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凍干產品的崩解溫度

更新時間:2020-04-03 點擊次數:1319

四環福瑞科儀科技發展(北京)有限公司

 

    崩解溫度又名崩解點,所謂崩解溫度是對已經干燥的產品而言的。凍干機在升華干燥階段,隨著升華時間的增長,產品中會出現已干層和凍結層,這兩層之間的交界面是升華面,隨著升華的進行,升華界面不斷向減小凍結層方向移動,干燥層厚度逐漸增加。已干燥的產品應該是疏松多亂,保持一個穩定的狀態,以便下層凍結產品中升華的水蒸汽順利通過,使全部的產品都良好的干燥。

    但某些已干燥的產品當溫度達到某一數值時會失去剛性,發生類似崩潰的現象,失去了疏松多孔的性質,使干燥產品有些發粘。比重增加,顏色加深。發生這種變化的溫度就叫做崩解溫度。

    對于這樣的產品要獲得良好的干燥,只有保持升華中的干燥產品的溫度在崩解點以下,直到凍結產品全部升華完畢為止,才能使產品溫度繼續上升。這時由于產品中已不存在凍結冰,干燥產品即使發生崩解也不會影響產品的干燥,因為產品已從升華階段轉入解吸干燥階段。

    沒有發生崩解的干燥產品與發生崩解的干燥產品在外觀上用肉眼看不出有什么差別,只有在顯微鏡下才能看到結構上的變化。當在顯微鏡下觀察產品的冷凍干燥過程時,如果看到發生崩解現象,那么這時的溫度就是該產品的崩解溫度。

    有些產品的崩解溫度高于共熔點溫度,那么升華時僅需控制產品溫度低于共熔點溫度就行了;但有些產品的崩解溫度低于共熔點溫度,那么按照一般的方法控制升華時就可能發生崩解現象,這樣的產品只有在較低的溫度下進行升華,因此必須延長凍干時間。

    干燥產品發生崩解之后,阻礙或影響下層凍結產品升華的水蒸汽的通過,于是升華速度減慢凍結產品吸收熱量減少,由板層繼續供給的熱量就有多余。將會造成凍結產品溫度上升,產品發生熔化發泡現象。

    崩解溫度與產品的種類和性質有關,因此應該合理的選擇產品的保護劑,使崩解溫度盡可能高一些,例如產品的崩解溫度應高于該產品的共熔點溫度。

    崩解溫度一般由試驗來確定,通過顯微冷凍干燥試驗可以觀察到崩解現象,從而確定崩解溫度。

    產品的崩解溫度取決于產品本身的品種和保護劑的種類;混合物質的崩解溫度取決于各組分的崩解溫度。因此在選擇產品的凍干保護劑時,應選擇具有較高崩解溫度的材料,使升華干燥能在不很低的溫度下進行,以節省凍干的能耗和時間,提高生產率。

    通過對崩解點溫度進行測量,顯示崩解點溫度與凍干機性能有密切聯系。凍干機預凍過程中預凍速度及傳熱系數等決定了產品冰架結構,從而決定了產品的崩解點溫度。不同預凍速度下,產品的崩解點溫度較大差異。

    甘氨酸、甘露醇、葡聚糖、木糖醇、聚已烯吡咯烷酮和蛋白質混合物等保護劑能提高產品的崩解溫度。

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