冷冻干燥工艺流程及其应用-综述
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冷冻干燥工艺流程及其应用目录冷干燥工的原理及特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯真空冷干燥机成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯冷干燥工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯食品冷干燥技的运用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯干食品的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯我国食品干技面的⋯⋯⋯⋯⋯⋯冷干燥工的用前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯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。
1：水的平衡相图图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[1] ;适合（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。
冷冻干燥技术《冷冻干燥原理》
冷冻干燥技术《冷冻干燥原理》冷冻干燥技术是一种将固体物质去除水分的方法，通过将物质在低温下冷冻使其水分结冰，然后加入适当的真空条件下，通过升温使冰直接从固态转变为气态，从而去除物质中的水分，得到干燥的物质。
冷冻干燥技术广泛应用于食品、生物、医药等行业。
以下是详细的冷冻干燥原理介绍。
首先，需要将待干燥的物质进行冷冻处理，把其温度降至冰点以下。
低温会使水分子快速移动变缓，导致水分子逐渐凝结为冰晶，从而达到减少水分的目的。
为了加速冷冻过程，常常采用冷冻液或冷冻机组来提供冷源，使物质迅速冷却。
然后，在冷冻的基础上，需要施加适当的真空条件，以创建一个低压环境。
低压环境可以促使水分从固态向气态的跃迁，而无需通过液态阶段。
此时，环境中的压力低于水的三相点，冰会在低压作用下直接从固态转变为气态，这个过程称为升华。
在低压条件下，水分子会从固态冰晶形式直接转变为水蒸气，从而远离干燥物质。
在干燥的过程中，还需要考虑暖升时间，即加热使冰晶升华为水蒸气的过程。
升温过程需要相对较长的时间，以允许冰晶逐渐加热并从固态转变为气态。
这个过程通常是通过加热干燥室中的热量来实现的。
此外，在升温过程中，还需要加入适量的辅助气体，通常采用惰性气体，如氮气或干燥空气。
辅助气体的作用是帮助水蒸气迅速迁出干燥室，保持较高的干燥效率。
最后，为了避免干燥物质在升温过程中受到水分的再吸收，通常会在干燥室外围设置冷凝器。
冷凝器以低温的方式来迅速冷却由干燥物质释放的水蒸气，将其冷凝成液态水，以保持物质的干燥状态。
总体上，冷冻干燥技术的原理是通过将物质在低温下冷冻结冰，然后在适当真空条件下通过升温使冰从固态转变为气态，从而去除物质中的水分。
这种方法可以保持物质的原有结构和活性成分，避免了传统热干燥方法中因高温而造成的形态和功能的改变，被广泛应用于食品、生物、医药等领域中的物质干燥和保护。
冷冻干燥(冻干机)综述
药厂车间设计与设备题目：冷冻干燥设备综述学院专业学号学生姓名指导教师二〇一年月目录1.冻干技术原理 (2)2.冻干设备分类 (3)2.1.干燥搁板面积 (4)2.2.冻结方式 (4)2.3.干燥仓形状 (4)3.冷冻干燥机结构 (4)4.冻干基本过程 (4)4.1 前处理 (5)4.2 预冻 (5)4.3 干燥 (5)3.4 后处理 (6)5.冻干技术发展历史 (6)5.1 食品的冻干 (6)5.2 标本、医药品的冻干 (7)5.3 当今情况 (8)6.冻干设备医药领域应用 (8)6.1中药现代化 (8)6.2西药制备 (8)6.3生物制品的保存 (9)7.冻干设备主要厂商 (9)7.1国内主要厂商及产品 (9)7.2国外主要厂商及产品 (11)8.冻干发展现状和趋势 (11)8.1 制冷系统的发展现状和趋势 (12)8.2 控制系统的发展现状和趋势 (13)8.3 整合的冻干生产线 (13)8.4结论 (13)9.参考文献 (14)1.冻干技术原理真空冷冻干燥技术，也可称之为冷冻升华干燥，它是将经过一定处理的新鲜物料或者湿物料的温度降低到物料共晶点温度以下，使物料内部的水分完全冻结，形成固态的冰，然后适当抽取干燥仓内的空气，使其达到一定的真空度，之后对加热板进行加热达到适当的温度下，使冰直接升华为水蒸气，再利用真空系统的捕水器或者制冷系统的水气凝结器将水蒸气冷凝，从而得到干制品物料的一种技术。
真空冷冻干燥技术其干燥过程是物料内部水分的物理状态变化并且逐渐移动的过程，由于这种变化和移动是发生在低温低压条件下的，因此，真空冷冻干燥技术的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。
在低压下水的相变过程和常压下大体相似，但相变时的具体温度不同。
例如在103 Pa压力下，固态冰转化为液态水的温度略高于0℃，而液态水转化为蒸汽的温度为6.3℃，可见降低压力后冰点变化不大，而沸点却大大降低了。
可以想象，当压力降低到某一值时，沸点即与冰点相重合，固态冰就可以不经液态而直接变为气态，这时的压力称为三相点压力，相应的温度称为三相点温度。
冷冻干燥的原理及操作步骤
冷冻干燥的原理及操作步骤冷冻干燥（Freeze Drying），也叫冷冻真空干燥，是一种将物质经冷冻处理后，在低压下蒸发水分的技术。
它广泛应用于食品工业、制药工业、生物工程等领域。
冷冻干燥的原理是利用物质在减压条件下过冷时，从固态直接转变为气态，这个过程称为升华。
在这个过程中，物质的水分被蒸发掉，而其他营养成分、香气和味道得以保持和最大限度地保留。
冷冻干燥的操作步骤如下：1. 物料准备：根据需要冷冻干燥的物料，选择合适的原料，保证其质量和营养价值。
对于食品来说，要选择新鲜和优质的食材，而对于药品来说，要选择合适的活性成分。
2. 冷冻：将物料以适当的方式冷冻，通常是通过低温环境下进行快速冷冻，以保留物料的营养成分和品质。
冷冻温度和冷冻时间取决于物料的性质和要求。
3. 主要：将冷冻好的物料转移到冷冻干燥设备的主要部分。
主要部分通常包括真空腔室、加热板和冷凝器等。
将物料放置在加热板上，并在真空腔室中建立适当的真空环境。
4. 升华：加热加热板，使物料升华。
通过提供适当的加热和真空条件，将物料中的水分从固态转变为气态。
水分从物料中蒸发出来，并在冷凝器中凝结。
5. 脱气：将水分从设备中排出，以便维持较低的压力。
这一步骤通常需要反复进行，以确保设备中没有多余的水分。
可用加热或局部真空回退等方式来加速脱气过程。
6. 收回：将冷凝的水分收回，以便进一步利用。
收回的水分可以作为再利用的水源，以减少水资源的浪费。
7. 制品包装：冷冻干燥后的制品通常需要进行包装，以保持其干燥状态。
透明的塑料袋、瓶子或铝罐等都可以作为合适的包装材料。
包装后的制品应存放在干燥、低温和密封的环境中，以保持其质量和保存期限。
冷冻干燥技术广泛应用于食品工业、制药工业和生物工程等领域。
它可以保持食品的营养成分和风味，并延长其保质期；在制药工业中，冷冻干燥可以保留药品的活性成分并提高其稳定性；在生物工程中，冷冻干燥可以保留细胞活性和酶的活性。
冷冻干燥的原理和操作步骤对于实现物料的干燥和长期储存具有重要意义。
冷冻干燥的工艺流程
冷冻干燥的工艺流程
《冷冻干燥的工艺流程》
冷冻干燥是一种常用于食品、药品和生物制品等领域的干燥技术，能够在保持原料品质的同时将水分从产品中蒸发出来。
以下是冷冻干燥的工艺流程：
1. 冷冻
首先，将原料以液态形式加工成所需的产品，然后通过冷冻将产品快速冷冻至低温。
这一步骤能够有效地防止产品中的水分结晶，并减少水分对产品的损伤。
2. 干燥
冷冻后的产品转移到干燥室中，在低温和低压环境下进行干燥。
在此过程中，水分从产品中逐渐转化成蒸汽，并被真空泵排出干燥室。
3. 脱冰
在一定的时间内，干燥室内的低温环境会通过升温的方式使产品内的水分结晶融化成水。
这一步骤被称为脱冰，目的是进一步减少产品中的水分含量。
4. 包装
最后，产品经过冷冻干燥工艺后，可以投入包装生产线进行包装。
干燥后的产品保持了原有的质地和形状，具有长久的保质期，适合长途运输和长期存储。
冷冻干燥工艺流程中，最关键的环节是控制冷冻和干燥的温度、时间和压力等参数，以确保产品的质量和稳定性。
同时，合理的工艺流程能够最大程度地减少水分对产品的损害，从而保证产品的口感、色泽和营养品质。
冷冻干燥中冻干制剂的一些问题综述讲解
冷冻⼲燥中冻⼲制剂的⼀些问题综述讲解冷冻⼲燥中冻⼲制剂的⼀些问题综述综述2013.6 陈亚飞摘要：冷冻⼲燥技术是⽣物制剂的主要⽣产⼯艺，采⽤冷冻⼲燥⼯艺可保持产品原有的理化性质和⽣物活性，且有效成分损失极少。
⼲燥后的产品形状、体积、晶型等理化指标均⼀性好。
产品因含⽔量低⽽易于长期保存, 因疏松多孔⽽使得加⽔后可迅速完全溶解。
但在冻⼲制剂的⽣产或实验中我们总会有⼀些冻⼲上的问题，下⽂就是我们在冻⼲制剂上的主要问题的分析。
关键词：制剂预冻共晶温度玻璃态转化崩解温度⼲燥稳定性⽔分保护剂⼀冷冻⼲燥技术1 冷冻⼲燥技术的发展随着真空泵和制冷机的出现，冷冻和⼲燥理念的结合，近些年来冷冻⼲燥技术在全世界发展迅速，应⽤⾮常⼴泛。
冷冻⼲燥技术的发展史已经百年有余，从最初发现冷冻⼲燥技术，以及真空条件下⽔的饱和蒸汽压于⽔的温度关系，到采⽤主动加热⽅法减短⼲燥时间并⽤于⽣产化。
1958年的第⼀届冷冻⼲燥会议促进了冻⼲的发展，在⾷品、药品、建材等⾏业得到⼴泛应⽤。
近些年来，伴随着电⼦计算机和传感测量技术在冻⼲领域的应⽤，冻⼲技术已加⼊⾼新技术领域⾏列。
⼈体器官的保存和再植的研究，营养保健⾷品的追求，超轻隔热陶瓷在航天飞机的应⽤，以及低温超导材料等纳⽶级超细微粉材料的制备，都需要真空冷冻⼲燥技术和设备。
在医药领域中，真空冷冻⼲燥技术对药品和医疗事业都有重要应⽤。
药品⽅⾯上包括⽣物制品（活菌菌苗、活毒疫苗、⼀些⽣物制品和⽣化药品等）、化药⽣产（多位注射剂：抗⽣素药、循环器官⽤药、中枢神经⽤药、维⽣素类和肿瘤⽤药等）、中药⽣产（中草药、中成药）；医疗事业上对保存⾎液、动脉、⾻骼、⽪肤、⾓膜和神经组织等各种器官上效果良好。
2 冷冻⼲燥的定义及优缺点简述冷冻⼲燥是指将被⼲燥含⽔物料冷冻成固体，在低温减压条件下利⽤⽔的升华性能，使物料低温脱⽔⽽达到⼲燥⽬的的⼀种⼲燥⽅法。
是将热能通过与物料接触的壁⾯以传导⽅式传给物料，使物料中的湿分⽓化并由周围空⽓⽓流带⾛⽽⼲燥的操作。
冷冻干燥的工艺流程
冷冻干燥的工艺流程冷冻干燥（Freeze Drying）是一种将易变质的物质在冷冻状态下去除水分的干燥方法，它能有效地保持物质的原有形态和活性成分。
冷冻干燥广泛应用于食品、药品、生物制品等领域，是一种重要的干燥技术。
本文将介绍冷冻干燥的工艺流程。
首先，冷冻干燥的第一步是冷冻。
在这一步骤中，将待干燥的物质置于低温环境中，使其迅速冷冻成固态。
冷冻的目的是将水分凝固，防止在后续的干燥过程中发生化学变化和微生物污染。
接着，是真空干燥。
在冷冻的基础上，将物质置于真空环境中，通过升温的方式使水分从固态直接转变为气态，绕过液态的阶段，这一过程称为升华。
真空干燥是冷冻干燥过程中最关键的一步，也是冷冻干燥能够实现高效干燥的关键所在。
最后，是干燥结束和收尾工作。
当物质中的水分基本被去除后，干燥过程即告结束。
此时，需要将物质从真空环境中取出，进行密封包装，以防止受潮。
在包装过程中，需要确保物质处于无菌状态，以保证产品的质量和安全性。
冷冻干燥的工艺流程简单清晰，但在实际操作中需要严格控制各个环节的参数，以确保干燥效果和产品质量。
同时，冷冻干燥设备的选择和维护也对工艺流程的稳定性和效率起着至关重要的作用。
总的来说，冷冻干燥的工艺流程包括冷冻、真空干燥和干燥结束和收尾工作三个主要环节。
通过合理控制各个环节，可以实现物质的快速干燥，并保持其原有的形态和活性成分。
冷冻干燥技术的不断发展和完善，将为食品、药品、生物制品等领域的生产提供更多可能性，也将为人类的健康和生活质量带来更多益处。
冷冻干燥的工艺流程
冷冻干燥的工艺流程冷冻干燥是一种常见的食品加工技术，也被广泛应用于药物、生物制品和化妆品等领域。
该工艺流程主要包括冷冻、真空干燥和再融化等环节，以下是对该工艺流程的详细介绍。
第一步：冷冻冷冻是冷冻干燥工艺流程的第一步。
食品或其他物品首先需要被冷冻到极低的温度，通常在零下20摄氏度以下。
这个温度可以防止水分向固体转换成冰晶，而是以水的形式存在于物质中。
第二步：真空干燥在冷冻完成后，将物品放入真空干燥设备中。
真空干燥器将温度提高到接近或略高于冰点，然后降低压力，使水分蒸发。
通过减少环境中的压力，水分可以在低温下从固体向气体转变，而不会经过液态。
这个过程称为升华。
真空干燥设备通常由冷凝器、真空泵和加热系统组成。
冷凝器将水分冷却成冰，并以这种形式从真空中清除。
真空泵负责调节和维持设备内的压力。
加热系统用于提高环境温度，促使水分蒸发。
第三步：再融化在经过真空干燥后，物品中的水分已经大部分被蒸发。
但是，这样的干燥状态并不一定适合直接使用。
因此，在一些应用中，再融化是必要的。
再融化过程将物品暴露在适当的湿度和温度条件下，使其吸收一定的水分，并恢复其原始状态或实际的可用状态。
再融化的过程可以通过将物品暴露在高湿度环境中进行，也可以通过将蒸汽或液态水加入物品中进行。
这个过程通常需要精确控制，以确保物品在融化的同时不被过度湿润。
综上所述，冷冻干燥的工艺流程主要包括冷冻、真空干燥和再融化。
通过这一流程，水分可以从固态直接转化成气态，避免了水分经过液态。
冷冻干燥技术能够有效地保留物品的颜色、口感和营养价值，延长其保存期限。
因此，它被广泛应用于食品和其他许多领域。
冷冻干燥的原理及应用
冷冻干燥的原理及应用冷冻干燥是一种常用的食品和生物制品的干燥方法。
它通过将食品或生物制品冷冻，并施加真空，使水分以固态水的形式直接从冰状态转化为气态，从而将食品或生物制品中的水分去除，达到干燥的目的。
冷冻干燥的原理可以分为三个步骤：冷冻、干燥和于融化。
冷冻阶段：在冷冻阶段，食品或生物制品被置于极低的温度下（通常为-50至-80摄氏度），使其中的水分冻结。
冷冻的目的是减少水分的介电常数，使之能够在低温下直接从固态转变为气态，而不经过液态。
干燥阶段：在冷冻完成后，系统施加真空，使水分以减低压力的方式蒸发。
由于处于冻结状态的水分已转变为气态，而不再是液态，避免了水分对食品或生物制品的损坏。
干燥过程可以根据需求控制时间和温度，以达到最佳的干燥效果。
融化阶段：在干燥完成后，可以根据需要对样品进行再加热。
这一过程称为融化，目的是将样品中的温度提高，使其恢复到原来的形态。
融化阶段与先前的冷冻阶段不同，这是通过加热来进行的。
该阶段的加热速度和温度要控制得当，以避免融化后样品的再次水分吸收。
冷冻干燥在食品工业中有广泛的应用。
一些易腐烂的食品，如水果、蔬菜、肉类和海鲜，可以经过冷冻干燥处理，以延长其保质期，并保持其原有的口感和营养价值。
冷冻干燥还可以用于制备即食饮品和冷冻食品，如速溶咖啡、速冻水饺等。
此外，一些高档食品和调味品，如冷冻鱼子酱和香料，也常使用冷冻干燥技术进行处理，以保持其品质和特殊的风味。
除了在食品工业中的应用，冷冻干燥在生物制品领域也有广泛的应用。
药物、疫苗和细胞等生物制品都需要在低温下保存和运输，以维持其稳定性和活性。
冷冻干燥能够有效地将水分从生物制品中去除，从而延长其保存期限。
此外，冷冻干燥还被用于制备植物提取物、酶和抗体等生物制品的粉末形式，以便于贮存和使用。
总之，冷冻干燥是一种常用的干燥方法，可应用于食品和生物制品的制备、保存和运输。
其主要原理是通过将水分从固态直接转化为气态，从而避免了水分对食品和生物制品的损伤。
冷冻干燥技术的原理与应用
冷冻干燥技术的原理与应用1. 原理冷冻干燥（Freeze Drying）是一种将物质在低温下经冰冻后，通过甲醇或乙醇等低温升华性溶剂在真空条件下去除的技术。
其原理主要包括以下几个步骤：1.冷冻：物质首先被冷冻，使其转化为固态，以减少其活动性和稳定性。
2.减压：在真空条件下，物质在冻结状态下升华，将水分从固态转变为气态。
3.加热：为了促使物质更好地脱水，加热过程会增加物质的蒸发速率并提高干燥效果。
加热温度要低于物质的熔点，以防止物质重新变为液态。
4.回收：经过冷凝器冷却，将蒸发出的水分收集起来，以便后续处理和利用。
2. 应用冷冻干燥技术因其独特的优点在许多领域得到广泛应用。
以下是一些典型的应用领域和实例：2.1 食品工业冷冻干燥技术在食品工业中的应用广泛，特别是在咖啡、水果、蔬菜等产品的加工过程中。
通过冷冻干燥，食物中的水分可以被去除，同时保持了食物的原始口感和营养成分。
例如，冷冻干燥咖啡可以保持其原有的香味和风味，延长其保存期限。
2.2 药物制造冷冻干燥技术在药物制造过程中起到了重要作用。
许多药物在干燥的过程中会失去活性，而冷冻干燥技术可以通过减少温度和压力的方法来保持药物的活性。
此外，冷冻干燥技术还可以延长药物的保质期，并降低其在运输和储存过程中的损失。
2.3 生物学研究冷冻干燥技术在生物学研究中也有重要的应用价值。
例如，对于微生物和细胞的保存和研究，冷冻干燥可以使其保持原有的生物活性和结构特性。
此外，冷冻干燥还可以用于蛋白质、酶和抗体等生物大分子的保存和研究。
2.4 化妆品工业冷冻干燥技术在化妆品工业中也有广泛的应用。
通过冷冻干燥，可以将液态化妆品转化为粉状，以便于运输和使用。
此外，冷冻干燥可以延长化妆品的保质期，并保持其原有的活性成分。
2.5 其他应用冷冻干燥技术还在其他许多领域得到了应用，如农业、环境保护、材料科学等。
在农业领域，冷冻干燥可以用于种子的保存和繁育。
在环境保护领域，冷冻干燥可以用于处理废水和废气中的有机物。
冷冻干燥的原理和应用
冷冻干燥的原理和应用1. 冷冻干燥的原理•冷冻干燥是一种将水分从物质中提取出来的方法，其原理基于物质在低温下的冷冻和在低压下的升华过程。
•冷冻干燥的过程主要分为三个步骤：冷冻、真空和加热。
–冷冻：首先，将待处理物质冷冻到低温，使其水分固化为冰晶。
–真空：在冷冻状态下，将系统中的压力降低到低于物质的三相点气化压力，使冰晶直接从固态直接转变为气态，即升华。
–加热：在冷冻过程之后，将冷冻物质加热，以便从中去除残留的水分，并保持物质的结构完整性。
•冷冻干燥的原理可以通过以下的方程式来表示：冷冻：物质 + 冷冻→ 冷冻物质升华：冷冻物质 + 加热→ 干燥物质2. 冷冻干燥的应用冷冻干燥技术在许多行业中都有广泛的应用。
下面列举了几个主要的应用领域：2.1 食品工业•冷冻干燥技术在食品工业中被广泛应用，特别是在制备高水分含量的食品时。
•冷冻干燥可以去除食品中的水分，延长其保质期，并保持其风味和营养成分。
常见的冷冻干燥食品包括咖啡、水果、蔬菜等。
2.2 医药工业•冷冻干燥技术在医药工业中被广泛应用于药品的制备和储存。
•冷冻干燥可以使药物更加稳定，延长其有效期，并减少因湿度和温度变化引起的药物分解。
2.3 生物技术•冷冻干燥技术在生物技术领域有重要的应用，特别是在细胞和组织的保存和研究中。
•冷冻干燥可以在保持细胞和组织完整性的同时去除水分，以便进行长期储存和运输。
2.4 环境工程•冷冻干燥技术在环境工程中也有应用，特别是在废物处理和污水处理方面。
•冷冻干燥可以去除废物和污水中的水分，从而减小处理量，并降低处理成本。
3. 冷冻干燥的优点•高效性：冷冻干燥过程中，物质直接从固态转变为气态，避免了液态阶段，大大提高了干燥效率。
•保持物质的结构完整性：冷冻干燥过程中，加热的温度相对较低，可保持物质的结构完整性。
•延长保质期：冷冻干燥可以去除物质中的水分，减少微生物的生长，从而延长了物质的保质期。
•保存物质的特性：冷冻干燥可以在保持物质的基本特性和质量的同时，去除水分。
冷冻干燥 综述
冷冻干燥综述冷冻干燥（Freeze-drying）是一种将生物制品或化学制品从液态直接转化为固态的过程，通过控制温度和压力来蒸发水分并保留物质的完整性和活性。
本文将对冷冻干燥的原理、应用和优势进行综述。
一、冷冻干燥的原理冷冻干燥的原理主要包括三个步骤：冷冻、干燥和再结晶。
首先，将待干燥的物质冷冻至低温，使水分转变为冰晶。
然后，通过减压，将冰晶直接转变为水蒸气，绕过液态的过程，这一过程称为升华。
最后，通过加热，使干燥后的物质中的水分再结晶，以保持其原有的形状和结构。
二、冷冻干燥的应用冷冻干燥广泛应用于生物制品、食品、药品和化妆品等领域。
在生物制品方面，冷冻干燥可以用于保存细胞、组织和疫苗等生物材料，以延长其保质期和活性。
在食品领域，冷冻干燥可以用于制备保健品、咖啡、水果、蔬菜等，以保持其原有的味道和营养成分。
在药品领域，冷冻干燥可以用于制备药物、抗生素和疫苗等，以提高其稳定性和储存寿命。
在化妆品领域，冷冻干燥可以用于制备面膜、精华液和乳液等，以提高其保湿和活性成分的稳定性。
三、冷冻干燥的优势与传统的干燥方法相比，冷冻干燥具有以下几个优势。
首先，冷冻干燥可以在低温下进行，减少了热敏性物质的热损伤。
其次，冷冻干燥可以通过升华的方式去除水分，避免了液态过程中的溶质析出和物质结构的破坏。
再次，冷冻干燥可以保持物质的形状和结构，使其易于溶解和应用。
最后，冷冻干燥可以延长物质的保质期，提高其稳定性和储存寿命。
冷冻干燥作为一种重要的干燥方法，广泛应用于生物制品、食品、药品和化妆品等领域。
其原理简单明了，通过冷冻、干燥和再结晶三个步骤，实现了物质的无损干燥。
与传统的干燥方法相比，冷冻干燥具有温度低、保持物质完整性和延长保质期等优势。
随着科学技术的不断发展，冷冻干燥在更多领域将发挥重要作用，为人类的生活和健康提供更多的便利和保障。
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真空 冷冻干燥技术及其在果蔬加工中的应用
真空冷冻干燥技术及其在果蔬加工中的应用摘要：中国是世界蔬菜生产大国，并且水果以鲜食为主，发达国家70%水果都经过了加工处理，随着果蔬加工的飞速发展，真空冷冻干燥作为果蔬加工中不可缺少的环节，同时被广泛应用于果蔬干制中。
本文主要介绍了真空冷冻干燥技术的原理和特点、主要设备、生产线的配置，综述了果蔬冻干的生产工艺、操作要点、国内外的发展现状及其在果蔬加工方面的应用。
关键词：真空冷冻干燥技术，优点，应用，果蔬加工应用。
Abstract: China is the world's largest producer of vegetables, and fruit with fresh based, developed countries 70% fruit after processing, with the rapid development of fruit and vegetable processing and vacuum freeze drying as a fruit and vegetable processing is an indispensable link. It is also widely used in fruit and vegetable of dried. Are introduced in this paper the principle of the vacuum freeze drying technology, main equipment and production line configuration, summarizes the fruits and vegetables freeze-dried the production process, operation points, advantages and disadvantages, domestic and foreign development status and its application in the processing of fruits and vegetables.Key words: vacuum freeze drying technology, advantages, application, application of fruit and vegetable processing.1、引言中国是世界果蔬生产大国，苹果产量达1700多万吨，居世界第一位，柑橘产量为1000万吨，居世界第三位。
冷冻干燥中冻干制剂的一些问题综述
冷冻干燥中冻干制剂的一些问题综述综述2013.6 陈亚飞摘要：冷冻干燥技术是生物制剂的主要生产工艺，采用冷冻干燥工艺可保持产品原有的理化性质和生物活性，且有效成分损失极少。
干燥后的产品形状、体积、晶型等理化指标均一性好。
产品因含水量低而易于长期保存, 因疏松多孔而使得加水后可迅速完全溶解。
但在冻干制剂的生产或实验中我们总会有一些冻干上的问题，下文就是我们在冻干制剂上的主要问题的分析。
关键词：制剂预冻共晶温度玻璃态转化崩解温度干燥稳定性水分保护剂一冷冻干燥技术1 冷冻干燥技术的发展随着真空泵和制冷机的出现，冷冻和干燥理念的结合，近些年来冷冻干燥技术在全世界发展迅速，应用非常广泛。
冷冻干燥技术的发展史已经百年有余，从最初发现冷冻干燥技术，以及真空条件下水的饱和蒸汽压于水的温度关系，到采用主动加热方法减短干燥时间并用于生产化。
1958年的第一届冷冻干燥会议促进了冻干的发展，在食品、药品、建材等行业得到广泛应用。
近些年来，伴随着电子计算机和传感测量技术在冻干领域的应用，冻干技术已加入高新技术领域行列。
人体器官的保存和再植的研究，营养保健食品的追求，超轻隔热陶瓷在航天飞机的应用，以及低温超导材料等纳米级超细微粉材料的制备，都需要真空冷冻干燥技术和设备。
在医药领域中，真空冷冻干燥技术对药品和医疗事业都有重要应用。
药品方面上包括生物制品（活菌菌苗、活毒疫苗、一些生物制品和生化药品等）、化药生产（多位注射剂：抗生素药、循环器官用药、中枢神经用药、维生素类和肿瘤用药等）、中药生产（中草药、中成药）；医疗事业上对保存血液、动脉、骨骼、皮肤、角膜和神经组织等各种器官上效果良好。
2 冷冻干燥的定义及优缺点简述冷冻干燥是指将被干燥含水物料冷冻成固体，在低温减压条件下利用水的升华性能，使物料低温脱水而达到干燥目的的一种干燥方法。
是将热能通过与物料接触的壁面以传导方式传给物料，使物料中的湿分气化并由周围空气气流带走而干燥的操作。
冷冻干燥流程
冷冻干燥流程
冷冻干燥，又称冷冻干燥法，是一种利用低温冷冻和真空干燥
技术将易变质的物质冷冻固化后，通过升高温度，在真空环境下使
冰直接升华为水蒸气，从而使物质得以干燥的方法。
冷冻干燥技术
在食品、药品、生物制品等领域有着广泛的应用，本文将介绍冷冻
干燥的流程及其关键步骤。
首先，冷冻干燥流程的第一步是冷冻。
在这一步骤中，将待处
理的物质置于低温环境中，使其迅速冷冻。
冷冻的目的是将物质中
的水分凝固成冰，从而为后续的干燥过程做好准备。
接下来是真空干燥。
在冷冻完成后，将物质转移到真空干燥室中，通过降低压力，使冰直接升华为水蒸气，从而使物质得以干燥。
这一步骤需要严密控制温度和压力，以确保干燥效果和产品质量。
在真空干燥的过程中，还需要进行加热处理。
通过逐渐升高温度，加速冰的升华速度，从而缩短干燥时间。
同时，加热还可以提
高物质的内部能量，有利于去除水分，提高干燥效率。
最后是冷却和包装。
在干燥完成后，需要将物质从真空干燥室
中取出，进行冷却处理，使其温度逐渐恢复到常温。
然后，对干燥后的产品进行包装，以防止其受潮或受到污染，确保产品的质量和稳定性。
总的来说，冷冻干燥流程包括冷冻、真空干燥、加热、冷却和包装等关键步骤。
通过严格控制每个步骤的条件和参数，可以实现高效、高质量的冷冻干燥过程，为食品、药品、生物制品等行业提供优质的干燥产品。
冷冻干燥技术的不断发展和完善，将为各行各业带来更多的应用和发展机遇。
冻干工艺流程
冻干工艺流程
《冻干工艺流程》
冻干工艺流程，又称冷冻干燥技术，是一种将液体或溶解状态下的物质在低温下冷冻，然后将水分通过升华过程直接转化为气体，从而得到干燥的工艺方法。
该工艺流程广泛应用于食品、药品、生物制品、化工和材料科学等领域，以保持物质的活性和品质。
冻干工艺流程的主要步骤包括：预冷、初冷、真空、升温和除罐。
首先，在预冷阶段，将物料放置于低温环境中，使得水分迅速冻结并形成固态。
接着，将冻结的物料送入真空冷冻干燥设备中，开始真空过程，使得冰晶直接升华为水蒸气，而不经过液态阶段，从而达到快速干燥的目的。
在升温阶段，将升温至室温，并在最后的除罐阶段，将干燥的物料分装入密封容器中，以便储存和运输。
冻干工艺流程通过控制温度、压力和时间等参数，可以有效地保持原料的品质和活性成分。
另外，该工艺流程还具有低温保存、易于贮藏、携带方便等优点，因此受到广泛的应用和推崇。
总之，冻干工艺流程是一种重要的干燥技术，通过控制温度和真空等条件，能够实现对物料的快速干燥并保持其活性成分。
随着科学技术的不断发展，冻干工艺流程在各个领域的应用前景将会更加广阔。
真空冷冻干燥的使用及应用
真空冷冻干燥的使用及其在食品中的应用真空冷冻干燥(又称冻干,英文“Freeze Dried”简称“FD”),是真空技术与冷冻技术相结合的新型干燥脱水技术。
冷冻干燥的简单定义是:先将湿物质冷冻,然后把它放到较低的水蒸气分压下,使冰直接升华成蒸汽的干燥方法。
在这里较低的气压就是大约低于600Pa(4.5mmHg),也就是水的三相点。
与其他干燥手段(水蒸气转变为气相)不同,物料中的水是固态直接转变为气态的。
真空冷冻产品具有很多优点(下文有详细讲述),能提高产品附加值并促进地方经济发展,符合国家提出的农副产品加工要讲究高水平、高起点、高标准的发展方向。
水的三相变化温度是与压力直接有关的，随着压力的降低，水的冰点变化不大，而沸点则迅速降低。
当压力低到某一值时，水的沸点与冰点相重合，即达到水的三相平衡点，这时的压力称为三相点压力(P0) ，相应的温度称为三相点温度(T0)。
见水的三相图。
然而,冷冻干燥是一项成本和操作费用都很高的工艺,并且很费时。
在20世纪60年代期间,人们期望这项工艺能有广泛的应用,并投人了相当大的资源去开发新的设备和方法。
在美国和欧洲,用于冷冻和冷藏食品的高效分配和存储体系已经稳固地建立了起来。
1真空冷冻干燥原理真空冷冻干燥基本原理是基于水的三种变化。
水(H2O)有三种相态,即固态、液态和气态,三相态既可以相互转换也可以共存。
三相点所对应的温度为0.0098℃,水蒸气压为610.5 Pa(4.58 mmHg),在这样的温度和水蒸气压下,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。
只有在三相点以下,冰才能由固相直接转变为气相,这个过程称为升华。
在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分(不经过冰的融化)直接以冰态升华为水蒸气被除去,从而达到冷冻干燥的目的。
真空冷冻干燥设备的工作原理是:先将物料冻结到共晶点温度以下,使水分变成固态的冰,然后将经过预冻的物料装入干燥仓内,在低温真空状态下,由加热板以导热或辐射方式供给热能,使物料中的水分直接由冰升华成水蒸气。
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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,便于临床使用;（4）冻结物干燥前后形状及体积不变化;干燥后真空密封或充氮密封,消除了氧化组分的氧化作用。
1.2.2冷冻干燥工艺的缺点（1）设备造价高,干燥速率低,能耗高。
（2）工艺时间长（典型的干燥过程周期需要20小时左右）。
（3）生产成本高，能耗大。
（4）生物活性物质采用冻干制剂主要是为了保持活性,但配料选择不合理，工艺操作不合理，冻干设备选择不适当都可能在冻干制剂制备过程中失活,导致产品前功尽弃,这是生产冻干制剂的关键,需进行基础研究和针对特定产品反复试验。
（5）溶剂不能随意选择,只限于水或一些冰点较高的有机溶剂,所以很难制备某种特殊的晶型,有时冻干品在复水溶解时会出现浑浊现象,这些均为开发冻干制剂所必须考虑和实验研究的。
2真空冷冻干燥机组成冷冻干燥机主要由干燥箱、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。
图2：真空冷冻干燥机结构组成2.1干燥箱干燥箱是一种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[2]，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，门要求制作的十分严密可靠，否者不能达到预期的真空度。
2.2冷凝器（捕水器）冷凝器是凝结升华水汽的密闭装置，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℃[3]，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；采用不锈钢管与真空泵连接组成真空系统，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。
2.3加热系统冷冻干燥机加热系统的作用是对干燥箱内物料进行加热，以便使物料不断的得到升华热，使物品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可由水4份、乙醇2份，乙二醇4份配置成循环不冻液，其凝固点为-120℃，在使用时液温最高不超过60℃，现大部分冻干设备已经采用硅油作为循环液[4]。
当加热系统工作时，先对循环液进行加热，液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热，管道泵开启后，可将循环液送人干燥箱内搁板中，对搁板加热，然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射或加热中我们采用蒸汽加热最高温度为120℃，由蒸汽电磁阀自动控制温度。
2.4真空系统真空系统有旋片真空泵或水环泵和罗茨真空泵组成，罗茨泵为增压泵不能单独使用，必须首先启动旋片泵或水环泵，使其工作一段时闻，当系统中的真空度达到1Kpa以下时，再自动启动罗茨泵[5]。
该真空系统的真空表可使用电接点真空表，可根据预先选定的真空度值。
自动控制罗茨泵的启动。
干燥箱与冷凝器之间真空管道中，装有真空蝶阀，可根据使用要求随时开、关。
真空泵管路上，装有电磁放气截止阔，当真空泵停止工作时可自动关闭真空管路，同时将空气放人泵内，避免真空泵油因负压作用回放至真空管路中。
真空泵的连接管路之间装有波纹软管，防止运转时的振动。
2.5制冷系统冻干机制冷系统由制冷压缩机组(包括：水冷冷凝器，油分离器、高压管路、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、低压管路组成)，采用氟利昂机组和R22[6]制冷剂或氟制冷机组，制冷机组组成使冻干品速冻用的制冷系统和捕水器制冷系统。
当系统工作时，接触加热方式中搁板温度可降至一35℃。
当制冷系统工作时，冷凝盘管的表面温度可达一35℃一55℃，根据客户需要采用单级或双级制冷压缩机组，制冷效果好。
2.6电气控制系统冷冻干燥机的电气控制系统由电脑显示记录仪、控制台、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。
它的功能是对冷冻干燥机进行手动或自动控制，控制设备正常运转。
控制台是温度、真空度巡检仪的记录控制仪表及各机组开关的集中集团，控制台的仪表板装有温度，真空度巡检仪，干燥箱和真空泵的真空计，温度指示调节仪，液温控制调节仪，计时钟等。
按钮板上装有各机组的开关等。
冻干机还设有连锁保护装置，如①静箱制冷时加热管不能工作。
②真空表不到设定值，罗茨泵不能启动。
③冷却水未提供，制冷机组不启动。
④真空泵、电磁阀带放气截止阀与真空泵电源表连在一起，同时工作。
⑤搁板加热恒温，由温度指示调节仪控制。
3冷冻干燥工艺↑湿物料 —→ —→ —→↓冻干食品3.1预冻预冻是为了固定产品,以便产品在高真空条件下干燥,并使成品具有与干燥前相同的形状。
预冻至关重要,众多产品的成型问题、质量问题都是预冻条件控制不当造成的。
预冻与温度、时间、真空度(实际操作中,一般预冻时不考虑真空度)都有密不可分的关系。
3.2升华干燥升华干燥是冷冻干燥的主要过程,其目的是将物料中的冰通过升华而逸出。
升华有2个基本条件:一是保证冰不溶化;二是冰周围的水蒸汽必须低于物料冻结点的饱和蒸汽压。
因此要求在升华干燥时一方面要将形成的水蒸气抽走,使干燥箱内压力低于要求的饱和蒸汽压,另一方面要连续不断地提供维持升华所需的热量,加快干燥速度。
这便需要对压力和隔板温度进行优化控制,以保证升华干燥能快速、低耗的完成。
影响此过程的因素主要为温度和压强。
预冻 （物料冻结） 升华干燥 （除非结晶水） 解析干燥 （除残余水分） 水分3.3解吸干燥物料中所有的冰晶升华干燥后,物料内留下许多空穴,但物料的基质内还留有残余的未冻结水分质量分数在10%左右,解析干燥就是要把残余的未冻结水分降低,使其质量分数达到2%左右,最终得到干燥物料。
该阶段的最高温度视产品性质及成品要求的含水量而定。
为使含水量符合要求,可适当提高温度(但以不破坏产品的生物活性为宜),一般控制为25~30℃[7]。
再干燥阶段的压强需适当调高,这样利于制品传热,加快升温速度。
当制品温度完全达到导热媒设定的温度时再恢复高真空,此时压力控制的关键是恢复高真空的时间,这样可加快升华速度,缩短干燥时间。
4 食品冷冻干燥技术的运用4.1 在特殊食品用途中的加工在航天、航海、军队、登山、探险等野外作业所用的食品中已广泛使用真空冷冻干燥技术。
4.2 在嗜好及香味、调味食品中的应用咖啡、茶以及各种香、调味料满足人们的嗜好及对香味、滋味的感官要求。
由于有效成份的不稳定性，使用传统的干燥方法难以满足这一点。
真空冷冻干燥低温、高真空度的加工方式使其在该领域很快找到了用武之地，并且产品深受大众的喜爱，生产规模不断扩大，在同类产品中的比例不断提高。
4.3 在保健食品和方便食品中的应用真空冷冻干燥制品能良好地保存加工原料的营养保健成份以及色、香、味、形。
这一优良性能在方便快餐食品中体现尤为出色，表现出了强劲的发展势头，如日本的方便食品中约有50％是冷冻干燥食品。
图3 冻干食品5. 冻干食品的特点冻干食品虽然发展历史只有五十多年，但发展速度很快、应用领域也越来越广。
就产品质量而言，冻干食品优于热风干燥、喷雾干燥、真空干燥等传统脱水食品。
就运输和贮存费用而言，冻干食品优于速冻食品和罐藏食品。
由于冻干食品容易复水，且最大限度的保留了新鲜食品的色、香、味。
因此许多冻干食品是高质量的速食方便食品。
由于冻干食品最大限度的保留了食品原料的营养成分和生理活性成分。
因此，许多功能性食品或其基料采用冻干食品。
冻干食品的高附加值可以弥补其生产成本高的缺点。
对于价格昂贵的食品原料更是如此由于真空冷冻干燥在低温低压下进行，而且水分不经过液态直接升华，真空冷冻干燥产品可确保食品中蛋白质、维生素等各种营养成份，特别是那些易挥发的热敏性成份不损失，因而能最大限度地保持原有的营养成份，有效地防止干燥过程中的氧化、营养成份的转化和状态变化。
冷冻干燥制品成海绵状、无干缩、复水性极好、食用方便、含水分极少，相应包装后可在常温下长时间保存和运输。
因此赋予其产品许多特殊的性能：1.脱水比较彻底，有利于长时间贮存。
2.物料干燥过程在冻结状态下完成，与其它干燥方法相比，其产品相对于新鲜物料的收缩率要小得多，较好地保存了其原料的组织结构和外观形态。
3.不存在表面硬化问题，且内部呈多孔的海绵状，因而具有优异的复水性。
这一性能在即食方便食品中体现出了非常明显的优势。
4.由于干燥过程在很低的温度下进行，而且基本隔绝了空气，有效地抑制了热敏物质的生物的、化学的或物理的变化。
充分保存了原料中的营养成份和活性物质，较好地保持了原料的天然色泽和气味。