一、冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化：
(1)水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。當(dāng)水在三相點(diǎn)(溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa)時(shí)，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。
(2)在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分，不經(jīng)過(guò)冰的融化，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達(dá)到冷凍干燥的目的。
(3)凍干制品呈海綿狀、無(wú)干縮、復(fù)水性好、含水分極少，相應(yīng)包裝后可在常溫下長(zhǎng)時(shí)間保存和運(yùn)輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無(wú)可比的優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)越來(lái)越受到人們的青睞，在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。
(4)血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì)，真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
二、真空冷凍干燥機(jī)由干燥箱、制冷系統(tǒng)真空系統(tǒng)、媒體換熱循環(huán)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)及在位清洗和消毒系統(tǒng)組成。
三、干燥箱組織構(gòu)造：
1)箱體：采用空間利用率高的矩形箱體，底部設(shè)置排水口，側(cè)面開(kāi)一觀察窗，箱體上還裝有壓力計(jì)、測(cè)溫電阻、放氣閥、滲氣閥、安全閥、噴淋進(jìn)口接頭。
2)擱板：食品的降溫與開(kāi)溫所需的能量都是通過(guò)換熱媒體傳導(dǎo)給擱板，再到食品。擱板采用特殊空心夾板，強(qiáng)度高，密封性好。擱板組件通過(guò)支架安裝在凍干燥箱內(nèi)，最上層要設(shè)置一塊板層作為熱量輻射補(bǔ)償板，確保箱內(nèi)食品的空間都處在相同的溫度環(huán)境下，另外，擱板兩側(cè)和后面都設(shè)置擋軌，以避免食品盤(pán)或食品脫離擱板。
3)箱門(mén)：采用氣缸自動(dòng)鎖緊裝置。確保箱體內(nèi)部減壓過(guò)程中所需要的真空度。真空泵工作時(shí)打開(kāi)千箱蝶間，真空干燥室內(nèi)的空氣及水蒸汽經(jīng)過(guò)捕水器捕提水分后進(jìn)入真空泵，由真空泵排氣口排出系統(tǒng)，在真空泵的排氣口裝有油霧捕集器，以防止排出氣體中的煙霧污染室內(nèi)環(huán)境。為了防止水蒸氣進(jìn)入泵內(nèi)，系統(tǒng)配置了氣鎮(zhèn)閥，干燥過(guò)程中打開(kāi)氣鎮(zhèn)閥。
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