一、概述
中试冷冻干燥机是一种先进的仪器设备,广泛应用于食品、药品、生物制品等行业。它通过将物料在低温下冷冻,并施加适当的真空环境下进行干燥,从而实现物料的长期保存和质量保证。
二、组成
由压缩机、冷却器、水分收集器、真空泵、保温箱体、温湿度控制器等组成,可以较为精确地控制干燥过程的温度、气压、真空度等关键参数。
冷却器是该设备中非常关键的部件,它是制造冷冻物的关键部分,通过制冷机组冷却使样品表面水分迅速冷冻,并将水分逐渐转化为固态冰。真空泵是将制成的冷冻物中的水分蒸发出去的关键部件,使干燥设备达到较高的精度和效率要求。
三、工作流程
1、装填物料:将需要干燥的物料放置于特制的托盘或器皿中,并确保均匀分布。
2、冷冻阶段:启动冷冻系统,降低温度,使物料迅速冷冻。
3、主干燥阶段:建立适当的真空环境,控制温度和时间,使冰晶升华为水蒸气,脱除主要的水分。
4、辅助干燥阶段:逐渐提高温度和真空度,进一步加速水分脱出。
5、真空加热阶段:通过加热样品和调节真空度,使剩余水分转变为气态。
6、产品采集:完成干燥过程后,取出干燥好的物料进行包装和贮存。
四、工作原理
该设备的工作流程可以简单的概括为:制备冷冻样品、真空泵蒸发水分、结束干燥、取出样品。
正常工作时,样品放置在制冷器中,并将制冷器控制在适当的温度范围(通常为-50℃至-60℃左右),使样品迅速冷却并形成冷冻物。接着,启动真空泵,将冷冻物中的水分以固态水蒸气的形式逐渐排除,并通过水分收集器进行回收。整个干燥过程通常需要12-24小时左右,根据干燥物的性质和干燥机的工作状态可能会有差异。
五、优势和应用
1、优势
中试冷冻干燥机作为一种高效、精度高的干燥设备,在取样、干燥、储存中大有用处。其主要优势包括:
(1)干燥时间短:该设备的干燥速率很快,所需干燥时间通常不超过24小时,对于不耐热、不耐潮、易氧化等变质的物质进行保鲜具有非常好的作用。
(2)干燥效果好:在干燥过程中,由于温度低、真空度高,故食品中的水分能够得到蒸发,从而保证了食物重量和口感的稳定性和质量。
(3)节能环保:使用低温环境进行干燥,需要特殊的制冷设备辅助干燥。但该设备相较于传统烘干等工艺,能大幅减少精细降温工序、有效节约能源,对环保也有很好的功效。
(4)应用范围广:目前已经应用于食品、制药、化工、生物、医疗器械等各个领域,极大地满足了未来科技发展的要求。
2、应用
中试冷冻干燥机作为一种创新性的食品保鲜技术,具有广泛的应用场景。它可应用于水果、蔬菜、肉类和水产品等不同种类的食品,有效地解决了食品贮存期短、容易变质、口感差等问题。同时,该设备也可广泛应用于制药、生物、医疗器械等行业。
五、结论
中试冷冻干燥机的构造简单、操作方便,使其在实际使用过程中非常具有可行性。其短时间干燥、保证了食品重量和口感的稳定性和质量,并且能大幅减少精细降温工序、有效节约能源,同时做到环保。目前,已经在国内得到广泛应用,并与更多企业及实验室合作推出更高性价比的中试干燥设备,切实促进了干燥科技的发展。