冻干燥是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。这种干燥方法与通常的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有许多突出的优点，如：（1）它是在低温下干燥，不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力。这对于那些热敏性物质，如疫苗、菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。（2）由于是低温干燥，使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小，是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。（3）在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，能最好地保持物质原来的性状。（4）干燥后体积、形状基本不变，物质呈海棉状，无干缩；复水时，与水的接触面大，能迅速还原成原来的性状。（5）因系真空下干燥，氧气极少，使易氧化的物质得到了保护。（6）能除去物质中95～99%的水分，制品的保存期长。总之，冷冻干燥是一种优质的干燥方法。但是它需要比较昂贵的专用设备，干燥过程中的耗能较大，因此加工成本高，目前主要应用在以下一些方面：（1）生物制品、药品方面：如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗等。（2）微生物和藻类方面：如酵母、酵素、原生物、微细藻类等。（3）生物标本、活组织方面：如制作各种动植物标本，干燥保存用于动物异种移植或同种移植的皮层、角膜、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。（4）制作用于光学显微镜、电子扫描和投射显微镜的小组织片。（5）食品的干燥：如咖啡、茶叶、鱼肉蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。（6）高级营养品及中草药方面：如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。（7）其他：如化工中的催化剂，冻干后可提高催化效率5-20倍；将植物叶子、土壤冻干后保存，用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及生长因子的作用；潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥，能最大限度的保持原状等。冷冻干燥能保存食物很早就为人们所知。古代北欧的海盗利用干寒空气的自然条件来干燥和保存食物，就是其中一列。但是，将冷冻干燥作为科学技术还是近百年来的事。1890年啊特曼（Altmann）在制作标本时，为了防止标本中的物质在有机溶剂中溶解，造成不可逆损失，改变过去用有机溶剂脱水的方法，采用冷冻干燥法冻干各种器官和组织。他的工作确立了生物标本系统的冻干程序，这是冻干在制作生物标本中的最早应用。 1909年谢盖尔（Shackell）将冻干引入细菌学和血清学领域。他采用了盐水预冻，在真空状态下，用硫酸做吸水剂，对补体、抗毒素、狂犬病毒等进行冻干，其设备虽十分简陋，但却是后世先进冻干机的雏形。 1912年卡瑞尔（Carrel）首先提出用冻干技术为外科移植保存组织。 1935年第一台商用冻干机问世。1940年冻干人血浆开始投入市场。第二次世界大战中，由于需要大量的冻干人血浆和青霉素，因而冻干在医药、血液制品等方面的应用得到迅速的发展。艾尔塞（Elser）、沸烙斯道夫（Flosdorf）、格雷夫斯（Greaves）和他们的同事们，一方面进行冻干基础理论的研究，一方面进行装置大型化、现代化的改进，使冻干技术从实验室阶段向工业生产和产品商品化发展。战后，冻干法又迅速扩展到各种疫苗、药品等领域。 1930年沸烙斯道夫进行了食品冻干的试验，1949年他在着作中展望了冻干在食品和其他疏松材料方面应用的前景。二次世界大战后，英国食品部在啊伯丁（Aberdeen）的试验工厂也进行了食品冻干的研究。他们在综合了当时的一些研究成果的基础上，于1961年公布了试验成果，证明冻干法用于食品加工是一种能获得优质食品的方法。随后在美、日、英、加等国相继建立起冻干食品的工厂，到1965年全球

冻干食品生产线包括前处理

冻干食品基础知识冻干食品生产线包括前处理、速冻、升华干燥和包装等环节。为了给速冻库和升华干燥仓创造正常工作条件，必须配套制冷系统、加热系统、设备监控系统和物料运输系统，还要配套蒸汽锅炉和循环水。冻干生产线的最关键设备是升华干燥仓，它是一个很大的卧式圆筒，筒内装有多层加热器，料盘插进多层加热架之间。料车沿天轨从前处理间（装料）、经速冻库（速冻）和干燥仓（升华干燥脱水）到包装（卸料），再沿天轨回到前处理间。这样循环运料，非常便捷、卫生而安全。水汽冷阱装置于加热架两侧（或独立于仓外），加热架上的加热板，经过专门的表面处理，能以辐射方式向物料传递热能（升华热）水汽冷阱能快速捕获由物料升华出来的水汽。将一个干燥仓的料由速冻库运进干燥只需5分钟，从而保证冻料不融。真空冷冻干燥设备主要由干燥箱、冷凝器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。 1.干燥箱是一能抽真空和加热的密闭器，物料的升华干燥过程是在干燥室内完成的，物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的，按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料，每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头，用以监测整

个冻干过程中的物料温度。门采用橡胶密封条，应注意关门时要把门上的手柄拧紧，确保箱内密封。 2.冷凝器（捕水器）是凝结升华水气的密闭装置，内部有一个较大面积的金属吸附面，从干燥箱物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上，吸附面的工作温度可达-45℃~-55℃，冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒，内部盘有冷凝管，分别与制冷机组相连，组成制冷循环系统。冷凝器与干燥箱连接采用真空蝶阀；采用不锈钢管或者特制处理铁制无缝管与真空泵组连接组成真空系统，筒内冷凝管上部装有化霜喷水管，它通过真空隔膜阀与水管连接，这是为了保证化霜水等不进入干燥箱和真空管道或者采用热氨化霜要求冷凝能承受15大气压以上。在冷凝器外部采用泡沫塑料板保温绝热，最外层包以不锈钢板。 3.加热系统冻干机加热系统的作用是对干燥箱内物料进行加热，以便使物料不断地得到升华热，使物品以达到规定的含水率要求，冻干机加热系统有不同的加热方法，在接触式加热中，采用的是循环介质加热法。循环加热系统由管道泵、循环介质箱、加热器、进出管路、液温控制器等组成。循环液由水4份、乙醇2份，乙二醇4份配置成循环不冻液，其

真空冷冻干燥的原理

真空冷冻干燥的原理目录第一节冷冻干燥的原理 (1) 第二节冻干机的组成和冻干程序 (2) 第三节共溶点及其测量方法 (4) 第四节产品的预冻 (6) 第五节产品的第一阶段干燥 (9) 第六节产品的第二阶段干燥 (12) 第七节影响干燥过程的因素 (13) 第八节冻干曲线时序的制定 (16) 第九节冻干的后处理 (18)

第一节冷冻干燥的原理干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉，有些热敏性的物质，如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等。因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。而冷冻干燥法不同于以上的干燥方法，产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行，即在产品冻结的状态下进行，直到后期，为了进一步降低产品的残余水份含量，才让产品升至0℃以上的温度，但一般不超过40℃。冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它干燥后体积不变，疏松多孔在升华时要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，必须要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。冷冻干燥有下列优点：一．冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。二．在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品，药品和食品干燥。三．在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性装。四．由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。五．干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。六．由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。七．干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不致变质。因此，冷冻干燥目前在医药工业，食品工业，科研和其他部门得到广泛的应用。

食品冷冻干燥工艺及设备a

食品冷冻干燥工艺及设备作者：周斌摘要：干燥是食品保藏的重要手段，也是一项重要的食品加工技术。通过干燥技术将食品中的大部分水分除去，达到降低水分活度、抑制微生物的生长和繁殖、延长食品贮藏期的目的。食品冷冻干燥也称真空冷冻干燥，它是将物料冻结到共晶点温度一下，在真空条件下，通过升华除去物料中水分的一种适合热敏物质的干燥方法，理想冷冻干燥后的物质，其物理，化学和生物性状基本不变。真空冷冻干燥技术是一门跨学科的复杂技术，它需要真空、制冷、流体、生物工程、传热传质和自动控制等方面知识，它的发展推动着交叉学科的进步。关键词：干燥；加工；冷冻；温度；技术 Freeze-drying of food technology and equipment Name:zhou bin Abstract：Drying is an important means of food preservation,is also an important food processing technology.Drying technology by most of the water to remove food, To reduce water activity, inhibit microbial growth and reproduction, the purpose of extended storage period of food,Freeze-dried foods, also known as vacuum freeze drying,It is the material point of freezing to the eutectic temperature of about,In vacuum conditions, through the sublimation of water to remove the material substance of a thermal drying method for,Ideal freeze-dried material, its physical, chemical and biological characteristics remain basically unchanged,V acuum freeze-drying technology is a complex interdisciplinary technology,It requires a vacuum, refrigeration, fluid, biological engineering, heat and mass transfer and automatic control knowledge,It promotes the development of cross-disciplinary progress. Key words:Drying;Processing;Frozen;Temperature;Technology 前言：我国是一个农业生产及食品加工大国，但由于我国产地交通不便和加工技术落后，粮食及农产品产后损失超过30%，在经济上造成巨大的损失，因此，在粮食、蔬菜、水果的采后进行干燥处理具有十分重要的意义，食品干燥的目的主要有三个：①延长储藏期。经干燥的食品，其水分活性较低，有利于在室温条件下长期保存，以延长食品的市场供给期，平衡产销高峰。②用于某些食品加工过程以改善加工品质。③便于商品流通。干制食品重量减轻，容积缩小，可以显著的节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运，实际上干燥操作已经渗透到各种食品的加工环节中，成为食品加工操作的主要单元操作。食品的状态非常复杂，按被干燥的食品物料的状态可分为：①粉状食品物料。

冷冻干燥技术在食品方面的应用实践分析

冷冻干燥技术在食品方面的应用实践分析发表时间：2019-09-21T14:40:24.110Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：余志刚 [导读] 摘要：本文主要针对在食品方面冷冻干燥加工处理技术的实践应用开展深入研究，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考依据。佛山市南海区西樵食品集中加工中心有限公司广东佛山 528000 摘要：本文主要针对在食品方面冷冻干燥加工处理技术的实践应用开展深入研究，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考依据。关键词：冷冻干燥；技术；食品方面；应用实践；前言：伴随着社会经济持续发展，带动了各行业领域的快速发展，比如食品加工领域发展势头呈现着日益迅猛趋势，对各项加工处理技术要求逐渐提升。冷冻干燥加工处理技术，属于食品方面加工处理主要技术之一，需得到食品加工领域的普遍关注及重视。 1、概述冷冻干燥加工处理技术 1.1 技术原理冷冻干燥加工处理技术基本原理即为：把含水新鲜物料全部冷冻至冰点下范围，以至于物料内部游离水逐渐转变成冰晶的形态，再把冰转化成水蒸气，将水分去除的冷冻干燥加工处理技术。从总体上来说，该项技术主要就是把水实现物质变化及转移全过程。水处于不同温度与压力状态，会以三种形态存在着，即为固态冰、液态水及气态水。这几种状态能够实现相互依存及转化。水，它三相点的温度即为 0.0098℃，三相点的压力即为609.3Pa，处于以上条件之下，三种状态的水可处于平衡状态。依据压力减小而沸点降低这一原理，环境压力只要处于三相点的压力范围下，物料内部水分便可不经液相直接实现升华及去除，故借助该方法便可实现产品加工操作。 1.2 产品特征食品在经冷冻干燥加工处理之后，在食品基质当中水分活度可得到降低，对于部分酶活性与微生物的生长可起到抑制作用，将生化与化学反应速度降低，促使食品腐烂与变质的速度逐渐减缓，维持天然食品最初新鲜度、营养成分、风味、色泽等，食品保质期能够得到延长，以下是对冷冻干燥加工处理技术基本特征的具体阐述： 1.2.1 保持良好营养成分因冷冻干燥加工处理技术，属于低温环境下实施加工操作，故能够保持住被加工物料内部所含蛋白质、碳水化合物、微生物等多种营养成分，冷冻干燥加工处理期间，VC实际损失率会控制在10%范围。 1.2.2 维持原有风味通过在食品加工方面运用冷冻干燥加工处理技术，能够有效维持被加工物料原有风味构成，并不会对风味成分结构产生破坏作用，可以维持着被加工物料原有外部形态，不会改变热敏性的物质与天然色素，确保芳香物质有着较低损失率。 1.2.3 较长保质期食品物料处于低温环境下开展冷冻干燥加工处理，物料内部酶作用与微生物在加工处理期间均会有被抑制现象出现，物料经冷冻干燥加工处理过后，产品内部并不含有着游离水，故食品并不容易出现腐烂变质情况，食品的保质期限能够得以延长。 1.2.4 方便运输冷冻干燥加工处理技术，其脱水相对较为彻底，经冷冻干燥加工处理之后，产品体积相对较小，质量也相对较轻，比较方便于常温下贮存及运输。 1.2.5 复水性良好冷冻干燥加工处理技术，其复水性良好，实际复水率一般会超过90%，复水过后，与加工处理前期相比，食品在口味、形态、色泽、外观方面并无明显差异性。因被干燥物料内部所含水分处于冻结状态被直接蒸发处理，故干燥处理期间，水分并不会带动着可溶性的物质逐渐转移至物料表面，物料表面并不会有硬质薄皮形成，物料干燥加工处理过后，也不会出现收缩坍塌变形情况。故而，冷冻干燥加工处理后产品的内部会有多孔海绵状的结构出现，吸水后可恢复至原有状态。 1.3 工艺流程与实际操作要点 1.3.1 流程冷冻干燥加工处理技术工艺流程主要包括：预处理原料、速冻处理、脱水干燥加工处理、包装至成品。 1.3.2 要点 ①预处理操作在这一加工处理工序当中，是指筛选物料、其清洗与切分物料，并对物料进行漂烫及杀菌处理，目的为将杂质与被污染的变质部分去除掉，彻底清除掉附在食品表面虫卵或者泥土等，但应当尤为注意漂烫的时间与温度必须得以合理把控，防止加热漂烫过度而对食品品质产生不良影响。 ②速冻处理迅速冻结已经预处理后物料，冻结的温度通常低于共晶点的温度约5℃，也可依据实际情况调至更低的温度状态。物料共晶点往往有差异性存在着，故应调整好冻结的实际温度，冻结期间应冻透物料，防止残留过多水分，对物料形态与品质等产生不良影响，需注重对冻结速度合理把控，所形成冰晶若越小，则物料内部组织结构遭受到的破坏程度也就相对较小一些。此外，还应当注意预处理物料过后，必须尽快实施速冻加工处理，防止其长时间暴露于空气当中而影响到食品品质。 ③脱水与干燥处理脱水干燥加工处理，主要包含着升华与解析两个环节，升华，是将物料内自由水去除掉，而解析则是将物料内部结合水去除掉。升华加工处理环节，经速冻处理后产品必须及时实施升华干燥处理，防止原料升温对干燥产生影响，应从食品表面着手进行升华加工处理，带走热量，及时供给好升华热，以维持住升华温度处于恒定不变状态；解析环节，待升华加工处理完毕，物料内部已去除了游离水，但仍然存在着结合水，若未能得到及时处理，则会对产品保质期与稳定性产生不良影响，故必须及时做好解析加工处理，确保水分子所获取足够

食品真空冷冻干燥技术研究

食品真空冷冻干燥研究付西光,董英,马海乐 (江苏理工大学生物与环境工程学院,江苏镇江212013) 摘要:真空冻干技术是干燥技术领域中科技含量高、涉及知识面广的一种技术,因其产品具有绿色、方便、保健功能,使该技术日受关注．文中阐述了冻干机理与工艺,通过真空冻干与热风干燥产品品质的比较,阐明冻干食品的专门性,并从设备、工艺及特性三个方面指出真空冷冻干燥存在的问题．关键词:食品;真空;冷冻;干燥随着世界经济的进展,国内外食品市场上发生了专门大的变化．其要紧特点是无污染的天然绿色食品、高质量的合成功能食品、花样品种繁多的快速方便食品走俏市场．食品除了具有营养,供给人体活动所需能量的功能外,又附加了两个功能,即保健和防病治病的免疫功能．人们在追求食品的色、香、味及口感外,还追求其易食性[1,2]．冻干技术能专门好地吻合“绿色食品”、“方便食品”和“保健食品”的三大进展趋势,因此,应积极进展冻干食品工业．在一些发达国家,80%～90%的食品属于方便食品或合成功能食品,仅日本市场上销售的保健食品就有2000多种,欧美国家中可达5000余种[2,3]．中国是一个农业大国,专门多农产品的产量在世界上均名列前茅,农业在国民经济中的地位十分重要．然而落后的加工技术大大限制了中国农产品的产后加工技术,阻碍

了农产品的商品化的进程,严峻阻碍了中国农业的效益．能够确信,随着世界经济的不断进展,生活节奏的逐步加快,人们对各种合成食品、快速方便食品的需求量也在迅速增加,特不是对这些食品的质量和花色品种的要求也愈来愈高．显然,这为农产品的深加工、精加工提供了宽敞的市场,为提高农产品的效益制造了专门好的条件．真空冷冻干燥技术是干燥技术领域中科技含量高、涉及知识面广的一种技术,同时也是干燥方法中设备最复杂、能耗最大、干燥成本最高的一种方法[4-10],但由于其干燥产品的专门性:冻干食品具有复水性能佳、色泽保持好、营养成分损失少、产品重量轻、便于携带运输、易于长期保存,在品质上远优于其它干制食品的显著优点,使其成为干燥技术研究和进展的前沿[11-13]． 1 真空冷冻干燥原理及工艺过程 1．1 干燥原理真空冷冻干燥是将含水物料冻结后,在真空环境下加热,使物料中水分直接升华除去,从而使物料脱水获得冻干制品的过程．真空冷冻干燥属于物理脱水,理解其过程应从水的三相平衡图开始．如图1所示,ＡＢ、ＡＣ和ＡＤ线分不称之为升华曲线、溶解曲线和汽化曲线;三线交点Ａ为固、液、气三相共存的状态,称为三相平衡点,其温度为0.0098℃,压力为610Ｐａ,箭头1、2、3分不表示冰升华成水蒸气、冰融化成水和水气化成水蒸气的过程．升华现象是物质从固态不经液态而直接变成气态的过程,由该图可知,当压力低于610Ｐａ时,不论温度如何变化,水的液态

冷冻干燥技术在制药领域的应用

摘要：随着社会经济的发展和人民物质生活水平的日益提高，人们对身体健康也提出了新要求。药品作为保障人类身体健康的重要成分，如何保证药效的稳定性、药物的高质性深受业内人士的重视。冷冻干燥技术作为目前药品生产中最为关键的环节，其在药物生产稳定方面深受业内人士的关注。本文主要对冷冻干燥技术概念、原理、特点进行分析，着重探讨了其未来发展和应用前景，旨在为同行工作提供参考。关键词：冷冻干燥技术；制药工艺；应用情况新世纪，物质生活不断丰富、生活节奏的不断加快使得人们对生活质量也提出了新要求，这也促使了人类对健康认识的全面。制药工艺的改革力度的不断深入，无论是生产技术还是生产理念，都出现了巨大的转变。基于这种社会发展形势，冷冻干燥技术在制药领域引起了人们的高度重视，并形成了一个涉及范围广、工作效率高的工作方式。药品冷冻技术在应用中是集制冷、真空技术为一体的综合性技术，但在工作中，由于冷冻干燥技术的应用容易受到外界环境的干扰，为此必须要提前进行严格的改革和设计，促使这门技术在应用中朝着理想、可靠的方向发展。一、冷冻干燥技术概述冷冻干燥技术是一种在低温条件下对产品进行干燥处理的一种工艺，其具备着常规干燥条件下不可比拟的工作优势。这种干燥技术最早出现于十九世纪世纪初期，是在食品加工领域应用较多的一种，直至上个世纪后期才在制药领域得到使用。这种技术的出现对于制药生产而言可谓是一个质的飞跃，对制药行业的发展有着极大的推动和促进作用。 1、冷冻干燥技术概念为了生存，人类每天都需要摄取食物中所含有的水分；为了生存，人类保存食物、药物必须要除去水分，为了更好的生存，人类很多生活资料必须要彻底的去除水分。在这种时代背景下，我们便会发现干燥技术是一个多么重要的工作。干燥技术是保证物质不致腐败和变质的主要方法之一，是目前社会生产领域中最为常见的工作。冷冻干燥技术作为一项干燥新技术，在近年来的社会发展中得到了广泛的应用，尤其是在食品生产、药品生产和农副业加工等领域中，更是成为产品保鲜、保质的主要手段。所谓的冷冻干燥技术也被人们广泛的称之为动感技术，是温度在0℃以下进行水分去除的一种技术。 2、特点在现阶段的社会发展中，干燥技术的应用不断深入，这也使得干燥技术的使用方法得到了极大的优化和改进。冷冻干燥技术作为一种工作新技术，其主要的特点表现在以下几个方面： 2.1、冷冻干燥法通常都是在低温条件下进行的，其在应用的过程中热敏性的物质在高温干燥条件下容易产生性能变化，而采用冷冻干燥方法则有效的避免了这一问题的产生。 2.2、冷冻干制品药液在冻结前进行分装，剂量十分准确，同时在制药生产中对于药品的生产优势也较为明显。 2.3、冷冻干燥过程中避免了化学、物理和霉菌等相关变化模式，其需要确保制品的物理性质不变。因此在应用之中采用冷冻干燥方法进行处理，这对于提升药品稳定性十分有效。 2.4、冷冻干燥方法的选用有助于药品稳定性。在药品生产中，冻结条件下的药性经济危机稳定，避免了药物失衡而产生的药效流失。这种方法的应用中，药物在在干燥之后，虽然其体积一定程度上缩小、变化，但是其颜色和形状以及成分基本不变，避免了浓缩现象的产生。 2.5、在冷冻干燥技术的应用中，干燥后的材料多呈现出疏松多孔的工作方式，一般都成海绵状，这种状态之下的复水性能好、溶解度较为迅速，物料在水中溶解的时候其冰晶的形态出现较多，即容易融入无机盐等相关的物料之中，避免了一般干燥无机盐随着水分表面浅

茉莉花真空冷冻干燥的工艺

茉莉花真空冷冻干燥的整套工艺中文学名：茉莉花拉丁学名：J asminum sambac (Linn.) Aiton 界：植物界门：被子植物门纲：双子叶植物纲目：唇形目科：木樨科广西壮族自治区的东南部横县茉莉花：产量和质量都居全国之首。茉莉花每年暮春初夏开花，有单瓣、重瓣、单叶、复叶之分。花色有红白两种，以乳白色花为主。茉莉花花香清雅，可用于制作茉莉花茶、提炼香料等。一、预冷新鲜茉莉花采收后是仍然有生命的有机体，仍进行着旺盛的呼吸和蒸发，分解和消耗自身的营养成分，并放出呼吸热；同时，新鲜茉莉花从田间采收后还要释放大量的田间热，两者令摘后茉莉花周围的环境温度迅速升高，加速成熟衰老，随之鲜度和品质明显下降。因而必须在茉莉花采收后的最短时间内，在原料产地，将其冷却到规定的温度，使茉莉花维持低生命水平，延缓衰老，这一冷却过程称之为预冷。目前在国外经济发达国家，已把预冷作为茉莉花采收后加工的第一道工序。茉莉花预冷的方法有空气预冷、冷水预冷、冰预冷、真空预冷和湿冷预冷五种。前三种我国已有应用，后两种起步比较晚，应用较少。空气预冷方法简易，成本低，是早期普通的冷却方法，但冷却速度慢，一次需12-24小时，易造成茉莉花表面干缩。冷水预冷设备简单，操作方便，冷却速度快，无干耗，成本低，缺点是茉莉花易受冷却水中细菌的污染，并造成水溶性营养成分的流失。由于冰的吸热量大(与冷水相比)，所以冰预冷冷却速度快，食品无干耗，但制冰设备占地面积大，初投资高，一般只用于水产加工或冷藏运输。茉莉花类采用冰预冷，温度不易调节，容易造成冷害，温度也不易均匀，一般少用。湿冷预冷是采用机械制冷、蓄积冷量的方法得到0.5℃的冷水，然后通过换热器使库内空气与冷水进行直接接触的热、质交换，获得接近冰点温度的高湿空气，再经强制通风用这高湿空气来冷却物料，冷却速度比常规空气冷却方法快1倍以上；保鲜效果好，能同时提供高湿、低温而利于茉莉花贮藏的综合条件；可以有效地抑制生物体的呼吸作用和微生物的繁殖，防止物料在冷藏期间失水萎蔫，有利于保持茉莉花的新鲜程度；适用于多数茉莉花的预冷和储藏保鲜，茉莉花对湿冷预冷方法的适应率高于空气冷却、冷水冷却和真空冷却方法；湿冷系统采用间接冷却方法，具有蓄冷作用，可降低制冷机组装机容量，电能消耗低；湿冷保鲜库造价低，产品可随进随出，使用方便。湿冷系统目前主要用于茉莉花的预冷和短期保鲜贮藏(1～2周)，鱼、肉的微冻保鲜，要实现长期保鲜，还需设紫外线照射等其它杀菌消毒的辅助手段。真空预冷就是将茉莉花放在真空预冷室内，用真空泵抽真空，造成一个低压环境，使茉莉花内部水份得以蒸发，由于吸收蒸发潜热，茉莉花自身被冷却。真空预冷方法冷却速度快，失水少，一般在20-30分钟，就可将茉莉花冷却到3℃，而茉莉花自身只失去1-3%，的水分，冷却均匀，无污染，保鲜效果最好，缺点是成本较高，对于有较大表面积的叶菜、鲜花类及细胞组织疏松的草莓、芹菜等