1、第十三章 干燥,内容简介,干燥概论 干燥加热方式 干燥对象 干燥流程 干燥设备及相关技术,第一节 干燥概论,1.1干燥的意义 延长贮藏期 - 经干燥的样品，其水分活性较低，有利于在室温条件下长期保藏，以延长食品的市场供给，平衡产销高峰; （水是良好的反应溶剂和反应分子，过多水分容易引起生物样品降解、变性和微生物滋生） 。用于某些样品加工过程以改善加工品质 - 便于后加工。 便于商品流通 - 干制样品重量减轻、容积缩小，可以显著地节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运。,1.2 干燥的策略,宏观的产品干燥涉及到很多方面： （1）在提取分离纯化的过程中提高临界相对湿度，防止吸湿产品中杂质如有
2、组分暴露较多氢键，易吸收水分。故除去提取物中的蛋白质、多糖、淀粉、黏液质、无机盐等吸湿性强的无效成分，可以减小制剂吸湿程度。 纯化技术如水提醇沉法或醇提水沉法、高速离心法、膜过滤法、大孔树脂吸附法、絮凝沉淀法等方法均因可减少无效成分、降低出膏量，起到防潮作用。,（2）选择适当辅料，减少吸湿量，防止产品吸湿 对于容易吸湿的产品原料，应选择不易吸水的辅料，减少产品的总吸湿量，降低吸湿程度。 如微晶纤维素、微粉硅胶、可溶性淀粉、甘露醇、乳糖、微粉纤维素、液状石蜡、甲基纤维寨、高岭土、硅酸化微晶纤维素等均可调节产品的吸湿性。 而硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙等钙盐本身具有强吸湿能力，而且在强吸收
3、水分后形成不容易扩散的结晶水，常被用作固体制剂的辅料。,（3）改进干燥技术 肽类产品难以干燥，以及干燥后的粉料软化点低和吸湿性强的特点，对此可以采用减压干燥、冷冻干燥、喷雾干燥等方法提高浸膏的干燥效率。但由以往干燥效果来看，喷雾干燥干燥效率较高,（4）采用防潮包装减慢吸湿速度，防止产品吸湿 选择包装材料要注意其厚薄及透湿、透气性的差异。 不同材料制成的复合膜对药品的稳定性影响差异很大：铝箔复合膜显著优于镀铝塑料复合膜，镀铝塑料复合膜又优于塑料薄膜,（5）在贮存过程中减慢吸湿速度，防止制剂吸湿 制剂在贮存过程中，常常采用干燥剂来从大气中吸收潮气。 目前，医药保健品中主要有3种典型干燥剂产品：硅胶
4、干燥剂、黏土干燥剂和分子筛干燥剂。 干燥剂可以在小环境中使用，直接放在瓶、罐或其它密闭的小袋中，使小环境中的中药制剂保持干燥；在中环境中使用，直接放在包装的纸箱(或包装桶、袋)中使用，以避免包装中的中药制剂受潮；在大环境中使用，直接放在类似仓库、集装箱中使用，以达到控制大环境湿度的目的。,1.2干燥的分类,1、按操作压力分：常压干燥和真空干燥 2、按操作方式分：连续式干燥和间歇式干燥 3、按给湿物料提供热能的方式分： 传导干燥：将热能以传导的方式通过金属壁面传给湿物料。特点：热能利用率高。 对流干燥：将热能以对流的方式传给与其直接接触的湿物料。特点：热能利用率比传导干燥低。 辐射干燥（光波）：
5、热能以电磁波的形式由辐射器发射，射至湿物料表面被其吸收再转变为热能。 介电加热干燥（微波）：将需要干燥的物料置于高频电场的交变作用使物料加热而达到干燥。,第二节 干燥加热方式,根据传热机理的不同，热传导热的传递： 对流传热辐射传热但根据具体情况，热量传递可以以其中一种方式进行，也可以以二种或三种方式同时进行。在无外功输入时，净的热流方向总是由高温处向低温处流动,2.1热传导,热传导（导热）物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。 特点：没有物质的宏观位移气体热传导是气体分子作不规则热运动时相互碰撞的结果。液体热传导的机理与气体类似，但
6、是由于液体分子间距较小，分子力场对分子碰撞过程中的能量交换影响很大，故变得更加复杂些。 固体以两种方式传导热能，即自由电子的迁移和晶格振动。导电体自由电子的迁移非导电体晶格振动,傅立叶定律是热传导的基本定律，它指出：单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比，即,导热系数表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，其值与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关。,傅立叶定律,式中t=t1-t2为导热的推动力(driving force)，而R=b/A则为导热的热阻(thermal resistance)。,根据傅立叶定律（平层）,分离积分变量后积分，积分边界条件：当x=0时，
7、t= t1；x=b时，t= t2，,2.2 对流传热,对流传热 对流传热是由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程。见到的对流传热有热能由流体传到固体壁面或由固体壁面传入周围流体两种强制对流：将外力（泵或搅拌器）施加于流 体上，从而促使流体微团发生运动 对流传热自然对流：由于流体内部存在温度差，形成 流体的密度差，从而使流体微团在固体壁面与其附近流体之间产生上下方向的循环 流动。,传热边界层（thermal boundary layer） ：温度边界层。有温度梯度较大的区域。传热的热阻即主要几种在此层中。,式中 Q对流传热速率，W； A传热面积，m2t对流传热温度差， t= T-T
8、W或t= t-tW，；T热流体平均温度，； TW与热流体接触的壁面温度，；t冷流体的平均温度，； tW与冷流体接触的壁面温度，； a对流传热系数(heat transfer confficient)，W/m2K（或W/m2）。,上式称为牛顿冷却定律。,简化处理：认为流体的全部温度差集中在厚度为t的有效膜内，但有效膜的厚度t又难以测定，所以以代替/t 而用下式描述对流传热的基本关系,Q= A（T-Tw）,对流传热速率,(1) 流体的状态：液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。有相 变时对流传热系数比无相变化时大的多；,( 2 ) 流体的物理性质：影响较大的物性如密度、比热cp、导热系数、粘度
9、等；,( 3 ) 流体的运动状况：层流、过渡流或湍流；,( 4 ) 流体对流的状况：自然对流，强制对流；,(5)传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管束、管径、管长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。,影响对流传热系数的主要因素,2.3 辐射传热,辐射传热 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。 辐射传热的特征： 热辐射与热传导和对流传热的最大区别就在于它可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。 不仅产生能量的转移，而且还伴随着能量形式的转换，即在高温处，热能转化为辐射能，以电磁波的形式向空间发送，当遇到另一个能吸收辐射能的物体时，即被其部分或全部地吸收而转化为热能。辐射传热即是
10、物体间相互辐射和吸收能量的总结果。 应予说明的是，任何物体只要在绝对零度以上，都能发射辐射能，但仅当物体间的温度差较大时，辐射传热才能成为主要的传热方式。,辐射传热的基本概念及基本定律,基本概念 辐射传热又称为热辐射，是指由本身温度引起的能量辐射，在一定波长范围内 (0.440m 之间,主要是可见光和红外光)，表现为热能。 特点： a 传播方式以电磁波的形式，不需要任何介质进行传递。 b热辐射与光辐射的本质完全相同，区别是：波长不同。热辐射的波长范围：理论上：0。热辐射和可见光一样，具有反射、折射和吸收的特性，服从光的反射和折射定律，能在均一介质中作直线传播.,2.4 介电加热,辐射加热 VS
11、 微波加热（介电）微波主要是高频电磁波，一碰到金属就发生反射。在电磁场中，极性分子（如水）的正、负电荷的中心不重合，在外电场的作用下，使原来在外电场的作用下使分子中的正负电荷中心沿电场方向只产生位移极化）如果外电场是交变的，那末有极分子的转向也要随电场的变化而不断改变方向。在这个过程中，由于分子间的相互碰撞，将使电能转化为分子的动能，然后再转化为热能，使物体的温度升高。此机理也称为“分子搅拌”，相对于机械搅拌，搅拌均匀，但微波放热均匀只针对它通过的35cm厚度。 辐射加热（主要是利用热物体中分子热运动中电子能量跃迁产生的以光子形式产生的电磁波，主要为红外光），以共振方式使通过介质分子的分子键键
12、角和伸缩长度发生变化（频率相同的振动），而改变分子动能和势能，产生热现象。紫外也有类似加热效应，但其生物效应主要促进光化学反应。,頻率增加,無線電波,微波,可見光,X射線,紅外輻射,紫外 輻射,伽瑪射線,第三节 干燥对象,（1）化学结合水水分与物料的离子型结合和结晶型分子结合（结晶水），结晶水的脱除必将引起晶体的崩溃； （2）物化结合水包括吸附、渗透和结构水分，其中吸附水分结合力最强； （3）机械结合水毛细管水、湿润水分、孔隙水份其中，结合水（包括细胞含水、纤维束含水以及毛细管水）较难以除去； 而如下结合水（物料表面的湿润水分和孔隙水份）较容易除去,（1）平衡水分当一种物料与一定温度及湿度的空
13、气接触时，物料势必会放出或吸收一定量的水分，物料的含水量会趋于一定值。此时，物料的含水量称为该空气状态下的平衡水分。平衡水分代表物料在一定空气状态下的干燥极限，即用热空气干燥法，平衡水分是不能去除的（2）自由水分 在干燥过程中能够除去的水分，是物料中超出平衡水分的部分,平衡水分和自由水分,第四节 干燥过程,干燥曲线 在一恒定的干燥条件下（保持干燥介质的温度、湿度、流动速度不变、干燥介质大大过量），进行物料的干燥实验，将所的数据作图，以干燥时间为横坐标，物料湿含量和物料温度为纵坐标，可得干燥曲线。,干燥曲线,干燥速率曲线,单位时间内，单位干燥面积蒸发的水分质量,干燥速率，Kg/h.m2 G绝干物
14、料量，Kg A干燥面积，m2 dx/d干燥曲线斜率,干燥速率曲线,恒速干燥阶段,湿物料表面为非结合水所湿润，物料表面温度是该空气状态下的湿球温度； 此时，传热推动力（温度差）以及传质推动力（饱和蒸汽压差）是一个定值； 因此，干燥速率也是一个定值； 实际上，该阶段的干燥速率决定于物料表面水分汽化的速率、决定于水蒸气通过干燥表面扩散到气相主体的速率。因此，又称为表面汽化控制阶段。 此时的干燥速率几乎等于纯水的汽化速度，和物料湿含量、物料类别无关； 影响因子主要有：空气流速、空气湿度、空气温度等外部条件。,降速干燥阶段,物料湿含量降至临界点以后，便进入降速干燥阶段。 在降速干燥阶段，非结合水以及被蒸
15、发，继续进行干燥，只能蒸发结合水。 结合水的蒸气压恒低于同温下纯水的饱和蒸汽压，传质、传热推动力逐渐减小，干燥速率随之降低； 干燥空气的剩余能量被用于加热物料表面，物料表面温度逐渐升高，局部干燥。 在这一阶段，干燥速率取决于水分和蒸汽在物料内部的扩散速度。因此，亦称为内部扩散控制阶段，与外部条件关系不大。 主要影响因素为物料结构、形状和大小,干燥过程的基本计算,水份蒸发量 湿基含水量（）： 干基含水量（）：,水份蒸发量的计算,W水份蒸发量，Kg/h G1进入干燥设备的湿物料量，Kg/h G2离开干燥器的产品质量，Kg/h W1湿物料的含水量，（湿基）% W2干燥后产品含水量，（湿基）%,干燥空
16、气用量,L绝对干燥空气质量流量，kg/h X1进入干燥器的空气湿度，kg/kg X2出干燥器的空气湿度，kg/kg,质量衡算,q蒸发1kg水所需热量，kJ/kg 水 Q干燥所需总热量，kJ/h,热量衡算,第五节 干燥设备及相关技术,按干燥加热方式分： 对流固定床移动床疏松床流化床喷雾干燥器 传导蒸汽微粒 辐射红外微波太阳能,也有非加热方式，如减压来促进水分分离的方式的-冷冻干燥,要使水分从物料转移到气相，物料必须受热，水分吸收热量才能汽化。物料受热的方式仍然就是三种基本传热方式，即对流、传导和辐射。因此根据传热方式的不同，干燥分热风干燥、接触干燥和辐射干燥。 物料中水分的汽化可以在不同的状态下
17、进行，水分是在液态下汽化的，倘若预先将物料中水分冻结成冰，而后在极低的压力下，使之直接升华而转入气相，这种干燥称为冷冻干燥或冷冻升华干燥。,5.1 对流方式,固定床干燥法是指固体不流动，干燥介质从固体层的下部、或上下交替穿过固体层，或从固体层中间沿径向穿过物料层，从固体中带走水分的干燥方法，分别称为单向通风干燥法、换向通风干燥法、径向通风干燥法。,（一）固定床干燥法,厢式干燥器,优点：对物料适应性强，可以用于各种物料的干燥，适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合，结构简单。 缺点：物料得不到分散，气固两相接触不好，干燥时间长；热效率较低，产品质量不易均匀；但能耗大热效低，现已逐渐被淘汰。,箱
18、式干燥器,固定床和箱式干燥机,平行流：热风从物料表面通过，料层薄(2050mm)，干燥强度小。 穿流：热风从料层中通过，料层厚(4565mm)，干燥强度大。,（二）移动床干燥法,移动床干燥法是指在整个干燥过程中干燥样品因重力不断向下移动的干燥方法。根据样品流动方向与干燥介质流向的相互关系，移动床干燥法又可分为错流干燥法、顺流干燥法、逆流干燥法和混流干燥法。,物料,物料,物料,物料,可连续或半连续操作； 适于处理量大，干燥时间长的物料； 物料不受振动或冲击，破碎少； 适于膏状物料和固体物料干燥；（不易采取流化床） 热效低,带式干燥（连续化干燥形式）,真空带式干燥机,（三）疏松床干燥法,转筒干燥法
19、是最为常见的疏松床干燥法。因为固体在转筒内呈疏松状态，这种干燥方法称为疏松床干燥法。热风与固体干燥对象的流向可以采用顺流形式也可以采用逆流形式。筒壁可以采用双层结构，夹层内通入热风，通过内壁对样品进行传导加热，这实际上是对流干燥与传导干燥的结合。,物料,转筒干燥设备,工作原理：湿物料在滚筒内被回转筒的抄板抄起至一定高度后落下，在下落过程中接触热风，由于回转筒的操杨搅拌综合作用，物料和热风接触充分，干燥迅速，热效率较高。,优点：生产能力大，可连续操作；物料松动有利于传热面积增加和传热更均匀，使热效增加；结构简单，操作方便； 适用范围广（如滤饼干燥）；清扫容易 。 缺点：热容量系数小，热效率相对流
20、化床仍然低；物料在干燥器内停留时间长，且物料颗粒之间的停留时间差异较大。占地大,（四）流化床干燥法,Vo起始流化速度，最小流化速度,流化床,工作的固体物的颗粒比较小，且在流体作用下处于剧烈运动并分散的状态，对于许多化学反应（如焙烧、催化、催化裂化等）和许多化工过程（如干燥、吸附等）的进行有利。 主要优点：1）流体与颗粒状固体物料之间的接触面积增加，促进传质传热的进行，热效高，大大提高了生产强度；2）床层外于运动的状态，可保持温度均匀，避免局部过热；缺点是：1）颗粒与流体同向流动时，过程的推动力不均匀，逆向流动时，需要比较复杂的设备，这导致操作条件要求比较严格，掌握和控制也较困难；2）占用空间比
21、固定床大；3）颗粒在运动中互相碰击，容易粉碎，同时对器壁摩擦，容易使器壁磨损；4）反应后出口的气体含有粉尘，需要净制设备，同时难免有部分粉尘损失。,气流干燥器（闪蒸干燥）,使热介质和待干燥固体颗粒直接接触，并使待干燥固颗粒悬浮于流体中，因而两相接触面积大，强化了传热传质过程，广泛应用于散状物料的干燥。,传,传,优点： 干燥速度快，主要用于干燥晶体和小颗粒，物料分散悬浮在气流中，传热传质面积大。干燥均匀，产品的湿含量均匀一致。 (3) 气固并流操作，符合干燥基本规律，可使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。一根 10m 长的气流管，80%的水分量是在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。(4)干
22、燥时间短(秒级)，整个干燥过程不超过2秒，特别适合热敏性、易氧化、不宜粉碎的物料的干燥, (5) 结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小。 缺点：（通常干燥含水小于15%原料）（1）只适合小颗粒物料（2）颗粒破碎现象比较严重（3）流动阻力较大，因而风机的动力消耗较高,（五）喷雾干燥器,采用雾化器将稀的料液分散为雾滴，在热气流(空气、氮气或过热水蒸气)中自由沉降并迅速蒸发，最后被干燥为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为10 60um，每升溶液具有100600m2的蒸发面积。干燥时间一般为3 10 S。,液固,喷雾干燥,采用雾化器，将料液分散成细小雾滴，在喷雾干燥器内直接进行干
23、燥，并采用旋风分离器对干燥后的物料进行回收； 能控制操作参数：进风温度，进料速度，出风温度依赖前两者。 优点：传热表面积大，干燥时间短，适用于抗生素、酵母粉、酶制剂等热敏性物质的干燥；并可将蒸发、结晶、过滤、粉碎等过程集成于一次完成。 缺点：能耗大、设备体积过大,喷雾干燥过程可分为四个阶段：料液雾化；雾滴与空气接触；雾滴干燥；干燥产品与空气分离。 (1)料液雾化 目的在于将料液分散成微细的雾滴，雾滴的平均直径为2060m，因此具有很大的表面积。当其与热空气接触时，雾滴就迅速气化而干燥为粉末或颗粒产品。雾化器是喷雾干燥的关键部位。目前常用的雾化器有气流式喷嘴、压力式喷嘴和离心式喷嘴。,喷雾干燥的
24、工艺过程,压力喷雾,离心喷雾,气流喷雾器,雾化器（Sprayer）,利用在水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力，使其高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，同时又受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形成细雾。目前酶制剂的大型生产大多采用此法，还用于酵母粉的干燥。,利用往复运动的高压泵将物料喷出分散成液滴。发酵工厂用于酵母粉的干燥。,依靠压缩空气或蒸气通过喷嘴时产生的高速将液体吸出并被雾化。在制药工业广泛使用，核苷酸、农用细菌杀虫剂、蛋白酶等的干燥,三种雾化方法各有其优缺点压力喷雾器（机械式）适用于一般粘度的料液，动力消耗最少，大约每吨溶液所需耗能为4-10kw.h,其缺点是必须要有高压泵，喷嘴小易
25、堵塞，操作弹性小，产生调节范围窄。 气流式的动力消耗最大，每料液约需0.4-0.8压缩空气。但其结构简单容易制造，适用于任何粘度或稍有固体的料液。,离心式的动力消耗介于上述两种之间，适用于高粘度或带有固体的料液，而且转盘雾化操作弹性宽，可在设计生产能力的25范围内调节产量，而不影响产品的质量。 其缺点是机械加工要求高，制造费用大，雾滴较粗，喷嘴较大，因此塔的直径也相应的比其他的喷雾器的塔大的多。,(2)雾滴与空气接触 在干燥室内，雾滴与空气的接触方式有并流式、逆流式和混流式三种。在并流系统中，最热的干燥空气与水分最大的雾滴接触，因而水分迅速蒸发，从雾滴到干燥成品的整个历程中，物料温度不高，对热
26、敏性物料的干燥有利，所获得的产品常为非球形的多孔颗粒。 对于逆流系统，在塔顶喷出的雾滴与塔底上来的较湿空气接触，水分蒸发速度比并流慢，适用于耐受高温、含水量低的非热敏性物料处理。 在混流系统中，干燥室底的喷雾嘴向上喷雾，热空气从室顶进入，性能兼二者之间。,(3)雾滴干燥阶段 恒速干燥和降速干燥两个阶段。干燥过程室传热和传质同时进行的过程。 (4)干燥产品与空气分离 干燥的粉末或颗粒落在干燥室的锥体四壁并滑落到锥底，通过星形阀之类的排灰阀排出，少量的细粉则随空气进入旋风分离器进一步分离。然后将成品输送到另一处混合后储入成品库或直径包装。,喷雾干燥与产品包埋,包埋有多种用途： 保护敏感成份防止某些
27、不稳定的物料挥发，防止氧化吸潮，紫外照射引起的变性。 掩盖物料中不良气味或苦味等 缓释物料中有效成分喷雾干燥包埋特点： 但是该方法所使用的设备尺寸大，价格高，耗动力大(包括热能、电能)，包埋率相对较低； 喷雾干燥的另一个问题是芯材有可能粘在颗粒的表面，即包埋不完全。,喷雾干燥与产品包埋,产品包埋有原位沉淀、原位聚合、界面聚合方法，喷雾干燥方法属于原位沉淀； 与原位聚合和界面聚合的化学合成包埋膜材料不同，原位沉淀为物理过程，通过改变温度，pH，放入吸水剂等方式改变包膜材料的溶解度，从而使包膜变成固体形成包埋。,5.2传导干燥法,传导干燥法是指干燥介质通过传导把热量传递给谷物的干燥方法。根据干燥介
28、质不同又可分为蒸汽干燥法和惰性粒子干燥法。,（1）蒸汽干燥法,蒸汽干燥可以分为加热和去水两个阶段。在加热段，高温水蒸气通过对流把热量传递给钢管，钢管再通过传导把热量传递给样品，样品获得热量，温度升高，水分向外扩散。因样品不断向下移动，进入排潮段以后，由干燥介质带走样品表面汽化出来的水分。,（2）惰性粒子干燥法,将谷物与加热的固体颗粒如沙子、沸石、钢球混合，热量以传导的方式传递给热敏性高的产品，达到干燥目的。在这种干燥方法中，由于产品与惰性粒子接触面积大，传热系数高，介质温度高，因此干燥速度快。,5.3辐射干燥法,辐射干燥法是以辐射能量为热源的一种干燥方法。包括微波干燥法、红外干燥法和太阳能干燥
29、法。,（1）红外干燥法,波长为4m325m的电磁波称为远红外线，0.76m4.0m的电磁波称为近红外线。用红外线辐射物体时，物体将吸收一部分光能而转化为热能，提高自身温度。能够发射红外线的装置称为红外辐射加热器，它是红外干燥的核心装置，从供热方式来分有直热式和旁热式两种。,（2）微波干燥法,含水颗粒物料在经过微波辐射后，能够吸收微波能而转变为热能，从而提高自身温度，水分由内向外扩散，到达物料粒表面，蒸发到周围空气中或由干燥介质带走。,干燥迅速 均匀加热 有效利用能量 占地面积少 有助于产品质量的提高,（3）太阳能干燥法,太阳能干燥的主要部件为太阳能集热器，一般由吸热体、盖板、保温层和外壳构成。
30、吸热体吸收太阳能转化为自身的热能，温度升高，当外部空气流经吸热体时，通过对流换热得到升温，既可用于样品的干燥。,冷冻干燥,使被干燥的液体在极低的温度下，冷冻成固体；然后，在低温、低压下利用水的升华性能，使冰升华汽化而除去，以达到干燥的目的； 干燥样品形状好，疏松（液体从中升华，样品结构中空） 冷冻干燥法适用于绝大多数生物产品的干燥和浓缩，可以最大限度地保证生物产品的活性,冷冻干燥的基本原理使被干燥的液体在极低的温度下，冷冻成固体；然后，在低温、低压下利用水的升华性能，使冰升华汽化而除去，以达到干燥的目的；优缺点： 冷冻干燥法适用于绝大多数生物产品的干燥和浓缩，可以最大限度地保证生物产品的活性。
31、 干燥样品形态好，蓬松（水分从样品颗粒缝隙中逸出； 成本高（需要冷却设备） 周期长（一般2448h,相对于喷雾干燥长） 处理量少（样品要摊薄）,冷冻干燥的工艺过程 1)预冷 即将待处理样品完全冻结。在这个过程中，样品称为冰晶和分散的溶质。为了提高干燥速率，应尽可能提高制品升华的表面积，以提高冻干的速度。,2)升华干燥 又称一级干燥或一次干燥。制品冻结温度通常为-50-25。为了保持升华表面与冷凝器之间的温差，冻干过程中必须对制品提供足够的能量，但不能使制品的温度超过制品自身的共熔点温度。对于生物制品来说，理想的升华干燥压力控制在2040Pa。此时90以上水分已被除去。,3)解吸附干燥 又称二级
32、干燥或二次干燥。此过程是为了除去以吸附方式存在的残留水分。残留水分包括化学结合水与物理结合水。对于生物制品，其水分含量低于或接近2较好，原子上不超过3。此阶段的压强在1030Pa较合适。,冷冻干燥器,其它-声波场中的干燥,常结合其它干燥方法，利用热空气和强大的低频声波在干燥室内与湿物料接触，几秒内即可达到干燥要求； 适于热敏性和易吸湿性或含脂肪量高的食品物料的干燥。,其干燥速率比常规喷雾干燥、转鼓干燥和真空干燥的速率高310倍，节约燃料50,空化作用。强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。 超声由于空化作用产生机械搅拌和热效应，有利于干燥,
