冷凍乾燥原理

由物理學可知，水有三相，O點為三相共點，OA為凍的融解點。根據壓力減小、沸點下降的原理，只要壓力在三相點壓力之下，物料中的水分則可從水不經過液相而直接升華為水汽。根據這個原理，就可以先將食品的濕原料凍結至冰點之下，使原料中的水分變為固態冰，然後在適當的真空環境下，將冰直接轉化為蒸汽而除去，再用真空系統中的水汽凝結器將水蒸汽冷凝，從而使物料得到乾燥。這種利用真空冷凍獲得乾燥的方法，是水的物態變化和移動的過程，這個過程發生在低溫低壓下，因此，冷凍乾燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質的機理

基本介紹

• 中文名：冷凍乾燥原理
• 原理：在低溫低壓下傳熱傳質的機理

冷凍乾燥

冷凍乾燥是指通過升華從凍結的生物產品中去掉水份或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，像乾冰一樣，不經過液態，從固態直接變為氣態的過程。冷凍乾燥得到的產物稱作凍乾物（lyophilizer），該過程稱任凍乾（lyophilization）.

選擇原因

為什麼要選擇冷凍乾燥？

傳統的乾燥會引起材料皺縮，破壞細胞，在冰凍乾燥的過程中樣品的結構不會被
破壞，因為固體成份被在其位子上的堅冰支持著。在冰升華時，他會留下孔隙在
乾燥的剩餘物質里。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。
在實驗室中，凍乾有很多不同的用途，他在許多生物化學與製藥套用中是不可缺
少的，它被用獲得可長時期保存的生物材料，例如微生物培養、酶、血液與藥品，
除長期保存的穩定性以外，還保留了其固有的生物活性與結構。為此，凍乾被用
於準備用做結構研究（例如電鏡研究）的組織樣品，冷凍乾燥也套用於化學分析
中，它能得到乾燥態的樣品，或者濃縮樣品以增加化析敏感度。凍乾使樣品成分
穩定，也不需改變化學成分，是理想的分析輔助手段。

冷凍乾燥實現

冷凍乾燥可以自然發生，在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍
乾燥系統，人們改進，細分了很多步驟加速了這一過程。
冷凍乾燥系統
一個基本的冷凍乾燥系統包括：
一個乾燥室或者多歧管
一個抽真空系統克服阻礙因素和加速氣體流動
一個熱源提供能量
一個低溫冷凝器，用於使蒸氣壓差最大化並捕捉蒸汽使之凍結，避免水蒸汽
污染真空泵
冷凍乾燥的步驟
冷凍乾燥過程包含三個步驟
預凍，為接下來的升化過程準備樣品，然後進行抽真空，之後進行乾燥，首先是第一乾燥階段：升華乾燥；接下來是第二乾燥階段：解析乾燥。