文档介绍：冷冻干燥
绪论
这种干燥方法与通常的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有许多突出的优点,如:
(1)它是在低温下干燥,不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力。这对于那些热敏性物
质,如疫苗、菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。
(2)由于是低温干燥,使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小,是化学制品、药品
和食品的优质干燥方法。
(3)在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,能最好地保持物质原来的性状。
(4)干燥后体积、形状基本不变,物质呈海棉状,无干缩;复水时,与水的接触面大,能迅速还原
成原来的性状。
(5)因系真空下干燥,氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。
(6)能除去物质中95~99%的水分,制品的保存期长。
(1)生物制品、药品方面:如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗等。
(2)微生物和藻类方面:如酵母、酵素、原生物、微细藻类等。
(3)生物标本、活组织方面:如制作各种动植物标本,干燥保存用于动物异种移植或同种移植的皮
层、角膜、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。
(4)制作用于光学显微镜、电子扫描和投射显微镜的小组织片。
(5)食品的干燥:如咖啡、茶叶、鱼肉蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。
(6)高级营养品及中草药方面:如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。
(7)其他:如化工中的催化剂,冻干后可提高催化效率5-20倍;将植物叶子、土壤冻干后保存,用
以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及生长因子的作用;潮湿的木制文物、淹坏的书籍
稿件等用冻干法干燥,能最大限度的保持原状等。
1909年谢盖尔(Shackell)将冻干引入细菌学和血清学领域。他采用了盐水预冻,在真空状态下,用硫酸做吸水剂,对补体、抗毒素、狂犬病毒等进行冻干,其设备虽十分简陋,但却是后世先进冻干机的雏形。
1912年卡瑞尔(Carrel)首先提出用冻干技术为外科移植保存组织。
1935年第一台商用冻干机问世。1940年冻干人血浆开始投入市场。第二次世界大战中,由于需要大量的冻干人血浆和青霉素,因而冻干在医药、血液制品等方面的应用得到迅速的发展。艾尔塞(Elser)、沸烙斯道夫(Flosdorf)、格雷夫斯(Greaves)和他们的同事们,一方面进行冻干基础理论的研究,一方面进行装置大型化、现代化的改进,使冻干技术从实验室阶段向工业生产和产品商品化发展。战后,冻干法又迅速扩展到各种疫苗、药品等领域。
1930年沸烙斯道夫进行了食品冻干的试验,1949年他在著作中展望了冻干在食品和其他疏松材料方面应用的前景。二次世界大战后,英国食品部在啊伯丁(Aberdeen)的试验工厂也进行了食品冻干的研究。他们在综合了当时的一些研究成果的基础上,于1961年公布了试验成果,证明冻干法用于食品加工是一种能获得优质食品的方法。随后在美、日、英、加等国相继建立起冻干食品的工厂,到1965年全球已有食品 1
冻干工厂50多家,后来随着越南战争的需要,美国军需定货增多,加之冻干工艺的改进,生产成本的降低,在日、美等国食品冻干的发展就更为迅速。现在冻干食品除在宇宙航行、军队、登山、航海、探险等特殊场合受到欢迎外,在一般民用食品中也确立了稳定的地位。1985年仅日本就有25家公司生产冻干食品,其总销售额为1700亿日元。
当然冻干技术还有许多尚待解决的问题。如妨碍冻干技术更为广泛应用的最大障碍是生产成本高,因此如何缩短冻干周期进行能源的综合利用、强化装置的功能,降低装置的功能,降低设备造价都是冻干行业特别是食品冻干行业发展学要解决的重要课题。
在我国,解放前只在实验室用简易的冻干装置进行保存菌种的试验。1953年卫生部所属北京、武汉两生物制品研究所先后安装了大型冻干设备,迈开了我国生物制品冻干工业化的第一步。后来在其他人用、兽用生物药品厂、生化药厂等制药行业得到发展,目前全国大约有200家左右的工厂和研究单位使用冻干机进行生物制品、医药品的生产和研究。
在食品冻干方面,60年代后期在北京、上海、大连等地相继建立了一些实验性冻干设备,70年代中起在上海建立了年产3000吨的食品冻干车间。但是当时我低,人们有爱吃新鲜食品的习惯,冻干食品在国内市场不大;而当时的“闭关锁国”政策,冻干食品也未能打入国际市场,致使这些工厂相继停产。现在除北京、福建、广东、青岛等地还在生产俏销的蘑菇、调料以外,食品冻干几乎没有发展。我国可用于冻干加工的食品资源特别是土特产十分丰富,如豆制品、蘑菇、苔菜、猕猴桃、椰汁、大蒜、茶叶、蜂蜜等产品在世界上都是有名的。随着党对外开放、对内搞活政策方针的贯彻和我国人民食品结构的改变,