冻干机技术发展简述与冻干食品工艺参数.docx

真空冷冻干燥技术的前景及加工工艺参数真空冷冻干燥技术简述真空冷冻干燥技术简述（简称FD冻干技术）是研究在真空低温环境下，被冻干物料进行传热传质过程的特点和规律的科学，它是一门跨学科的综合技术。真空冷冻干燥是保存生物特性敏感的组织及组织成为的最佳方法。真空冷冻干燥机适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗以及药品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。包括：●用于干燥保存易脱水的产品，在加水以后能够再次恢复原材料的特性，不影响其生物活性等。●在非常低温的状态下达到干燥，蛋白质保持无水，而其他主要的化学键保持质的量不变通过冷冻干燥，组织、组织提取物、细菌、疫苗及血浆之类的材料，成为干燥状态，从而不会发生酶的、细菌的及化学的改变。冷冻干燥技术用途十分广泛，早在本世纪初科学家就在实验室中用冻干的方法来保存生物标本、菌种等，后来在工业上一些制药厂用冻干的方法来生产抗菌素、疫苗、血清和各种生物药品。到了60年代，欧美、日本等发达国家开始用冻干的方法生产食品，主要品种有：蘑菇、大蒜、蔬菜、牛肉、海产品、咖啡等等。到了80年代，冻干产品生产几乎包罗万象，诸如各种饮料、调料、快餐食品、小食品、保健食品、水产、肉蛋、食用菌、酶制剂、藻类等等，同时规模和产量也不断扩大。在我国，冷冻干燥技术在制药工业上早有应用，如抗菌素、疫苗等生物类药品都是冻干方法生产的。80代中期，东北地区开始用冻干方法生产人参、鹿茸、林产品等，后来又逐步扩大到食品生产，但规模和应用范围还很小。从经验上看，冻干食品应选择那些有当地资源特点、能突出冻干特性的品种生产。如生物类产品：包括酶制品、菌类、藻类、维生素等均含有大量热敏感成份，只能用冻干的方法生产；一些名优山珍、土特产、水产、花果等珍稀动植物，需保持原有特色、外形色泽不变，即有观赏价值又有食用价值，用冻干方法生产效果理想；一些保健食品原料所含成份价值较高，容易流失和变质且难以保存，用冻干方法则可圆满解决这个问题；对一些有特殊风味的食品如洋葱、胡椒、水果、咖啡、香料、调料和饮料，用冻干方法加工要使其风味更加浓厚由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性,因此冷冻真空干燥以后简称冻干)技术广泛应用于制备兽用活疫苗、菌苗等生物制品.冻干技术最早于1813年由英国人发明.1909年开始试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存,取得了较好效果.在第二次世界大战中,对血液制品的大量需求大大刺激了冻干技术的发展从此该技术进入了工业应用阶段.此后,制冷和真空设备的飞速发展为快速发展冻干技术提供了强有力的物质条件.进入上个世纪的八九十年代,科学技术的迅猛发展为冻干技术的飞速发展提供了强大的动力,在冻干损伤和保护机理、药品冻干工艺、药品冷冻真空干燥机等方面取得了巨大的成绩.但药品冻干技术是一门边缘学科,需要生物学、药学、制冷、真空和控制等知识的交叉和综合，因此仍存在亟待解决的问题。二、升华干燥中的传热与传质要维持升华干燥的不断进行，必须满足两个基本条件，即热量的不断供给和生成水蒸汽的不断排除。在干燥开始阶段，如果物料温度相对较高，升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行，物料温度很快就降到与干燥仓蒸汽分压平衡的温度，此时，不间断外界供热，升华干燥平稳进行。在外界供热的情况下，升华所生成的蒸汽及时排除，冷冻干燥过程完成结束。真空冷冻干燥技术应用于食品行业，使用该技术加工出来的产品，就称之为冻干食品（FD食品冻干）。可加工几乎所有的农副产品，如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品。冻干技术还应用于生物制药行业、医疗行业、保健品行业等。能够最大限度的保持原有食品的色、香、味、形及营养成分，复水效果极佳。（1）冻结条件下的物料冰晶升华脱水后骨架保持原型，原冰晶所占空间形成似海绵状的微孔极易吸水。（2）在低温状态下脱水，不仅热敏性成分不受破坏，而且色素和芳香物质损失极少。（3）在真空环境下脱水真空环境下是缺氧的，食品成分不会氧化变质，能抑制某些细菌的有害作用。（4）升华由表面开始，逐渐深入内部冰晶升华时只有水分子脱除，溶于水中的物质仍保留原处。冷冻干燥有下列优点：冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品、药品和食品干燥。在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的形状。由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的形状。由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。干燥能排除95-