實驗室冷凍干燥機 低溫真空凍干食品果蔬

產品介紹

冷凍干燥機是將含水物品預先凍結，然后將其水分在真空狀態下升華而獲得干燥物品的一種技術方法。經冷凍干燥處理的物品易于長期保存，真空冷凍干燥機加水后能恢復到凍干前的狀態并保持原由的生化特性。廣泛應用于藥品、生物制品、化工及食品工業，對于熱敏物質如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品，冷凍干燥技術更能顯示其you越性。

冷凍干燥機的結構組成

冷凍干燥機也稱為凍干機、真空冷凍干燥機，主要由干燥箱、冷凝器（捕水 器）、加熱系統、真空系統、制冷系統和電氣控制系統六大部件組成。

1.1 干燥箱

干燥箱是一種能抽真空和加熱的密閉器，物料的升華干燥過程是在干燥室內完成的，物料是放在干燥室內擱板上的不銹鋼托盤內的， 按每平方托盤面積 8~12公斤的比例裝料，每一層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭，用以監測整個凍干過程中的物料溫度。門采用 橡膠密封條，應注意關門時要把門上的手柄擰緊，確保箱內密封。

1.2 冷凝器（捕水器）

冷凝器是凝結升華水氣的密閉裝置，內部 有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料 中升華出來的水蒸氣可凝結吸附在其金屬表面 上，吸附面的工作溫度可達-45℃~- 55℃，冷凝 器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內部盤有冷 凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環系 統。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥；采用不銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統，筒內冷 凝管上部裝有化霜噴水管，它通過真空隔膜閥 與水管連接，這是為了保證化霜水等不進入干 燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料 板保溫絕熱，Z外層包以不銹鋼板。

1.3 加熱系統

冷凍干燥機加熱系統的作用是對干燥箱 內物料進行加熱，以便使物料不斷地得到升華加熱，使物品以達到規定的含水率要求，凍干機加 熱系統有不同的加熱方法，在接觸式加熱中，我們采用的是循環介質加熱法。循環加熱系統由 管道泵、循環介質箱、加熱器、進出管路、液溫控 制器等組成。循環液可由水 4 份、乙醇 2 份，乙 二醇 4 份配置成循環不凍液，其凝固點為 - 120℃，在使用時液溫Z高不超過 60℃，現大 部分凍干設備已經采用硅油作為循環液。當加 熱系統工作時，先對循環液進行加熱，液溫通過 液箱控制調節儀選定的溫度自動控制加熱， 管道泵開啟后，可將循環液送入干燥箱內擱板中， 對擱板加熱，然后返回液箱進行加熱循環。而在 輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱Z高溫度為 120℃，由蒸氣電磁閥自動控制溫度。

1.4 真空系統

真空系統有旋片真空泵或水環泵和羅茨 真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨使用，必須先啟動旋片泵或水環泵，使其工作一段時間，當系統中的真空度達到1Kpa以下時，再自 動啟動羅茨泵。旋片泵結構、羅茨泵結構等見說明書。該真空系統的真空表可使用電接點真空表，可根據預先選定的真空度值，自動控制羅茨泵的啟動。干燥箱與冷凝器之間真空管道中，裝有真空蝶閥，可根據使用要求隨時開、關。真空泵管路上，裝有電磁放氣截止閥，當真空泵停止工作時可自動關閉真空管路，同時將空氣放入泵內，避免真空泵油因負壓作用回放至真空管路中，真空泵的連接管路之間裝有波紋軟管，防止運轉時的振動。

1.5 制冷系統

冷凍干燥機制冷系統由制冷壓縮機組 （包括：水冷冷凝器，油分離器、高壓管路、干燥過濾器、 膨脹閥、蒸發器、低壓管路組成），采用氟利昂機組和R22制冷劑或氟制冷機組，制冷機組組成 使凍干品速凍用的制冷系統和捕水器制冷系 統。當系統工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降 至 - 35℃。當制冷系統工作時，冷凝盤管的表面溫度可達 - 35～- 55℃，根據客戶需要采用單級或雙級制冷壓縮機組，制冷效果好。

1.6 電氣控制系統

冷凍干燥機的電氣控制系統由電腦顯示 記錄儀、控制臺、控制儀表、調節儀表等自動裝 置和電路組成。它的功能是對冷凍干燥機進行 手動或自動控制，控制設備正常運轉?？刂婆_是 溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機組 開關的集中集團，控制臺的儀表板裝有溫度，真 空度巡檢儀，干燥箱和真空泵的真空計，溫度指 示調節儀，液溫控制調節儀，計時鐘等。按鈕板 上裝有各機組的開關等。凍干機還設有連鎖保 護裝置，如①前箱制冷時加熱管不能工作。②真 空表不到設定值，羅茨泵不能啟動。③冷卻水未 提供，制冷機組不啟動。④真空泵、電磁閥帶放 氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時工作。 ⑤擱板加熱恒溫，由溫度指示調節儀控制。

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冷凍干燥機的優勢

干燥的方法多種多樣，如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進行。干燥所得的產品一般都存在體積縮小、質地變硬的問題，易揮發的成分大部分會損失掉，一些熱敏性的物質發生變性、失活，有些物質甚至發生了氧化。因此，干燥后的產品與干燥前相比，在性狀上有很大的差別。 凍干法則基本上在0℃以下進行，即在產品凍結的狀態下進行，只在后期降低產品的殘余水份含量時，才讓產品升至0℃以上的溫度，但一般不超過40℃。在真空條件下，當水蒸汽直接升華出來后，藥物剩留在凍結時的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構，因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前，只要加入注射用水，又會立即溶解。凍干機相對常規方法，凍干法具有如下優點：

* 許多熱敏性的物質不會發生變性或失活。

* 在低溫下干燥時，物質中的一些揮發性成分損失很小。

* 在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進行，因此能保持原來的性狀。

* 由于在凍結的狀態下進行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結構，不會發生濃縮現象。

* 由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態存在，原來溶于水中的無機鹽類溶解物質被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質就析出，避免了一般干燥方法中因物料內部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現象。

* 干燥后的物質疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而，幾乎立即恢復原來的性狀。

* 由于干燥在真空下進行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質得到了保護。

* 干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后產品能長期保存而不致變質。

* 因物料處于凍結狀態，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不高，采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時，干燥室不需絕熱，不會有很多的熱損失，故熱能的利用很經濟。