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　　冷凍(dong)干燥技術簡介

　　冷凍干燥技(ji)術早在二戰(zhan)時(shi)期就用(yong)于血漿(jiang)、抗生(sheng)素、細菌等(deng)生(sheng)物制(zhi)品(pin)的保(bao)(bao)存和(he)制(zhi)取，戰(zhan)場上需要時(shi)將干燥制(zhi)品(pin)加入生(sheng)理鹽(yan)水后(hou)即可復活(huo)使(shi)(shi)用(yong)，戰(zhan)后(hou)主要用(yong)于生(sheng)物制(zhi)品(pin)和(he)藥(yao)品(pin)的制(zhi)取。近(jin)年來(lai)冷凍干燥技(ji)術陸續在生(sheng)物制(zhi)品(pin)、各(ge)類食品(pin)、中藥(yao)材、化(hua)工催化(hua)劑、超(chao)微細材料、石(shi)墨烯和(he)濃縮液制(zhi)粉等(deng)領域得到(dao)應(ying)用(yong)，其(qi)保(bao)(bao)持原料各(ge)種(zhong)性(xing)狀、成(cheng)分、組織結(jie)構不變(bian)化(hua)易于溶解并保(bao)(bao)存等(deng)特點使(shi)(shi)其(qi)在該領域顯現出巨大的應(ying)用(yong)開發潛力，受(shou)到(dao)業內人士的普遍關注。

　　冷凍干燥原理

　　升(sheng)華是一(yi)個物理(li)現象(見圖)，普通水(shui)(shui)(shui)在一(yi)定(ding)的(de)真空環境(jing)下(xia)只有冰和蒸汽兩(liang)種形(xing)態(tai)(tai)存(cun)在，不存(cun)在液態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)，在這(zhe)種真空環境(jing)下(xia)水(shui)(shui)(shui)隨溫(wen)度變(bian)化(hua)只能在冰和蒸汽兩(liang)種形(xing)態(tai)(tai)間相(xiang)互轉(zhuan)換。利用(yong)這(zhe)一(yi)原理(li)，將被(bei)干燥(zao)(zao)物預先凍結起來，然后(hou)放在一(yi)定(ding)的(de)真空環境(jing)中逐(zhu)漸(jian)升(sheng)高溫(wen)度，被(bei)干燥(zao)(zao)物中的(de)冰就會逐(zhu)漸(jian)升(sheng)華變(bian)成水(shui)(shui)(shui)蒸氣離開(kai)，最終留(liu)下(xia)失去(qu)水(shui)(shui)(shui)分的(de)干燥(zao)(zao)物，干燥(zao)(zao)過(guo)程沒(mei)有液態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)存(cun)在。

　　普通干燥與冷凍干燥的區別(bie)

　　普(pu)(pu)(pu)通干(gan)燥是(shi)將水以液體(ti)形態(tai)從被干(gan)燥物(wu)中蒸發分離(li)出去(qu)，以動植(zhi)物(wu)或(huo)(huo)漿(jiang)液為例，這些物(wu)料多為軟體(ti)形態(tai)，隨著內(nei)部水分向外(wai)遷移并蒸發出去(qu)，其固(gu)形物(wu)便會來充填水分子離(li)去(qu)留(liu)下的(de)(de)空隙或(huo)(huo)相互(hu)間(jian)靠攏，產生塌陷(xian)和團聚現(xian)象，留(liu)下的(de)(de)固(gu)形物(wu)體(ti)積縮小變硬(ying)，在水分子向外(wai)遷移的(de)(de)過程中還(huan)將所攜(xie)帶部分溶質殘留(liu)在干(gan)燥物(wu)表面(mian)，形成褶皺和堅(jian)硬(ying)的(de)(de)外(wai)殼，普(pu)(pu)(pu)通干(gan)燥產品普(pu)(pu)(pu)遍遇水還(huan)原困(kun)難或(huo)(huo)難溶于(yu)水。

　　冷(leng)凍(dong)干(gan)(gan)燥(zao)是將水以固體冰(bing)(bing)的(de)(de)形(xing)態從被干(gan)(gan)燥(zao)物中(zhong)升(sheng)華(hua)分離出去，干(gan)(gan)燥(zao)過(guo)程中(zhong)被干(gan)(gan)燥(zao)物已凍(dong)結成固體，冰(bing)(bing)升(sheng)華(hua)離開后(hou)留(liu)下(xia)的(de)(de)空隙不會(hui)被固形(xing)物充(chong)填(tian)，自然(ran)不會(hui)產生塌陷和團聚的(de)(de)現象(xiang)，尤其在被干(gan)(gan)燥(zao)物凍(dong)結過(guo)程中(zhong)，水向冰(bing)(bing)轉換的(de)(de)過(guo)程伴隨有(you)體積膨脹現象(xiang)，固形(xing)物分子間的(de)(de)距離不但(dan)沒有(you)縮小(xiao)反而會(hui)拉大，因此，冷(leng)凍(dong)干(gan)(gan)燥(zao)結束后(hou)留(liu)下(xia)的(de)(de)干(gan)(gan)燥(zao)物呈多孔蓬松的(de)(de)海綿(mian)狀，非常松脆，遇水后(hou)很(hen)容易還(huan)原或很(hen)快溶(rong)于水，

　　在干(gan)燥(zao)(zao)(zao)實踐中(zhong)，普通(tong)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)物如(ru)各類動植物、各種粉末(mo)會遇到復(fu)水還原困難，難溶于水等問題，甚至(zhi)長時間(jian)浸泡仍有(you)(you)團聚現象(xiang)，使用(yong)不便，同時干(gan)燥(zao)(zao)(zao)過(guo)程易受(shou)污染(ran)。采用(yong)冷(leng)凍(dong)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)方法(fa)則沒有(you)(you)這些問題，凍(dong)干(gan)產品遇水即復(fu)原或即溶解的(de)(de)特點是普通(tong)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)方法(fa)無法(fa)做到的(de)(de)，其(qi)松脆的(de)(de)質地也使許多蔬菜水果(guo)甚至(zhi)中(zhong)藥(yao)材(cai)的(de)(de)口(kou)感變得好(hao)了(le)許多，尤(you)其(qi)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)過(guo)程與(yu)外界完全隔離，安(an)全無污染(ran)。可(ke)見冷(leng)凍(dong)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)與(yu)普通(tong)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)有(you)(you)明顯(xian)區(qu)。

　　冷凍干燥特點

　　冷凍干燥過程是在與空氣灰塵細菌等污染源(yuan)完全隔離的(de)密(mi)閉低溫環(huan)境下進行(xing)的(de)，所得(de)到(dao)的(de)干燥物和原料幾乎(hu)沒有任何改變(bian)，較(jiao)明(ming)顯的(de)優點有

　　01保(bao)持原料的(de)各種成分不(bu)改變(包括熱敏性、功(gong)能性、生物活(huo)性等(deng)成分);

　　02保(bao)持原料的各(ge)種(zhong)性狀(zhuang)不改變(組織(zhi)結構(gou)、外(wai)表特征(zheng)、色(se)澤、味道(dao)等(deng));

　　03多孔酥松，易于粉碎(sui)分散;

　　04極(ji)易溶(rong)于水(shui)，復水(shui)快速;

　　05脫(tuo)水徹底，易于長(chang)期(qi)保存和運輸。

　　冷凍干燥適用范圍

　　·生物制品、藥品及提(ti)取液

　　生(sheng)物制劑、藥(yao)用原料(liao)、營養液(ye)、試劑、血漿、蛇蝎毒、熊(xiong)膽等、花青素、銀杏葉素、菌類、酵素、抗生(sheng)素 等;

　　·中藥(yao)材(cai)及保健滋補(bu)品

　　人參、天麻、三七(qi)、蟲草、燕窩(wo)、鐵皮石(shi)斛(hu)、林蛙油、枸杞、首烏、蜂王漿、鹿(lu)產品、牛初(chu)乳(ru)、胎盤等;

　　·各類食品

　　水果(guo)(guo)：草莓、樹莓、藍莓、芒果(guo)(guo)、牛油果(guo)(guo)、無花果(guo)(guo)、檸檬、蘋果(guo)(guo)、香蕉(jiao)、榴(liu)蓮、各種果(guo)(guo)肉等(deng)(deng)，蔬菜：蔥(cong)、蒜(suan)、山(shan)藥、紫薯等(deng)(deng)，速溶(rong)湯料(liao);

　　飲料(liao)：紫菜蛋花(hua)湯(tang)、海鮮湯(tang)、咖啡、果汁等;

　　水產肉禽： 海參(can)、鮑魚、貝類、蝦類、魚類、牛羊肉、雞肉、蛋制品(pin)等;林副特產：各種食用菌、山(shan)野(ye)菜、松茸(rong)、竹蓀、蘆筍、羅(luo)漢(han)果、魔芋等。

　　·非食用(yong)及工業物料

　　各類(lei)鮮花、觀(guan)賞動(dong)植物及標本、文物、多孔陶瓷、催化劑、石墨烯、超微細材料等。