真空冷凍干燥機的工作原理

來源：發(fā)布時間：2025-10-30

一、真空冷凍干燥機的工作原理

真空冷凍干燥機的工作原理獨特且高效。首先，物料被投入物料箱內(nèi)進行冷凍。在這個過程中，一方面，真空系統(tǒng)進行抽真空，將一部分水分帶走；另一方面，物料受凍時，某些分子中所含水分會排到物料表面凍結(jié)。當(dāng)達到冷凍要求后，加熱系統(tǒng)開始對物料加熱干燥。此時，通過抽真空，物料中所含的水分會被帶到冷凍捕集箱結(jié)凍，從而實現(xiàn)物料的冷凍干燥。

冷凍干燥是指通過升華從凍結(jié)的生物產(chǎn)品中去除水分或其他溶劑的過程。升華就像干冰一樣，水不經(jīng)過液態(tài)，直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。在這個過程中，由于是在低溫下進行干燥，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小，體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生塌陷現(xiàn)象，非常適合生化樣品、藥品和食品的干燥。

以水為例，在一個大氣壓下，水的冰點是 0℃，壓力增加，冰點下降；水的沸點是 100℃，當(dāng)壓力減小時沸點會降低，壓力增大時沸點會上升。而在真空冷凍干燥機中，當(dāng)壓力低于一定程度時，水只能以氣相和固相存在，沒有液相。冰的升華熱約為 670 卡 / 克。

對于溶液來說，其冰點和沸點與溶媒和溶質(zhì)都不同，隨溶質(zhì)濃度不同而有不同的冰點和沸點。在冷凍過程中，溶液會在某一溫度范圍內(nèi)凝結(jié)，冷卻時開始析出晶體的溫度稱溶液的冰點，溶液全部凝結(jié)的溫度叫溶液的凝固點。在結(jié)晶過程中，溶液濃度會增加，冰點會下降，**成為冰晶體和溶質(zhì)晶體的共晶混合物，這個溫度就是溶液的共晶點溫度。凍干產(chǎn)品的濃度一般在 4％～25％之間，以 10％～15％為***佳。濃度的高低也會影響產(chǎn)品的凝固點。