真空冷冻干燥机厂家讲预冻速率
来源:潍坊市博洲机械科技有限公司 网址:http://wfbozhou.com发布日期
2021-09-06 02:24:09 浏览:
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冻干机通常介绍冻干理论的书籍都提到,降温速率越大,溶液的过冷度和过饱和度愈大,临界结晶的粒度则愈小,成核速度越快,容易形成颗粒较多尺寸较小的细晶。
因而冰晶升华后,物料内形成的孔隙尺寸较小,干燥速率低,但干后复水X好;相反,慢速冻结容易形成大颗粒的冰晶,冰晶升华后形成的水气逸出通道尺寸较大,有.利于提.高干燥速率,但干后复水X差。
这样说当然?有错,可是不要忘记,这种理论是在受热均匀的前提下得出来的,然而我们厂里的.冻干机所提供的冻干条件却没有这么理想,所谓快冻慢冻,可不是导热油降温快慢1句话可以了得的。
相对而言,我还是比较赞成某战友的提法。他把快冻慢冻分为以下几类:1、板温降得较快,且板温比品温低,则制品底部先冻结产生结晶,但上部液体仍较热,所以不至于瞬.间全.部结晶,结晶缓慢生长,
得到了慢冻的效.果。2、板温降得较慢,板温与品温相差不大,则制品整体均匀降温,并形成过冷,当能量积累足.够时,瞬.间全.部结晶,得到了快冻的效.果。
3、板温降得很慢,并在低于共熔点的适宜温度保持(或缓慢降温),则制品形成较小的过冷度,液体中先出现少量结晶,这些结晶现象在进1步降温的条件下继续缓慢进行,如此便得到较大的晶体,这即是真.正的慢冻。
4、制品浸入.低温环境(如液氮),整体瞬.间结晶,形成很细小的晶体(或处于无定形态),这即是真.正的快冻。对于这位战友提到的这几种现象,我大多曾在试验过程中观察过,因此,我还是比较赞成这种划分法的。
何况,企业大多数情况下还是采用瓶冻的冻干法的,瓶冻的受热不均匀现象明.显了。根据对瓶装制品搁板预冻过程的研究,样品初温越高,料液上下部分的温度梯度越大,冰晶生长速度越慢。
若降温速率较慢,则溶液形成的冰晶比较粗.大,冰界面由下向上推进的速度较慢,溶液中溶质迁移时间充.足,溶液表面冻结层溶质的积聚也相对密集。因而导致上表层的溶质往往较多,密度较高,
而下底层密度较小,结构疏松。这种分层现象,在骨架差的制品上体现得很明.显,或者底部萎缩,或者中间断层,或者顶部突起,或者顶部脱落1层硬壳,不1而足。
为了瓶冻分层的现象,在实践中,有人提倡使用三步法,即.将样品从室温先冷却至样品的初始冻结温度;然后停止降温过程,使样品内温度自动平衡,消.除其中的温度梯度;后再迅.速降温。
由于此时样品上下部分的温度离结晶温度都较近,故样品在冻结过程中温度梯度相对较小,冰晶生长速度因此而加快。这样,便提.高了预冻速率,
解决了溶质聚集在上.层的问题。不过,并不是所.有的品种使用了三步法后都.能取得明.显.效.果的。
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