第六章2食品的冷凍干燥技術(shù)

1、第六章第六章 食品的冷凍干燥技術(shù)食品的冷凍干燥技術(shù) 冷凍干燥設(shè)備冷凍干燥設(shè)備一、一、 概述概述 1.干燥技術(shù)小史干燥技術(shù)小史 2.定義定義冷凍干燥冷凍干燥(freeze-drying)技術(shù)技術(shù)是將濕物料在較低的溫度（是將濕物料在較低的溫度（3050）下凍結(jié)成固態(tài)，然）下凍結(jié)成固態(tài)，然后在真空下使其中的水分不經(jīng)液態(tài)后在真空下使其中的水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)，最終使物料脫水直接升華成氣態(tài)，最終使物料脫水的干燥技術(shù)。的干燥技術(shù)。定義：定義： 冷凍干燥是將物料預(yù)冷至冷凍干燥是將物料預(yù)冷至-30-30-50-50，使物料中的大部分水凍結(jié)成冰，然后使物料中的大部分水凍結(jié)成冰，然后提供低溫?zé)嵩矗谡婵諣顟B(tài)

2、下，使冰提供低溫?zé)嵩矗谡婵諣顟B(tài)下，使冰直接升華為水蒸氣而使物料脫水的過直接升華為水蒸氣而使物料脫水的過程。因此，冷凍干燥又稱真空冷凍干程。因此，冷凍干燥又稱真空冷凍干燥、冷凍升華干燥。燥、冷凍升華干燥。 3.3.冷凍干燥技術(shù)的特點冷凍干燥技術(shù)的特點冷凍干燥玉米冷凍干燥玉米冷凍干燥有下列優(yōu)點：冷凍干燥有下列優(yōu)點： 冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此對于許多熱敏性的冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此對于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類不會發(fā)生變性如蛋白質(zhì)、微生物之類不會發(fā)生變性或失去生物活力。因此在醫(yī)藥上得到廣泛地應(yīng)用?；蚴ド锘盍?。因此在醫(yī)藥上得到廣泛地應(yīng)用。 在低溫下干燥時，物

3、質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失在低溫下干燥時，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小，適合一些化學(xué)產(chǎn)品、藥品和食品干燥。很小，適合一些化學(xué)產(chǎn)品、藥品和食品干燥。 在真空和低溫下操作，微生物的生長和酶作用受在真空和低溫下操作，微生物的生長和酶作用受到抑制。到抑制。產(chǎn)品在常溫下能長久儲存，而且不需添加任產(chǎn)品在常溫下能長久儲存，而且不需添加任何防腐劑。何防腐劑。由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。干燥后的物料保持原來的化學(xué)組成和物理性質(zhì)干燥后的物料保持原來的化學(xué)組成和物理性質(zhì)（如多孔結(jié)構(gòu)

4、、膠體性質(zhì)等）。如干燥后的物質(zhì)疏（如多孔結(jié)構(gòu)、膠體性質(zhì)等）。如干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。立即恢復(fù)原來的性狀。由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)（如油脂類）得到了保護(hù)。氧化的物質(zhì)（如油脂類）得到了保護(hù)。熱量消耗比其他干燥方法少。熱量消耗比其他干燥方法少。因此，冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、因此，冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、科研和其他部門得到廣泛的應(yīng)用?？蒲泻推渌块T得到廣泛的應(yīng)用。缺點缺點是費用較高，不能廣泛采用。主要用于干是費用較

5、高，不能廣泛采用。主要用于干燥抗生素、蔬菜和水果等。燥抗生素、蔬菜和水果等。4.冷凍干燥的食品特點冷凍干燥的食品特點 冷凍干燥的食品與其他干燥方法比較有許多的優(yōu)點，冷凍干燥的食品與其他干燥方法比較有許多的優(yōu)點，主要有主要有：（1）最大限度地保持新鮮食品原有的色、香、味。）最大限度地保持新鮮食品原有的色、香、味。如蔬菜的天然色素保持不變，各種芳香物質(zhì)的損失如蔬菜的天然色素保持不變，各種芳香物質(zhì)的損失可減少到最低限度；冷凍干燥對保存含蛋白質(zhì)食品可減少到最低限度；冷凍干燥對保存含蛋白質(zhì)食品要比冷凍的好。要比冷凍的好。（2）其升華干燥過程避免了一般干燥方法容易產(chǎn)生）其升華干燥過程避免了一般干燥方法容易

6、產(chǎn)生的營養(yǎng)成分損失的營養(yǎng)成分損失。能保存食品中的各種營養(yǎng)成分能保存食品中的各種營養(yǎng)成分（如蛋白質(zhì)、維生素、植物營養(yǎng)素等），尤其對維（如蛋白質(zhì)、維生素、植物營養(yǎng)素等），尤其對維生素生素C，能保存，能保存90以上，以上，對熱敏性物質(zhì)特別適合，對熱敏性物質(zhì)特別適合，可以使熱敏性的物料干燥后保留熱敏成分可以使熱敏性的物料干燥后保留熱敏成分。（3）在冷凍干燥過程中，微生物的生長和酶的作用）在冷凍干燥過程中，微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。（4）冷凍干燥加工的食物重量輕，體積小，貯藏時）冷凍干燥加工的食物重量輕，體積小，貯藏時占地面積少，易于攜帶和運輸

7、，且運費較低。占地面積少，易于攜帶和運輸，且運費較低。如各如各種冷凍干燥的蔬菜經(jīng)壓塊，重量減輕顯著。由于體種冷凍干燥的蔬菜經(jīng)壓塊，重量減輕顯著。由于體積減小，相應(yīng)地包裝費用也少得多。積減小，相應(yīng)地包裝費用也少得多。（5）復(fù)水快，食用方便，無表面硬化干燥的現(xiàn)象。）復(fù)水快，食用方便，無表面硬化干燥的現(xiàn)象。復(fù)水性和速溶性大大提高，復(fù)水率達(dá)復(fù)水性和速溶性大大提高，復(fù)水率達(dá)90%以上，復(fù)以上，復(fù)水時間大為縮短；因為被干燥物料含有的水分是在水時間大為縮短；因為被干燥物料含有的水分是在凍結(jié)狀態(tài)下直接蒸發(fā)的，故在干燥過程中，水汽不凍結(jié)狀態(tài)下直接蒸發(fā)的，故在干燥過程中，水汽不帶動可溶性物質(zhì)移向物料表面，不會在物

8、料表面沉帶動可溶性物質(zhì)移向物料表面，不會在物料表面沉積鹽類，即在物料表面不會形成硬質(zhì)薄皮，亦不存積鹽類，即在物料表面不會形成硬質(zhì)薄皮，亦不存在因中心水分移向物料表面時對細(xì)胞或纖維產(chǎn)生的在因中心水分移向物料表面時對細(xì)胞或纖維產(chǎn)生的張力，不會使物料干燥后因收縮引起變形，故極易張力，不會使物料干燥后因收縮引起變形，故極易吸水恢復(fù)原狀。吸水恢復(fù)原狀。（6）脫水徹底，保存期長。）脫水徹底，保存期長。冷凍干燥法能冷凍干燥法能排除排除9599以上的水分，使干燥后產(chǎn)以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。品能長期保存而不致變質(zhì)。冷凍干燥的食品的冷凍干燥的食品的缺點：缺點：二、真空冷凍干燥原理二、真空冷凍

9、干燥原理 真空真空冷凍干燥又稱為升華干燥，簡稱冷凍干燥又稱為升華干燥，簡稱“凍凍干干”(freeze-drying)，是生物化工生產(chǎn)中固體濕物，是生物化工生產(chǎn)中固體濕物料干燥或產(chǎn)品保存的一種常用的脫水傳質(zhì)單元操作。料干燥或產(chǎn)品保存的一種常用的脫水傳質(zhì)單元操作。 真空冷凍技術(shù)起源于十九世紀(jì)真空冷凍技術(shù)起源于十九世紀(jì)20年代。進(jìn)入二年代。進(jìn)入二十一世紀(jì)，真空冷凍技術(shù)在生物十一世紀(jì)，真空冷凍技術(shù)在生物化工領(lǐng)域得到較快化工領(lǐng)域得到較快發(fā)展。發(fā)展。生產(chǎn)中采用真空冷凍技術(shù)對固體濕物料的干燥，通常是除去物料中的生產(chǎn)中采用真空冷凍技術(shù)對固體濕物料的干燥，通常是除去物料中的水分。因此，要了解真空冷凍原理，首先須

10、了解水的有關(guān)物性。水分。因此，要了解真空冷凍原理，首先須了解水的有關(guān)物性。 我們知道，水通常有三種聚集狀態(tài)，在指定的溫度、壓力下可以互成我們知道，水通常有三種聚集狀態(tài)，在指定的溫度、壓力下可以互成平衡。即：平衡。即：1.1.水的平衡相圖水的平衡相圖冰冰(s)(s) 水水(l)(l) 水蒸氣水蒸氣(g)(g)熔化熔化凝固凝固汽化汽化液化液化升華升華凝華凝華根據(jù)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，將水在各種平實驗數(shù)據(jù)，將水在各種平衡條件下，溫度和壓力的對應(yīng)關(guān)系衡條件下，溫度和壓力的對應(yīng)關(guān)系繪制成圖，就得到水的平衡相圖繪制成圖，就得到水的平衡相圖(p(pT T圖圖) )。p pT TA AB BC CD DO O水的平衡

11、相圖水的平衡相圖(p(pT T圖圖) )相圖中的相圖中的 O O點是水蒸氣、水、冰三相點是水蒸氣、水、冰三相平衡共存的點，稱為平衡共存的點，稱為“三相點三相點”，常稱為，常稱為水的水的“冰點冰點”。三相點三相點p pT TA AB BC CD DO O水的平衡相圖水的平衡相圖(p(pT T圖圖) )液相區(qū)液相區(qū)氣相區(qū)氣相區(qū)固相區(qū)固相區(qū)OC OC 線是水蒸氣與水兩相平衡共存曲線，又稱為線是水蒸氣與水兩相平衡共存曲線，又稱為“蒸發(fā)曲線蒸發(fā)曲線”；它表示；它表示氣液平衡時，溫度與蒸氣壓的對應(yīng)關(guān)系。氣液平衡時，溫度與蒸氣壓的對應(yīng)關(guān)系。曲線曲線 OA OA 線是冰與水蒸氣兩相平衡共存曲線是冰與水蒸氣兩相

12、平衡共存曲線，又稱為線，又稱為“升華曲線升華曲線”；它表示固氣；它表示固氣平衡時，溫度與蒸氣壓的對應(yīng)關(guān)系。平衡時，溫度與蒸氣壓的對應(yīng)關(guān)系。OB OB 線是冰與水兩相平衡共存曲線，又稱為線是冰與水兩相平衡共存曲線，又稱為“熔化曲線熔化曲線”；表示固液；表示固液平衡時，溫度與蒸氣壓的對應(yīng)關(guān)系。平衡時，溫度與蒸氣壓的對應(yīng)關(guān)系。OC OC 線能向下延伸為虛線線能向下延伸為虛線ODOD曲線，是過冷水與水蒸氣平衡共存曲線；這曲線，是過冷水與水蒸氣平衡共存曲線；這種狀態(tài)是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為種狀態(tài)是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為“亞穩(wěn)狀態(tài)亞穩(wěn)狀態(tài)”。相圖中的三個區(qū)域為單相區(qū)，相圖中的三個區(qū)域為單相區(qū)，AOBAOB

13、區(qū)區(qū)是固相區(qū)，是固相區(qū)，BOC BOC 區(qū)是液相區(qū)，區(qū)是液相區(qū)，AOCAOC區(qū)是氣區(qū)是氣相區(qū)相區(qū)。單相區(qū)單相區(qū)p pT TA AB BC CD DO O水的平衡相圖水的平衡相圖(p(pT T圖圖) )液相區(qū)液相區(qū)氣相區(qū)氣相區(qū)固相區(qū)固相區(qū)超臨界區(qū)超臨界區(qū)若我們繼續(xù)對氣液平衡體系進(jìn)行若我們繼續(xù)對氣液平衡體系進(jìn)行增加壓強(qiáng)（或升溫）實驗，則會得到水增加壓強(qiáng)（或升溫）實驗，則會得到水的超臨界區(qū)。其中，的超臨界區(qū)。其中，C C點就是臨界點點就是臨界點。 當(dāng)水的氣液平衡曲線當(dāng)水的氣液平衡曲線(OC(OC線線) )達(dá)到臨界點達(dá)到臨界點(C(C點點) )后，平衡體系的性質(zhì)變后，平衡體系的性質(zhì)變得均一，氣液相界面

14、消失，體系不再分為氣體和液體。即為超臨界流體。得均一，氣液相界面消失，體系不再分為氣體和液體。即為超臨界流體。2.2.真空冷凍干燥原理真空冷凍干燥原理真空冷凍干燥就是先將固體濕料冷凍真空冷凍干燥就是先將固體濕料冷凍到到“三相點三相點”以下，使?jié)窳现械乃肿兂梢韵?，使?jié)窳现械乃肿兂晒虘B(tài)（冰）；然后在真空環(huán)境下加熱，使固態(tài)（冰）；然后在真空環(huán)境下加熱，使冰直接升華為水蒸氣逸出；并通過不斷移冰直接升華為水蒸氣逸出；并通過不斷移走水蒸氣，使物料脫水而干燥。即：走水蒸氣，使物料脫水而干燥。即：p pT TA AB BC CD DO O水的平衡相圖水的平衡相圖(p(pT T圖圖) )液相區(qū)液相區(qū)氣相區(qū)氣

15、相區(qū)固相區(qū)固相區(qū)T Tf f濕物料濕物料預(yù)凍預(yù)凍升華干燥升華干燥凍干產(chǎn)品凍干產(chǎn)品水分水分( (物料凍結(jié)物料凍結(jié)) )( (除非結(jié)晶水除非結(jié)晶水) )解析干燥解析干燥( (除殘余水分除殘余水分) )真空冷凍干燥流程框圖真空冷凍干燥流程框圖真空冷凍干燥原理真空冷凍干燥原理 根據(jù)壓力減小、沸點下降的原理，只要壓力在三相點根據(jù)壓力減小、沸點下降的原理，只要壓力在三相點壓力之下（圖中壓力為壓力之下（圖中壓力為 646.5Pa以下，溫度以下，溫度0以下），以下），物料中的水分則可從水不經(jīng)過液相而直接升華為水汽。物料中的水分則可從水不經(jīng)過液相而直接升華為水汽。 根據(jù)這個原理，就可以先將食品的濕原料凍結(jié)至冰點

16、根據(jù)這個原理，就可以先將食品的濕原料凍結(jié)至冰點之下，使原料中的水分變?yōu)楣虘B(tài)冰，然后在適當(dāng)?shù)恼嬷拢乖现械乃肿優(yōu)楣虘B(tài)冰，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下，將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去，再用真空系空環(huán)境下，將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸汽冷凝，從而使物料得到干統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸汽冷凝，從而使物料得到干燥。燥。 這種利用真空冷凍獲得干燥的方法，是水的物態(tài)變化這種利用真空冷凍獲得干燥的方法，是水的物態(tài)變化和移動的過程，這個過程發(fā)生在低溫低壓下，因此，和移動的過程，這個過程發(fā)生在低溫低壓下，因此，冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質(zhì)的機(jī)理。冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱

17、傳質(zhì)的機(jī)理。 三、三、冷凍干燥裝置冷凍干燥裝置和凍干程序和凍干程序 1.凍干機(jī)的組成凍干機(jī)的組成 產(chǎn)品的冷凍干燥需要在一定裝置中進(jìn)行產(chǎn)品的冷凍干燥需要在一定裝置中進(jìn)行,這個這個裝置叫做真空冷凍干燥機(jī)裝置叫做真空冷凍干燥機(jī),簡稱凍干機(jī)簡稱凍干機(jī). 凍干機(jī)按系統(tǒng)分凍干機(jī)按系統(tǒng)分,由致冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加由致冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)熱系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)四個主要部分組成四個主要部分組成.；按；按結(jié)構(gòu)分結(jié)構(gòu)分,由凍干箱或稱干燥箱、冷凝器或稱水由凍干箱或稱干燥箱、冷凝器或稱水汽凝集器、冷凍機(jī)、真空泵和閥門、電氣控制汽凝集器、冷凍機(jī)、真空泵和閥門、電氣控制元件等組成。下頁圖元件等組成。下頁圖間歇

18、式冷凍干燥裝置間歇式冷凍干燥裝置31 1冷凝器；冷凝器；2-2-膨脹閥；膨脹閥；3-3-干燥室；干燥室；4-4-水氣冷凝進(jìn)口水氣冷凝進(jìn)口閥；閥；5-5-冷阱；冷阱；6-6-膨脹閥；膨脹閥；7-7-冷凝器；冷凝器；8-8-制冷壓縮機(jī)；制冷壓縮機(jī)；9-9-熱交換器；熱交換器；10-10-真空泵；真空泵；11-11-制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)間歇式冷凍干燥裝置間歇式冷凍干燥裝置冷凍干燥裝置的系統(tǒng)組成冷凍干燥裝置的系統(tǒng)組成1. 1.冷凍干燥室：冷凍干燥室有臥式圓冷凍干燥室：冷凍干燥室有臥式圓柱形、箱形等類型柱形、箱形等類型 2. 2.真空系統(tǒng)：由冷凍干燥室、低溫冷真空系統(tǒng)：由冷凍干燥室、低溫冷凝器、真空閥門

19、和管道、真空泵和凝器、真空閥門和管道、真空泵和真空儀表等構(gòu)成冷凍干燥設(shè)備的真真空儀表等構(gòu)成冷凍干燥設(shè)備的真空系統(tǒng)，系統(tǒng)要求密封性能好?？障到y(tǒng)，系統(tǒng)要求密封性能好。3. 3.制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)由冷凍機(jī)組、制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)由冷凍機(jī)組、冷凍干燥室和低溫冷凝器內(nèi)部的管冷凍干燥室和低溫冷凝器內(nèi)部的管道組成道組成 。4. 4.加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng) 5. 5.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)：由各種開關(guān)、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)：由各種開關(guān)、安全裝置、自動監(jiān)測傳感器和儀表安全裝置、自動監(jiān)測傳感器和儀表組成。組成。 原料原料冷凍干燥冷凍干燥室室加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)凍結(jié)系統(tǒng)凍結(jié)系統(tǒng)制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng)真空真空系統(tǒng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制

20、系統(tǒng)干制品干制品冷凍干燥設(shè)備冷凍干燥設(shè)備 我國現(xiàn)已自行設(shè)計生產(chǎn)的我國現(xiàn)已自行設(shè)計生產(chǎn)的ZDG系列真空凍干設(shè)備系列真空凍干設(shè)備,整機(jī)性能指整機(jī)性能指標(biāo)已達(dá)標(biāo)已達(dá)90年代初國際同類設(shè)備年代初國際同類設(shè)備水平水平.該設(shè)備主要由干燥倉、捕該設(shè)備主要由干燥倉、捕水倉、預(yù)冷槽、加熱系統(tǒng)、真水倉、預(yù)冷槽、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和微機(jī)控制空系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)七大部分構(gòu)成系統(tǒng)七大部分構(gòu)成.干燥含水率干燥含水率5%,干燥板干燥板18層層,加熱溫度室加熱溫度室溫溫130,工作真空工作真空13.3 133Pa,干燥時間干燥時間 18小時小時(蒜片蒜片),ZDG-60干燥面積干燥面積60平方平方米米,Z

21、DG-100干燥面積干燥面積100平方米平方米.2.冷凍干燥的程序：冷凍干燥的程序： 在凍干之前，把需要凍干的產(chǎn)品分裝在合適的容器內(nèi)，在凍干之前，把需要凍干的產(chǎn)品分裝在合適的容器內(nèi)，裝量要均勻，蒸發(fā)表面盡量大而厚度盡量薄一些；裝量要均勻，蒸發(fā)表面盡量大而厚度盡量薄一些； 然后放入與凍干箱板層尺寸相適應(yīng)的金屬盤內(nèi)。然后放入與凍干箱板層尺寸相適應(yīng)的金屬盤內(nèi)。 裝箱之前，先將凍干箱進(jìn)行空箱降溫，然后將產(chǎn)品放裝箱之前，先將凍干箱進(jìn)行空箱降溫，然后將產(chǎn)品放入凍干箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)凍；或者將產(chǎn)品放入凍干箱內(nèi)板層上入凍干箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)凍；或者將產(chǎn)品放入凍干箱內(nèi)板層上同時進(jìn)行預(yù)凍；同時進(jìn)行預(yù)凍； 抽真空之前要根據(jù)冷凝器制

22、冷機(jī)的降溫速度提前使冷抽真空之前要根據(jù)冷凝器制冷機(jī)的降溫速度提前使冷凝器工作，抽真空時冷凝器至少應(yīng)達(dá)到凝器工作，抽真空時冷凝器至少應(yīng)達(dá)到40的溫度；的溫度； 待真空度達(dá)到一定數(shù)值后（通常應(yīng)達(dá)到待真空度達(dá)到一定數(shù)值后（通常應(yīng)達(dá)到13Pa26Pa內(nèi)的真空度），或者有的凍干工藝要求達(dá)到所要求的內(nèi)的真空度），或者有的凍干工藝要求達(dá)到所要求的真空度后繼續(xù)抽真空真空度后繼續(xù)抽真空12h以上；即可對箱內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)以上；即可對箱內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行加熱。一般加熱分兩步進(jìn)行，第一步加溫不使產(chǎn)品行加熱。一般加熱分兩步進(jìn)行，第一步加溫不使產(chǎn)品的溫度超過共熔點或稱共晶點的溫度；待產(chǎn)品內(nèi)水分的溫度超過共熔點或稱共晶點的溫度；待產(chǎn)品內(nèi)

23、水分基本干完后進(jìn)行第二步加溫，這時可迅速地使產(chǎn)品基本干完后進(jìn)行第二步加溫，這時可迅速地使產(chǎn)品上上升到規(guī)定升到規(guī)定的最高許可溫度。在最高許可溫度保持的最高許可溫度。在最高許可溫度保持2h以以上后，即可結(jié)束凍干。上后，即可結(jié)束凍干。 整個升華干燥的時間約整個升華干燥的時間約1224h左右有的甚至更長，左右有的甚至更長，與產(chǎn)品在容器內(nèi)的裝量，總裝量，容器的形狀、規(guī)格，與產(chǎn)品在容器內(nèi)的裝量，總裝量，容器的形狀、規(guī)格，產(chǎn)品的種類，凍干曲線及機(jī)器的性能等有關(guān)。產(chǎn)品的種類，凍干曲線及機(jī)器的性能等有關(guān)。 一般以溫度為縱坐標(biāo)，時間一般以溫度為縱坐標(biāo)，時間為橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo).，凍干不同的產(chǎn)品，凍干不同的產(chǎn)品采用不同

24、的凍干曲線。同一采用不同的凍干曲線。同一產(chǎn)品使用不同的凍干曲線時產(chǎn)品使用不同的凍干曲線時,產(chǎn)品的質(zhì)量也不相同，凍干產(chǎn)品的質(zhì)量也不相同，凍干曲線還與凍干機(jī)的性能有關(guān)，曲線還與凍干機(jī)的性能有關(guān)，因此不同的產(chǎn)品，不同的凍因此不同的產(chǎn)品，不同的凍干機(jī)應(yīng)用不同的凍干曲線。干機(jī)應(yīng)用不同的凍干曲線。 圖十四是圖十四是凍干曲線示意圖凍干曲線示意圖(其中沒有冷凝器的溫度曲其中沒有冷凝器的溫度曲線和真空度曲線線和真空度曲線). 凍干結(jié)束后，要放干燥無菌的空氣進(jìn)入干燥箱，然后盡凍干結(jié)束后，要放干燥無菌的空氣進(jìn)入干燥箱，然后盡快地對容器進(jìn)行封口，以防重新吸收空氣中的水份?？斓貙θ萜鬟M(jìn)行封口，以防重新吸收空氣中的水份。

25、 在凍干過程中在凍干過程中,把產(chǎn)品和板層的溫度、冷凝器溫度和真空把產(chǎn)品和板層的溫度、冷凝器溫度和真空度對照時間劃成曲線度對照時間劃成曲線,叫叫做凍干曲線。做凍干曲線。由由真空冷凍干燥流程可知，真空冷凍干燥流程可知，該該過程可粗略地分為預(yù)凍、升華、解析三個過程可粗略地分為預(yù)凍、升華、解析三個主要步驟，其中升華和解析是在真空條件下進(jìn)行的主要步驟，其中升華和解析是在真空條件下進(jìn)行的。三三. .真空冷凍干燥過程真空冷凍干燥過程1.1.預(yù)凍預(yù)凍預(yù)凍是指干燥前須將物料進(jìn)行在低溫下凍結(jié)，使物料固定，為升華干燥預(yù)凍是指干燥前須將物料進(jìn)行在低溫下凍結(jié)，使物料固定，為升華干燥做準(zhǔn)備?；蛘哒f，預(yù)凍是真空冷凍干燥操作

26、的準(zhǔn)備階段做準(zhǔn)備?；蛘哒f，預(yù)凍是真空冷凍干燥操作的準(zhǔn)備階段。 在實際操作中，預(yù)凍階段的最低溫度、預(yù)凍速率和預(yù)凍時間是重要的工在實際操作中，預(yù)凍階段的最低溫度、預(yù)凍速率和預(yù)凍時間是重要的工藝條件。藝條件。預(yù)凍最低溫度預(yù)凍最低溫度物料或物料或溶液的預(yù)凍與水或純液體的凍結(jié)不一樣，它不是在某一固定溫度溶液的預(yù)凍與水或純液體的凍結(jié)不一樣，它不是在某一固定溫度下完全凝結(jié)成固體。而是在某一溫度下，晶體開始析出；隨著溫度的下降，下完全凝結(jié)成固體。而是在某一溫度下，晶體開始析出；隨著溫度的下降，晶體的數(shù)量不斷增加，直至全部凝結(jié)。晶體的數(shù)量不斷增加，直至全部凝結(jié)。 這就是說，溶液的凍結(jié)是在某一溫度范圍內(nèi)（凝程）。

27、這就是說，溶液的凍結(jié)是在某一溫度范圍內(nèi)（凝程）。當(dāng)溶液在冷卻時，開始析出晶體的溫度常稱為溶液的當(dāng)溶液在冷卻時，開始析出晶體的溫度常稱為溶液的冰點冰點；當(dāng)溶液全部；當(dāng)溶液全部凝結(jié)時，此溫度稱為溶液的凝結(jié)時，此溫度稱為溶液的凝固點（或熔點）凝固點（或熔點）。溫度溫度組成組成A AB BE E二組分簡單低共熔相圖二組分簡單低共熔相圖A A(s)(s)B B(l)(l)A A(l)(l)B B(s)(s)A A(s)(s)B B(s)(s)A A(l)(l)B B(l)(l)對于溶液而言，此凝固點就是溶質(zhì)和溶對于溶液而言，此凝固點就是溶質(zhì)和溶劑的劑的共熔點。共熔點。 在真空冷凍干燥操作中，物料預(yù)凍的最

28、在真空冷凍干燥操作中，物料預(yù)凍的最低溫度應(yīng)根據(jù)其共熔點來確定。一般物料預(yù)低溫度應(yīng)根據(jù)其共熔點來確定。一般物料預(yù)凍的最低溫度應(yīng)低于其共熔點的溫度凍的最低溫度應(yīng)低于其共熔點的溫度。預(yù)凍最優(yōu)速率預(yù)凍最優(yōu)速率在溶液預(yù)凍過程中，預(yù)凍速率的快慢往往會影響著生物活性以及形成晶在溶液預(yù)凍過程中，預(yù)凍速率的快慢往往會影響著生物活性以及形成晶體的大小，進(jìn)而影響后續(xù)升華干燥速率及干燥產(chǎn)品的性狀。體的大小，進(jìn)而影響后續(xù)升華干燥速率及干燥產(chǎn)品的性狀。 因此，進(jìn)行真空冷凍干燥操作前，須根據(jù)具體的干燥產(chǎn)品測定出預(yù)凍的因此，進(jìn)行真空冷凍干燥操作前，須根據(jù)具體的干燥產(chǎn)品測定出預(yù)凍的最優(yōu)速率，控制預(yù)凍操作。最優(yōu)速率，控制預(yù)凍操作

29、。共熔點共熔點預(yù)凍時間預(yù)凍時間預(yù)凍時間與預(yù)凍速率是相關(guān)的，可根據(jù)凍干物料種類及冷預(yù)凍時間與預(yù)凍速率是相關(guān)的，可根據(jù)凍干物料種類及冷凍設(shè)備情況確定。要保證抽真空之前所有產(chǎn)品均已凍實，不凍設(shè)備情況確定。要保證抽真空之前所有產(chǎn)品均已凍實，不致因抽真空而冒出瓶外致因抽真空而冒出瓶外, ,凍干箱的每一板層之間凍干箱的每一板層之間, ,每一板層的每一板層的各部分之間溫差越小各部分之間溫差越小, ,則預(yù)凍的時間可以相應(yīng)縮短則預(yù)凍的時間可以相應(yīng)縮短, ,一般產(chǎn)品一般產(chǎn)品的溫度達(dá)到預(yù)凍最低溫度之后的溫度達(dá)到預(yù)凍最低溫度之后1 12 2小時即可開始抽真空升華。小時即可開始抽真空升華。2.2.升華干燥升華干燥 升華

30、干燥是使凍結(jié)物料中的冰升華為水蒸氣，使物料脫水。升華階段升華干燥是使凍結(jié)物料中的冰升華為水蒸氣，使物料脫水。升華階段稱為第一階段干燥，主要除去凍結(jié)物料中大部分（約稱為第一階段干燥，主要除去凍結(jié)物料中大部分（約9090）非結(jié)晶水。升）非結(jié)晶水。升華干燥階段的時間長短，主要與下列因素有關(guān)。華干燥階段的時間長短，主要與下列因素有關(guān)。 物料裝填厚度物料裝填厚度 物料的裝填厚度直接影響著升華干燥速率，物料裝填越厚，所需的升物料的裝填厚度直接影響著升華干燥速率，物料裝填越厚，所需的升華干燥時間越長；反之，華干燥時間越長；反之，物料裝填越薄，所需的升華干燥時間越短物料裝填越薄，所需的升華干燥時間越短。 物料

31、種類物料種類 不同種類的凍結(jié)物料，所需的升華干燥不同種類的凍結(jié)物料，所需的升華干燥時間不同。一般而言，共熔點溫度較高的物時間不同。一般而言，共熔點溫度較高的物料易于干燥，所需的升華干燥時間較短；反料易于干燥，所需的升華干燥時間較短；反之，之，共熔點溫度較低的物料難以干燥，所需共熔點溫度較低的物料難以干燥，所需的升華干燥時間較長的升華干燥時間較長。 凍干胡蘿卜塊凍干胡蘿卜塊熱量熱量 升華過程是一個吸熱過程，升華時提供的熱量直接影響著升華干燥速升華過程是一個吸熱過程，升華時提供的熱量直接影響著升華干燥速率。率。 在升華干燥過程中，若提供的熱量不足，必然會減慢升華速率，延長在升華干燥過程中，若提供的

32、熱量不足，必然會減慢升華速率，延長升華干燥時間；反之，升華干燥時間；反之，會加快升華速率，縮短升華干燥時間會加快升華速率，縮短升華干燥時間。冰冰(s)(s) 水蒸氣水蒸氣(g)(g)升華、吸熱升華、吸熱凝華、放熱凝華、放熱冰冰(s)(s) 水蒸氣水蒸氣(g)(g)升華升華凝華凝華水水(l)(l)熔化熔化氣化氣化 注意：若升華時提供的熱量如果過多，會導(dǎo)致冰熔化，改變相變化路注意：若升華時提供的熱量如果過多，會導(dǎo)致冰熔化，改變相變化路線，使干燥產(chǎn)品性狀受到嚴(yán)重影響。線，使干燥產(chǎn)品性狀受到嚴(yán)重影響。 凍干機(jī)本身的性能：凍干機(jī)本身的性能：這包括凍干機(jī)的真空性能，冷凝器的溫度和效能，這包括凍干機(jī)的真空性

33、能，冷凝器的溫度和效能，甚至機(jī)器構(gòu)造的幾何形狀等，性能良好的凍干機(jī)使升華階段的時間較短些。甚至機(jī)器構(gòu)造的幾何形狀等，性能良好的凍干機(jī)使升華階段的時間較短些。3.3.解析干燥解析干燥升華干燥階段只除去了凍結(jié)物料中約升華干燥階段只除去了凍結(jié)物料中約9090的非結(jié)晶水，還含有約的非結(jié)晶水，還含有約1010的殘余非結(jié)晶水。這部分水是未被凍結(jié)的，是靠范德華力吸附在物料毛細(xì)的殘余非結(jié)晶水。這部分水是未被凍結(jié)的，是靠范德華力吸附在物料毛細(xì)管壁上或靠氫鍵粘附在物料的極性基團(tuán)上。管壁上或靠氫鍵粘附在物料的極性基團(tuán)上。實現(xiàn)。此處應(yīng)注意，解析干燥的溫度不能超過物料的最高允許溫度。為了實現(xiàn)。此處應(yīng)注意，解析干燥的溫度

34、不能超過物料的最高允許溫度。為了確保干燥產(chǎn)品的安全，可通過實驗來確定解析溫度。確保干燥產(chǎn)品的安全，可通過實驗來確定解析溫度。 例如：例如：細(xì)菌產(chǎn)品的最高干燥溫度一般為細(xì)菌產(chǎn)品的最高干燥溫度一般為3030，血清、抗生素等產(chǎn)品的，血清、抗生素等產(chǎn)品的最高干燥溫度一般為最高干燥溫度一般為4040。為了使干燥產(chǎn)品的含水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，還需對物為了使干燥產(chǎn)品的含水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，還需對物料進(jìn)一步干燥，除去此部分水。此時的干燥常稱為料進(jìn)一步干燥，除去此部分水。此時的干燥常稱為解析干燥，或第二階段干燥解析干燥，或第二階段干燥。O OH HH HO OC CN NH HH HO OH HH H氫鍵氫鍵解析干燥階段一般

35、是通過升高干燥操作溫度來解析干燥階段一般是通過升高干燥操作溫度來問題：問題： 什么是范德華力？什么是范德華力？資料卡片資料卡片1.1.范德華力范德華力 范德華力是一種分子間作用力。按其實質(zhì)來說，范德華力是一種電性的吸引范德華力是一種分子間作用力。按其實質(zhì)來說，范德華力是一種電性的吸引力。范德華力可進(jìn)一步分為取向力、誘導(dǎo)力和色散力。力。范德華力可進(jìn)一步分為取向力、誘導(dǎo)力和色散力。2.2.取向力取向力 取向力發(fā)生在極性分子與極性分子之間。因極性分子電取向力發(fā)生在極性分子與極性分子之間。因極性分子電性分布不均勻，一端帶正電，一端帶負(fù)電，形成偶極。當(dāng)兩性分布不均勻，一端帶正電，一端帶負(fù)電，形成偶極。當(dāng)

36、兩個極性分子相互接近時，其偶極的同極相斥，異極相吸。個極性分子相互接近時，其偶極的同極相斥，異極相吸。+ -+ -+ -+ -3.3.誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 極性分子與非極性分子相遇時，在極性分子的誘導(dǎo)作用極性分子與非極性分子相遇時，在極性分子的誘導(dǎo)作用下，非極性分子變形而產(chǎn)生偶極。下，非極性分子變形而產(chǎn)生偶極。+ -+ -取向力取向力+ -+ -+ -+ -誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力4.4.色散力色散力 非極性分子與非極性分子相遇時，因分子內(nèi)電子的運動會產(chǎn)生瞬間偶極。在非極性分子與非極性分子相遇時，因分子內(nèi)電子的運動會產(chǎn)生瞬間偶極。在瞬間偶極的作用下，非極性分子與非極性分子同樣會相互吸引。瞬間偶極的作用下，非極性分

37、子與非極性分子同樣會相互吸引。 解吸階段的時間：解吸階段的時間：解吸階段的時間長短取決于下列因解吸階段的時間長短取決于下列因素素: 產(chǎn)品的品種產(chǎn)品的品種:產(chǎn)品不同產(chǎn)品不同,干燥的難易不同干燥的難易不同,同時產(chǎn)品不同時產(chǎn)品不同同,最高許可溫度也不同最高許可溫度也不同,最高許可溫度較高的產(chǎn)品最高許可溫度較高的產(chǎn)品,時時間可相應(yīng)短些間可相應(yīng)短些. 殘余水份的含量殘余水份的含量:殘余水份的含量要求低的產(chǎn)品殘余水份的含量要求低的產(chǎn)品,干燥干燥時間較長時間較長.產(chǎn)品的殘余水份的含量應(yīng)有利于該產(chǎn)品的長產(chǎn)品的殘余水份的含量應(yīng)有利于該產(chǎn)品的長期存放期存放,太高太低均不好太高太低均不好.應(yīng)根據(jù)試驗來確定應(yīng)根據(jù)試驗

38、來確定. 凍干機(jī)的性能凍干機(jī)的性能:在解吸階段后期能達(dá)到的真空度高在解吸階段后期能達(dá)到的真空度高,冷冷凝器的溫度低的凍干機(jī)凝器的溫度低的凍干機(jī),其解吸干燥的時間可短些其解吸干燥的時間可短些. 是否采用壓強(qiáng)控制法是否采用壓強(qiáng)控制法:如果采用壓強(qiáng)控制法如果采用壓強(qiáng)控制法,則改進(jìn)了則改進(jìn)了傳熱傳熱,使產(chǎn)品達(dá)到最高許可溫度的時間縮短使產(chǎn)品達(dá)到最高許可溫度的時間縮短,吸解干燥的吸解干燥的時間也縮短時間也縮短.4.凍干終點的判斷凍干終點的判斷 凍干是否可以結(jié)束是這樣來確定的凍干是否可以結(jié)束是這樣來確定的: 產(chǎn)品溫度已達(dá)到最高許可溫度產(chǎn)品溫度已達(dá)到最高許可溫度,并在這個溫度保并在這個溫度保持持2小時以上的時

39、間；關(guān)閉凍干箱和冷凝器之小時以上的時間；關(guān)閉凍干箱和冷凝器之間的閥門，注意觀察凍干箱的壓力升高情況間的閥門，注意觀察凍干箱的壓力升高情況(這時關(guān)閉的時間應(yīng)長些，約這時關(guān)閉的時間應(yīng)長些，約30秒到秒到60秒秒)。 如果凍干箱內(nèi)的壓力沒有明顯的升高，則說明如果凍干箱內(nèi)的壓力沒有明顯的升高，則說明干燥已基本完成，可以結(jié)束凍干。如果壓力有干燥已基本完成，可以結(jié)束凍干。如果壓力有明顯升高，則說明還有水份逸出，要延長時間明顯升高，則說明還有水份逸出，要延長時間繼續(xù)進(jìn)行干燥。直到關(guān)閉凍干箱冷凝器之間的繼續(xù)進(jìn)行干燥。直到關(guān)閉凍干箱冷凝器之間的閥門之后無明顯上升為止。閥門之后無明顯上升為止。5. 凍干食品的后處

40、理凍干食品的后處理 干燥結(jié)束后，對食品進(jìn)行一個調(diào)節(jié)過程：解除干燥結(jié)束后，對食品進(jìn)行一個調(diào)節(jié)過程：解除真空環(huán)境之前，需要穩(wěn)定一段時間，使使食品真空環(huán)境之前，需要穩(wěn)定一段時間，使使食品中剩余水分和溫度完全均勻。為抑制微生物在中剩余水分和溫度完全均勻。為抑制微生物在消除真空環(huán)境后繼續(xù)滋生，應(yīng)該用干燥、清潔消除真空環(huán)境后繼續(xù)滋生，應(yīng)該用干燥、清潔無菌的空氣消除真空，出箱時放入的應(yīng)是無菌無菌的空氣消除真空，出箱時放入的應(yīng)是無菌干燥空氣。干燥后的產(chǎn)品應(yīng)迅速分裝保存或暫干燥空氣。干燥后的產(chǎn)品應(yīng)迅速分裝保存或暫時保存到干燥柜中，盡快包裝貼標(biāo)，檢測合格時保存到干燥柜中，盡快包裝貼標(biāo)，檢測合格后即成正式產(chǎn)品。后即

41、成正式產(chǎn)品。五、影響干燥過程的因素五、影響干燥過程的因素 冷凍干燥過程實際上是水的物質(zhì)變化及其轉(zhuǎn)移冷凍干燥過程實際上是水的物質(zhì)變化及其轉(zhuǎn)移過程。含有大量水份的制品首先凍結(jié)成固體過程。含有大量水份的制品首先凍結(jié)成固體, ,然后在真空狀態(tài)下固態(tài)冰直接升華成水蒸汽然后在真空狀態(tài)下固態(tài)冰直接升華成水蒸汽, ,水蒸汽又在冷凝器內(nèi)凝華成冰霜水蒸汽又在冷凝器內(nèi)凝華成冰霜, ,干燥結(jié)束后干燥結(jié)束后冰霜熔化排出。在凍干箱內(nèi)得到了需要的冷凍冰霜熔化排出。在凍干箱內(nèi)得到了需要的冷凍干躁產(chǎn)品干躁產(chǎn)品, ,干燥過程如圖十七所示干燥過程如圖十七所示. .圖十七圖十七 疫苗生產(chǎn)的冷凍干燥過疫苗生產(chǎn)的冷凍干燥過程程凍干過程有

42、二個放熱過程和二個吸收過程：液體食品凍干過程有二個放熱過程和二個吸收過程：液體食品品放出熱量凝固成固體食品，食品在真空下吸收熱量品放出熱量凝固成固體食品，食品在真空下吸收熱量升華成水蒸汽。水蒸汽在冷凝器中放出熱量凝華成冰升華成水蒸汽。水蒸汽在冷凝器中放出熱量凝華成冰霜，凍干結(jié)束后冰霜在冷凝器中吸收熱量熔化成水。霜，凍干結(jié)束后冰霜在冷凝器中吸收熱量熔化成水。整個凍干過程中進(jìn)行著熱量、質(zhì)量的傳遞現(xiàn)象，熱量整個凍干過程中進(jìn)行著熱量、質(zhì)量的傳遞現(xiàn)象，熱量的傳遞貫穿冷凍干燥的全過程中。的傳遞貫穿冷凍干燥的全過程中。預(yù)凍階段預(yù)凍階段:干燥的第一階段和第二階段以及化霜階段均干燥的第一階段和第二階段以及化霜階

43、段均進(jìn)行著熱量的傳遞；質(zhì)量的傳遞僅在干燥階段進(jìn)行進(jìn)行著熱量的傳遞；質(zhì)量的傳遞僅在干燥階段進(jìn)行,凍凍干箱制品中產(chǎn)生的水蒸汽到冷凝器內(nèi)凝華成冰霜的過干箱制品中產(chǎn)生的水蒸汽到冷凝器內(nèi)凝華成冰霜的過程程,實際上也是質(zhì)量傳遞的過程實際上也是質(zhì)量傳遞的過程,只有發(fā)生了質(zhì)量的傳遞只有發(fā)生了質(zhì)量的傳遞產(chǎn)品才能獲得干燥。產(chǎn)品才能獲得干燥。在干燥階段在干燥階段,熱的傳遞是為了促進(jìn)質(zhì)的傳遞熱的傳遞是為了促進(jìn)質(zhì)的傳遞,改善熱的傳改善熱的傳遞也能改善質(zhì)的傳遞。遞也能改善質(zhì)的傳遞。如果在產(chǎn)品的升華過程中不提供熱量如果在產(chǎn)品的升華過程中不提供熱量,那么產(chǎn)品由于升那么產(chǎn)品由于升華吸收自身的熱量使溫度下降華吸收自身的熱量使溫度

44、下降,升華速率也逐漸下降升華速率也逐漸下降,直直到產(chǎn)品溫度相等于冷凝器的表面溫度到產(chǎn)品溫度相等于冷凝器的表面溫度,干燥便停止進(jìn)行干燥便停止進(jìn)行,這時從凍結(jié)產(chǎn)品到冷凝器表面的水蒸汽分子數(shù)與從冷這時從凍結(jié)產(chǎn)品到冷凝器表面的水蒸汽分子數(shù)與從冷凝器表面返回到凍結(jié)產(chǎn)品的水蒸汽分子數(shù)相等凝器表面返回到凍結(jié)產(chǎn)品的水蒸汽分子數(shù)相等,凍干箱凍干箱與冷凝器之間的水蒸汽壓力等于零與冷凝器之間的水蒸汽壓力等于零,達(dá)到平衡狀態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài).如果一個外界熱量加到凍結(jié)產(chǎn)品上如果一個外界熱量加到凍結(jié)產(chǎn)品上,這個平衡狀態(tài)被破這個平衡狀態(tài)被破壞壞,凍結(jié)產(chǎn)品的溫度就高于冷凝器表面的溫度凍結(jié)產(chǎn)品的溫度就高于冷凝器表面的溫度,凍干箱和

45、凍干箱和冷凝器之間便產(chǎn)生了水蒸汽壓力差冷凝器之間便產(chǎn)生了水蒸汽壓力差.形成了從凍干箱流形成了從凍干箱流向冷凝器的水蒸汽流向冷凝器的水蒸汽流.由于冷凝器制冷的表面凝華水蒸由于冷凝器制冷的表面凝華水蒸汽為冰霜汽為冰霜,使冷凝器內(nèi)的水蒸汽不斷地被吸附掉使冷凝器內(nèi)的水蒸汽不斷地被吸附掉,冷凝器冷凝器內(nèi)便保持較低的蒸汽壓力；而凍干箱內(nèi)流走的水蒸汽內(nèi)便保持較低的蒸汽壓力；而凍干箱內(nèi)流走的水蒸汽又不斷被產(chǎn)品中發(fā)生的水蒸汽得到補(bǔ)充又不斷被產(chǎn)品中發(fā)生的水蒸汽得到補(bǔ)充,維持凍干箱內(nèi)維持凍干箱內(nèi)較高的水蒸汽壓力較高的水蒸汽壓力.這一過程的不斷進(jìn)行這一過程的不斷進(jìn)行,使產(chǎn)品不斷得使產(chǎn)品不斷得到了干燥。到了干燥。升華首

46、先從產(chǎn)品的表面開始升華首先從產(chǎn)品的表面開始,在干燥進(jìn)行了一段時間之在干燥進(jìn)行了一段時間之后后,在凍結(jié)產(chǎn)品上面形成了一層已干燥的產(chǎn)品在凍結(jié)產(chǎn)品上面形成了一層已干燥的產(chǎn)品,產(chǎn)生了干產(chǎn)生了干燥產(chǎn)品與凍結(jié)產(chǎn)品之間燥產(chǎn)品與凍結(jié)產(chǎn)品之間的交界面。交界面的交界面。交界面隨著干燥的隨著干燥的進(jìn)行不斷下降進(jìn)行不斷下降,直到升華完畢交界面消失直到升華完畢交界面消失.當(dāng)產(chǎn)生了交界當(dāng)產(chǎn)生了交界面之后面之后,水分子要穿越這層已干燥的產(chǎn)品才能進(jìn)入空間；水分子要穿越這層已干燥的產(chǎn)品才能進(jìn)入空間；水分子跑出交界面之后水分子跑出交界面之后,進(jìn)入已經(jīng)干燥產(chǎn)品的某一間隔進(jìn)入已經(jīng)干燥產(chǎn)品的某一間隔內(nèi)內(nèi).以后可能還要穿過許多這樣的間隔

47、后以后可能還要穿過許多這樣的間隔后,才能從產(chǎn)品的才能從產(chǎn)品的縫隙進(jìn)入空間縫隙進(jìn)入空間.也可以經(jīng)過一些轉(zhuǎn)折又回到凍結(jié)產(chǎn)品之也可以經(jīng)過一些轉(zhuǎn)折又回到凍結(jié)產(chǎn)品之中中,干燥產(chǎn)品內(nèi)的間隔有時象迷宮一樣干燥產(chǎn)品內(nèi)的間隔有時象迷宮一樣.當(dāng)水分子跑出產(chǎn)品表面以后當(dāng)水分子跑出產(chǎn)品表面以后,它的運動路徑還很曲折它的運動路徑還很曲折.可可能與玻璃瓶壁碰撞能與玻璃瓶壁碰撞,可能凍干機(jī)的金屬板壁碰撞可能凍干機(jī)的金屬板壁碰撞,也經(jīng)常也經(jīng)常發(fā)生水分子之間的相互碰撞發(fā)生水分子之間的相互碰撞,然后進(jìn)入冷凝器內(nèi)然后進(jìn)入冷凝器內(nèi).當(dāng)水分當(dāng)水分子與冷凝器的制冷表面發(fā)生碰撞時子與冷凝器的制冷表面發(fā)生碰撞時,由于該表面的溫度由于該表面的溫度很低很低,低溫表面吸收了水分子的能量低溫表面吸收了水分子的能量,這樣水分子便失去這樣水分子便失去了動能了動能,使其沒有能量再離開冷凝器的制冷表面使其沒有能量再離開冷凝器的制冷表面,于是水于是水分子被分子被“捕獲捕獲”了了.大量水分子捕獲后在冷凝器表面形大量水分子捕獲后在冷凝器表面形成一層冰霜成一層冰霜,這樣就降低了系統(tǒng)內(nèi)的水蒸汽壓力這樣就降低了系統(tǒng)內(nèi)的水蒸汽壓力.使凍干使凍干箱的水蒸汽不斷的流向冷凝器箱的水