冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化 醫(yī)學(xué)教 育網(wǎng)收集整理 。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三種相態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。 當(dāng)水在三相點(diǎn)（溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa）時，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分，不經(jīng)過冰的融化，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達(dá)到冷凍干燥的目的。凍干制品成海綿狀、無干縮、復(fù)水性、含水分極少，相應(yīng)包裝后可在常溫下長時間保存和運(yùn)輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)問世以來越來越 受到人們的青睞，在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì)，真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
在中藥方面，目前還只局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干工藝，與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”，改變了中藥的熬制方法，解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng)，也解決了中藥不治急病的難題，因此我國中藥凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。
冷凍干燥機(jī)是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機(jī)器。冷凍干燥機(jī)主要部件分為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
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(jìn)行。干燥所得的產(chǎn)品一般都存在體積縮小、質(zhì)地變硬的問題，易揮發(fā)的成分大部分會損失掉，一些熱敏性的物質(zhì)發(fā)生變性、失活，有些物質(zhì)甚至發(fā)生了氧化。因此，干燥后的產(chǎn)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(jìn)行，即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行，只在后期降低產(chǎn)品的殘余水份含量時，才讓產(chǎn)品升至0℃以上的溫度，但一般不超過40℃。在真空條件下，當(dāng)水蒸汽直接升華出來后，藥物剩留在凍結(jié)時的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構(gòu)，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。
之后壓縮空氣進(jìn)入蒸發(fā)器，與制冷劑進(jìn)行熱交換，壓縮空氣的溫度降至0-8℃，空氣中的水份在此溫度下析出，通過氣水分離器分離后，經(jīng)過自動排水器排出。而干燥的低溫空氣則進(jìn)入冷熱空氣交換器進(jìn)行熱交換，溫度升高后輸出。
冷凍式干燥機(jī)是根據(jù)冷凍除濕原理，將壓縮空氣強(qiáng)制通過蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換而降溫，使壓縮空氣中氣態(tài)的水和油經(jīng)過等壓冷卻，凝結(jié)成液態(tài)的水和油，并夾帶塵埃，通過自動排水器排出機(jī)外，從而獲得清潔的壓縮空氣的一種機(jī)器。
換熱后的壓縮空氣流入蒸發(fā)器通過蒸發(fā)器的換熱功能與制冷劑熱交換，壓縮空氣中的熱量被制冷劑帶走，壓縮空氣迅速冷卻，潮濕空氣中的水份達(dá)到飽和溫度迅速冷凝，冷凝后的水分經(jīng)凝聚后形成水滴，經(jīng)過特氣水分離器高速旋轉(zhuǎn)，水分因離心力的作用與空氣分離，分離后水從自動排水閥處排出。經(jīng)降溫后的空氣壓力露點(diǎn)低可達(dá)2℃。 降溫后的冷空氣流經(jīng)空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度，同時壓縮空氣還經(jīng)過冷凍系統(tǒng)的二次冷凝器（同行的設(shè)計(jì)）與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱，確保出口空氣管路不結(jié)露。同時充分利用了出口空氣的冷源，了機(jī)臺冷凍系統(tǒng)的冷凝效果，確保了機(jī)臺出口空氣的質(zhì)量。
真空冷凍干燥機(jī)適用于原料藥，中藥飲片，生物，蔬菜，脫水蔬菜、食品、水果、化工、藥物中間體等物料的干燥。該設(shè)備可將制冷系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，排濕系統(tǒng)組合一體，推出的一種新型箱體結(jié)構(gòu)，較大地利用箱體內(nèi)存放物料空間進(jìn)行干燥的冷凍真空干燥。
海參真空冷凍干燥機(jī)采用外凍結(jié)方式，同冷凍箱配合使用，物料遂盤或整車裝入方式，較正常箱內(nèi)凍結(jié)方式縮短干燥周期三分之一。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡練實(shí)用，
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