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冷凍干燥過程共晶點、共熔點的意義

2017-03-14

冷凍干燥技術(shù)是將含水物料預先凍結(jié)后在真空狀態(tài)下進行升華而獲得干燥物料的方法,干燥后物料原有的化學、生物特性基本不變,易于長期保存,是一種優(yōu)良的干燥方法,被廣泛應用于食品、生物制品、醫(yī)藥、化工、材料制備等各個領(lǐng)域。
  
  在冷凍干燥過程中,物料的共晶點和共熔點是凍干工藝中zui為重要的兩個參數(shù)。物料預凍溫度要低于物料共晶點5~10℃.保證物料*凍結(jié),若預凍溫度過低,將延長冷凍時間,增加生產(chǎn)成本,浪費時間和能源;若預凍溫度高于共晶點,則物料中的水分不能*凍結(jié),以至于水分不能*以冰的形式升華,干燥過程容易發(fā)生局部沸騰和起泡現(xiàn)象.導致物料發(fā)生收縮和失形等質(zhì)量問題。此外,未凍結(jié)的水分中所包含的溶解溶質(zhì)在干燥過程中不能就地解析,而隨內(nèi)部水分向物料表面遷移,出現(xiàn)凍干制品表面硬化現(xiàn)象。物料的共熔點是指*凍結(jié)的物料逐步升溫,當物料內(nèi)部的冰晶開始熔化時的溫度。升華干燥時物料溫度不能高于其共熔點,否則物料會融化,導致物料沸騰,在物料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、充氣膨脹或干縮等現(xiàn)象,影響凍干制品的質(zhì)量。故準確地測定物料的共晶點與共熔點,對凍干工藝方案的制定和凍干過程的優(yōu)化控制具有重要的意義。購買北京松源華興生產(chǎn)的凍干機,請在使用前仔細閱讀操作說明書,或直接我公司技術(shù)人員。
  
  物料共晶點、共熔點的測定方法有電阻法、差示掃描量熱法(DSC)、低溫顯微鏡直接觀察法和數(shù)字公式計算法。其中,電阻測定法是zui便于實施.易于推廣的方法。電阻測定法是根據(jù)S.A.Arrhenius(阿侖尼烏斯)電離學說原理:當水中含有雜質(zhì)時,部分雜質(zhì)就分解成電離子,這時水是導電的,當溫度下降溶液電阻會逐漸增大,當溶液全部凝固成固體時,溶液中離子就*失去自由活動能力,電阻會突然增大,此時溫度即為共晶點。*凍結(jié)的物料在升溫過程中,其電阻突然減小時的溫度即為共熔點。因此,在物料降溫或升溫過程中記錄其溫度、電阻的變化數(shù)據(jù),并對所記錄數(shù)據(jù)進行分析,可獲得物料的共晶點或共熔點。

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