冷凍干燥技術(shù)簡(jiǎn)介

　　冷凍干燥技術(shù)早在二戰時(shí)期就用于血漿、抗生素、細菌等生物制品的保存和制取，戰場(chǎng)上需要時(shí)將干燥制品加入生理鹽水后即可復活使用，戰后主要用于生物制品和藥品的制取。近年來(lái)冷凍干燥技術(shù)陸續在生物制品、各類(lèi)食品、中藥材、化工催化劑、超微細材料、石墨烯和濃縮液制粉等領(lǐng)域得到應用，其保持原料各種性狀、成分、組織結構不變化易于溶解并保存等特點(diǎn)使其在該領(lǐng)域顯現出巨大的應用開(kāi)發(fā)潛力，受到業(yè)內人士的普遍關(guān)注。

　　冷凍干燥原理

　　升華是一個(gè)物理現象(見(jiàn)圖)，普通水在一定的真空環(huán)境下只有冰和蒸汽兩種形態(tài)存在，不存在液態(tài)水，在這種真空環(huán)境下水隨溫度變化只能在冰和蒸汽兩種形態(tài)間相互轉換。利用這一原理，將被干燥物預先凍結起來(lái)，然后放在一定的真空環(huán)境中逐漸升高溫度，被干燥物中的冰就會(huì )逐漸升華變成水蒸氣離開(kāi)，最終留下失去水分的干燥物，干燥過(guò)程沒(méi)有液態(tài)水存在。

　　普通干燥與冷凍干燥的區別

　　普通干燥是將水以液體形態(tài)從被干燥物中蒸發(fā)分離出去，以動(dòng)植物或漿液為例，這些物料多為軟體形態(tài)，隨著(zhù)內部水分向外遷移并蒸發(fā)出去，其固形物便會(huì )來(lái)充填水分子離去留下的空隙或相互間靠攏，產(chǎn)生塌陷和團聚現象，留下的固形物體積縮小變硬，在水分子向外遷移的過(guò)程中還將所攜帶部分溶質(zhì)殘留在干燥物表面，形成褶皺和堅硬的外殼，普通干燥產(chǎn)品普遍遇水還原困難或難溶于水。

　　冷凍干燥是將水以固體冰的形態(tài)從被干燥物中升華分離出去，干燥過(guò)程中被干燥物已凍結成固體，冰升華離開(kāi)后留下的空隙不會(huì )被固形物充填，自然不會(huì )產(chǎn)生塌陷和團聚的現象，尤其在被干燥物凍結過(guò)程中，水向冰轉換的過(guò)程伴隨有體積膨脹現象，固形物分子間的距離不但沒(méi)有縮小反而會(huì )拉大，因此，冷凍干燥結束后留下的干燥物呈多孔蓬松的海綿狀，非常松脆，遇水后很容易還原或很快溶于水，

　　在干燥實(shí)踐中，普通干燥物如各類(lèi)動(dòng)植物、各種粉末會(huì )遇到復水還原困難，難溶于水等問(wèn)題，甚至長(cháng)時(shí)間浸泡仍有團聚現象，使用不便，同時(shí)干燥過(guò)程易受污染。采用冷凍干燥方法則沒(méi)有這些問(wèn)題，凍干產(chǎn)品遇水即復原或即溶解的特點(diǎn)是普通干燥方法無(wú)法做到的，其松脆的質(zhì)地也使許多蔬菜水果甚至中藥材的口感變得好了許多，尤其干燥過(guò)程與外界完全隔離，安全無(wú)污染?？梢?jiàn)冷凍干燥與普通干燥有明顯區。

　　冷凍干燥特點(diǎn)

　　冷凍干燥過(guò)程是在與空氣灰塵細菌等污染源完全隔離的密閉低溫環(huán)境下進(jìn)行的，所得到的干燥物和原料幾乎沒(méi)有任何改變，較明顯的優(yōu)點(diǎn)有

　　01保持原料的各種成分不改變(包括熱敏性、功能性、生物活性等成分);

　　02保持原料的各種性狀不改變(組織結構、外表特征、色澤、味道等);

　　03多孔酥松，易于粉碎分散;

　　04極易溶于水，復水快速;

　　05脫水徹底，易于長(cháng)期保存和運輸。

　　冷凍干燥適用范圍

　　·生物制品、藥品及提取液

　　生物制劑、藥用原料、營(yíng)養液、試劑、血漿、蛇蝎毒、熊膽等、花青素、銀杏葉素、菌類(lèi)、酵素、抗生素 等;

　　·中藥材及保健滋補品

　　人參、天麻、三七、蟲(chóng)草、燕窩、鐵皮石斛、林蛙油、枸杞、首烏、蜂王漿、鹿產(chǎn)品、牛初乳、胎盤(pán)等;

　　·各類(lèi)食品

　　水果：草莓、樹(shù)莓、藍莓、芒果、牛油果、無(wú)花果、檸檬、蘋(píng)果、香蕉、榴蓮、各種果肉等，蔬菜：蔥、蒜、山藥、紫薯等，速溶湯料;

　　飲料：紫菜蛋花湯、海鮮湯、咖啡、果汁等;

　　水產(chǎn)肉禽： 海參、鮑魚(yú)、貝類(lèi)、蝦類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、牛羊肉、雞肉、蛋制品等;林副特產(chǎn)：各種食用菌、山野菜、松茸、竹蓀、蘆筍、羅漢果、魔芋等。

　　·非食用及工業(yè)物料

　　各類(lèi)鮮花、觀(guān)賞動(dòng)植物及標本、文物、多孔陶瓷、催化劑、石墨烯、超微細材料等。