真空冷冻干燥机的工作原理

一、真空冷冻干燥机的工作原理

真空冷冻干燥机的工作原理独特且高效。首先，物料被投入物料箱内进行冷冻。在这个过程中，一方面，真空系统进行抽真空，将一部分水分带走；另一方面，物料受冻时，某些分子中所含水分会排到物料表面冻结。当达到冷冻要求后，加热系统开始对物料加热干燥。此时，通过抽真空，物料中所含的水分会被带到冷冻捕集箱结冻，从而实现物料的冷冻干燥。

冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华就像干冰一样，水不经过液态，直接从固态变为气态。在这个过程中，由于是在低温下进行干燥，物质中的一些挥发性成分损失很小，体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生塌陷现象，非常适合生化样品、药品和食品的干燥。

以水为例，在一个大气压下，水的冰点是 0℃，压力增加，冰点下降；水的沸点是 100℃，当压力减小时沸点会降低，压力增大时沸点会上升。而在真空冷冻干燥机中，当压力低于一定程度时，水只能以气相和固相存在，没有液相。冰的升华热约为 670 卡 / 克。

对于溶液来说，其冰点和沸点与溶媒和溶质都不同，随溶质浓度不同而有不同的冰点和沸点。在冷冻过程中，溶液会在某一温度范围内凝结，冷却时开始析出晶体的温度称溶液的冰点，溶液全部凝结的温度叫溶液的凝固点。在结晶过程中，溶液浓度会增加，冰点会下降，**成为冰晶体和溶质晶体的共晶混合物，这个温度就是溶液的共晶点温度。冻干产品的浓度一般在 4％～25％之间，以 10％～15％为***佳。浓度的高低也会影响产品的凝固点。