液氮凍干機是一種利用液氮溫冷卻和真空技術相結合的設備,廣泛應用于食品加工、藥品制造、生物樣本保存等領域。它的工作原理主要是通過降低物質的溫度至液氮的沸點(-196℃),使得物質中的水分在真空環境下直接升華,從而達到去除水分的目的。

液氮凍干機的工作原理:
1.預處理:樣品首先需要經過預處理,包括清洗、切割等,以提高凍干效率。
2.快速冷凍:樣品放入凍干機中,液氮迅速將樣品冷卻至-196℃,使水分迅速結冰。
3.真空升華:隨著真空泵的啟動,凍干機內部的壓力降低,冰塊在低溫和低壓環境下直接升華為水蒸氣,而不是先融化為液態水。
4.收集水蒸氣:升華過程中產生的水蒸氣被導入冷凝器中,冷凝成水滴并被收集,避免水分再次進入樣品。
5.完成凍干:經過一段時間的升華后,樣品中的水分含量顯著降低,達到預定的干燥水平。
優勢:
1.保持營養成分:液氮凍干技術能夠有效保持食品和藥品的營養成分和生物活性,避免高溫對其造成的損害。
2.延長保存期限:經過凍干處理的物質,水分含量極低,微生物活動受到抑制,從而延長了其保存期限。
3.便于存儲和運輸:凍干產品體積小、重量輕,便于存儲和運輸,尤其適合遠距離物流。
4.恢復方便:凍干后的樣品在加水后,可以快速恢復到接近原始狀態,適用于即時消費。
應用領域:
1.食品工業:被廣泛應用于水果、蔬菜、肉類等食品的加工,保持其色澤、風味和營養。
2.藥品制造:許多生物制劑和疫苗在生產過程中需要使用凍干技術,以提高其穩定性和活性。
3.生物樣本保存:在生物醫學研究中,常用于細胞、組織等生物樣本的保存,確保其在長期存儲過程中的活性。
4.科研領域:在科學研究中,可用于制備各種實驗材料,保證實驗結果的準確性。
液氮凍干機的操作注意事項:
1.安全防護:液氮具有極低的溫度,操作人員需穿戴適當的防護裝備,避免凍傷。
2.設備維護:定期檢查和維護凍干機的各個部件,確保其正常運行,避免故障影響生產。
3.溫度和壓力監控:在凍干過程中,應密切監控溫度和壓力變化,及時調整設備參數,保證凍干效果。
4.樣品準備:樣品應根據凍干要求進行合理的預處理,確保均勻冷卻和升華。