在冻干过程中,固体不会融化。冻干机的工作环境是真空状态,压强低于1000帕,通常在20帕以下。在这种环境下,冰会直接升华为水蒸气,而不是融化成液态水1。因此,样品在冻干机中不仅不会融化,反而会被干燥成粉末状,保留原有的营养成分和结构1。
冻干机的具体工作原理如下:首先将制品冻结到共晶点温度以下,使水分变成固态的冰。然后在适当的温度和真空度下,使冰升华为水蒸气。再用真空系统的冷凝器将水蒸气冷凝,从而获得干燥制品2。这种低温干燥过程不会使蛋白质、微生物等产生变性或失去生物活力,特别适用于热敏性物质的保存2。
此外,冻干过程中有几个关键因素需要注意:
升华温度:升华的温度应接近共熔点温度,但不能超过共熔点温度,否则物料会发生熔化3。
升华速率:升华速率直接影响干燥时间,可以通过提高导热性、减小干燥层厚度、改变压力等方法来加快升华速率3。
加热方式:微波加热可以克服常规干燥热传导率低的缺点,大大缩短干燥时间,并使物料呈多孔性结构,更易复水和压缩