真空冷凍干燥機基本原理是基于誰的三態(tài)變化,水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種相態(tài)及可以相互轉換又可以共存,當水在三相電(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡,在真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預先凍結的物料中的水分,不經過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸氣被除去,從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性、含水分極少,相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。由于真空冷凍干燥具有其他干燥方法*的優(yōu)點,因此該技術問世以來越來越受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應用日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質,真空冷凍干燥技術也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
設備的結構組成:
真空冷凍干燥機由干燥箱、制冷系統真空系統、媒體換熱循環(huán)系統、自動控制系統、氣動系統及在位清洗和消毒系統組成。
、干燥箱:是真空密閉低壓容器,材料全部采用不銹鋼,能承受正負壓,符合蒸汽滅菌的要求,密封采用耐高溫、耐低溫的硅橡膠,保溫層采用閉泡彈性絕熱保溫材料。
a、箱體:采用空間利用率高的矩形箱體,底部設置排水口,側面開一觀察窗,箱體上還裝有壓力計、測溫電阻、放氣閥、滲氣閥、安全閥、噴淋進口接頭。
b、擱板:食品的降溫與開溫所需的能量都是通過換熱媒體傳導給擱板,再到食品。擱板采用特殊空心夾板,強度高,密封性好。擱板組件通過支架安裝在凍干燥箱內,上層要設置一塊板層作為熱量輻射補償板,確保箱內食品的空間都處在相同的溫度環(huán)境下國,另外,擱板兩側和后面都設置擋軌,以避免食品盤或食品脫離擱板。
c、箱門:采用氣缸自動鎖緊裝置。確保箱體內部壓過程中所需要的真空度。真空泵工作時打開千箱蝶間,真空干燥室內的空氣及水蒸汽經過捕水器捕提水分后進入真空泵,由真空泵排氣口排出系統,在真空泵的排氣口裝有油霧捕集器,以防止排出氣體中的煙霧污染室內環(huán)境。為了防止水蒸氣進入泵內,系統配置了氣鎮(zhèn)閥,干燥過程中打開氣鎮(zhèn)閥。
2、媒體換熱循環(huán)系統:食品的降溫與升溫所需的能量都是由循環(huán)泵驅動通過換熱媒體傳導給擱板,再到食品。食品降溫的冷源由制冷系統提供,食品升溫的熱源由加熱罐提供,降溫與升溫的切換通過控制冷源和熱源的電磁閥門開關來完成。升溫時蒸汽進人加熱罐加熱媒體,用氣動三通調節(jié)閥調節(jié)來自加熱罐的熱媒和擱板回流熱媒的混合比,并控制板式換熱器冷卻水電做閥的開閉來控制擱板的溫度。系統有熱媒加熱罐板式換熱器,氣動調節(jié)閥、冷卻水電磁閥、循環(huán)泵、管路、電磁閥、溫度傳感器等。
3、自動控制系統:具有凍干曲線設定,真空泵測試與控制,媒體溫度、食品溫度捕水器溫度控制,干燥狀態(tài)檢測,除路,在位清洗滅菌,自動保護和報警等功能。
4、氣動系統:控制氣動閥門;
5、在位清洗和消毒系統:用于干箱捕水器的清洗和蒸汽消毒。