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　　冷凍干燥技術簡介

　　冷(leng)凍(dong)干(gan)燥技術早在二戰(zhan)時(shi)(shi)期就用(yong)于血漿、抗生(sheng)素(su)、細菌等生(sheng)物制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)保(bao)存和(he)制(zhi)(zhi)(zhi)取，戰(zhan)場(chang)上需要時(shi)(shi)將干(gan)燥制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)加入生(sheng)理鹽(yan)水后即可復活使用(yong)，戰(zhan)后主(zhu)要用(yong)于生(sheng)物制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)和(he)藥品(pin)(pin)的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)取。近年(nian)來冷(leng)凍(dong)干(gan)燥技術陸(lu)續在生(sheng)物制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)、各類食品(pin)(pin)、中藥材(cai)、化(hua)工催化(hua)劑、超微細材(cai)料、石(shi)墨(mo)烯和(he)濃縮液制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)等領域得到應用(yong)，其保(bao)持原料各種性狀、成分、組織(zhi)結構不變化(hua)易于溶解并保(bao)存等特點使其在該領域顯(xian)現出巨大的(de)應用(yong)開發潛力，受到業內人士的(de)普遍關注。

　　冷凍干燥原理

　　升華(hua)是一個(ge)物(wu)理現象(見圖)，普通水在(zai)一定的(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空環境(jing)(jing)下(xia)(xia)只有冰和蒸汽兩種(zhong)(zhong)形態存在(zai)，不(bu)存在(zai)液態水，在(zai)這種(zhong)(zhong)真(zhen)(zhen)(zhen)空環境(jing)(jing)下(xia)(xia)水隨溫度變(bian)化只能在(zai)冰和蒸汽兩種(zhong)(zhong)形態間相(xiang)互轉換。利用這一原理，將被干(gan)燥物(wu)預先凍結起來，然(ran)后(hou)放在(zai)一定的(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空環境(jing)(jing)中逐漸(jian)升高溫度，被干(gan)燥物(wu)中的(de)冰就(jiu)會逐漸(jian)升華(hua)變(bian)成(cheng)水蒸氣(qi)離開，最終留(liu)下(xia)(xia)失去水分的(de)干(gan)燥物(wu)，干(gan)燥過程沒(mei)有液態水存在(zai)。

　　普通干(gan)燥與冷凍(dong)干(gan)燥的區別

　　普通(tong)干燥是將水(shui)以液體形態從(cong)被干燥物(wu)(wu)(wu)中蒸發分(fen)(fen)(fen)離出去，以動植物(wu)(wu)(wu)或漿液為例，這些物(wu)(wu)(wu)料多為軟體形態，隨著(zhu)內部水(shui)分(fen)(fen)(fen)向(xiang)外遷移并蒸發出去，其固(gu)形物(wu)(wu)(wu)便會來充填水(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)離去留(liu)(liu)下(xia)的(de)空隙或相互間靠(kao)攏，產生(sheng)塌陷和團聚(ju)現象，留(liu)(liu)下(xia)的(de)固(gu)形物(wu)(wu)(wu)體積縮小變(bian)硬，在水(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)向(xiang)外遷移的(de)過程中還(huan)將所攜(xie)帶部分(fen)(fen)(fen)溶(rong)質殘留(liu)(liu)在干燥物(wu)(wu)(wu)表面(mian)，形成褶皺和堅(jian)硬的(de)外殼，普通(tong)干燥產品普遍遇水(shui)還(huan)原困(kun)難或難溶(rong)于(yu)水(shui)。

　　冷(leng)凍干(gan)(gan)燥(zao)是(shi)將水以固體(ti)(ti)冰的形(xing)態從被干(gan)(gan)燥(zao)物(wu)(wu)中(zhong)升華分離出去，干(gan)(gan)燥(zao)過程中(zhong)被干(gan)(gan)燥(zao)物(wu)(wu)已凍結成固體(ti)(ti)，冰升華離開(kai)后(hou)留(liu)下(xia)的空隙不(bu)會(hui)被固形(xing)物(wu)(wu)充填，自然不(bu)會(hui)產生(sheng)塌陷和團聚的現象(xiang)，尤其在(zai)被干(gan)(gan)燥(zao)物(wu)(wu)凍結過程中(zhong)，水向冰轉換的過程伴(ban)隨有體(ti)(ti)積膨脹現象(xiang)，固形(xing)物(wu)(wu)分子間(jian)的距離不(bu)但沒有縮小反而會(hui)拉大(da)，因(yin)此，冷(leng)凍干(gan)(gan)燥(zao)結束后(hou)留(liu)下(xia)的干(gan)(gan)燥(zao)物(wu)(wu)呈多孔蓬松(song)的海綿(mian)狀，非常松(song)脆，遇水后(hou)很(hen)容易還原或很(hen)快溶于水，

　　在干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)實踐中，普(pu)通(tong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)物如各(ge)類動植物、各(ge)種粉末會(hui)遇(yu)到復(fu)水(shui)還原困難，難溶于水(shui)等問題，甚至(zhi)長時間浸(jin)泡仍有(you)(you)團(tuan)聚現象(xiang)，使(shi)(shi)用不(bu)便，同(tong)時干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)過程易受(shou)污(wu)染(ran)。采用冷凍(dong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)方(fang)法則沒有(you)(you)這些(xie)問題，凍(dong)干(gan)(gan)產(chan)品(pin)遇(yu)水(shui)即復(fu)原或即溶解(jie)的(de)特(te)點是(shi)普(pu)通(tong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)方(fang)法無(wu)法做到的(de)，其松脆的(de)質地也(ye)使(shi)(shi)許多蔬菜(cai)水(shui)果甚至(zhi)中藥材的(de)口感變得好了許多，尤其干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)過程與(yu)外(wai)界(jie)完全隔離，安全無(wu)污(wu)染(ran)。可見(jian)冷凍(dong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)與(yu)普(pu)通(tong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)有(you)(you)明顯(xian)區(qu)。

　　冷凍干燥特點

　　冷凍干燥(zao)過程是在與(yu)空(kong)氣灰塵細菌等(deng)污染源完全隔離的密閉低溫環境下進行的，所得(de)到(dao)的干燥(zao)物和原(yuan)料幾(ji)乎(hu)沒有任何改變，較明顯(xian)的優點(dian)有

　　01保持原料的各種成(cheng)(cheng)分不改(gai)變(包括熱敏性、功能性、生物活性等成(cheng)(cheng)分);

　　02保持原料(liao)的(de)各種性狀不改(gai)變(組(zu)織結構、外(wai)表特征、色(se)澤、味(wei)道等);

　　03多孔酥松，易于粉碎分(fen)散;

　　04極易溶于(yu)水，復水快速;

　　05脫(tuo)水徹底，易于(yu)長期保(bao)存(cun)和運輸。

　　冷(leng)凍(dong)干燥適用范圍

　　·生(sheng)物制品、藥品及提取液

　　生物制劑、藥用原料、營養液、試(shi)劑、血漿、蛇(she)蝎毒(du)、熊膽等(deng)(deng)、花青素(su)、銀杏(xing)葉素(su)、菌(jun)類、酵(jiao)素(su)、抗生素(su) 等(deng)(deng);

　　·中(zhong)藥材及保健(jian)滋(zi)補品

　　人參(can)、天麻、三七、蟲草(cao)、燕窩、鐵皮石斛、林(lin)蛙油、枸杞、首烏(wu)、蜂(feng)王漿、鹿(lu)產品、牛初乳、胎盤等;

　　·各類食品

　　水果(guo)：草莓(mei)、樹(shu)莓(mei)、藍(lan)莓(mei)、芒果(guo)、牛油果(guo)、無花(hua)果(guo)、檸(ning)檬、蘋果(guo)、香蕉、榴蓮(lian)、各(ge)種果(guo)肉等(deng)，蔬菜：蔥、蒜、山藥、紫薯等(deng)，速溶(rong)湯料;

　　飲料：紫(zi)菜蛋花湯(tang)、海鮮湯(tang)、咖啡、果汁等;

　　水產肉(rou)禽： 海參、鮑(bao)魚、貝類、蝦類、魚類、牛(niu)羊肉(rou)、雞(ji)肉(rou)、蛋制品(pin)等;林副特(te)產：各種食用菌、山野菜、松茸、竹蓀、蘆(lu)筍、羅漢果、魔(mo)芋(yu)等。

　　·非食用及(ji)工業物料

　　各(ge)類鮮(xian)花(hua)、觀賞動(dong)植(zhi)物及標(biao)本、文物、多孔陶瓷、催化劑、石墨烯、超微(wei)細材料等。