食品冷冻干燥复习题

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1、1.冷冻干燥概念冷冻干燥是将禽水物质先冻结成固态，然后使其屮的水从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。（冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽宜接升华出来。）冷冻干燥技术的优点（!）冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物Z类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。⑵低温卜•干燥时，物质屮一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品、药品和食品干燥。⑶冷冻干燥过程屮，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。⑷由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积儿乎不变，保持了原来的结构，不会发

2、生浓缩现象。⑸燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原來的性状。⑹于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。⑺T燥能排除95-99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。2•共晶点：是指物料中水分完全冻结成冰晶时的温度。溶液质最分数达到其共晶浓度，温度降到共晶温度以下，溶液才全部冻结的点。共熔点：完全冻结的溶液或制品，当温度升高至某一点时，开始岀现冰品熔化，该温度称为共熔点温度或简称共熔点。3.冷冻干燥的基本过程①品的制备（前处理）：如药物的培养、灭菌、分装、洗瓶、半加塞等；食品原料的挑选、清洗、切分、灭廨、分装等。②制品的冻结（

3、预冻）：将制品冻结成固态。③第一阶段干燥（升华干燥）：将制品中的冰晶以升华方式除去。（90%左右的水去除）④第二阶段干燥（解吸干燥）：将残留于制品的水分在较高温度下蒸发一部分，使残余水分达到预定要求。（--般在0.5%-4%Z间）⑤密封包装：已干制品一般应在真空或充惰性气体条件下密封包装，以利于储存。4.冰升华的条件①持冰不触化②冰周围的水蒸汽压（不是总压）必须低于610.5Pa。1.冻干箱的作用是作装载被冻干的制品并传递升华热用的，生产用医药冻干机的冻干箱还能预冻制品。冷阱的作用用来排除制品干燥时所产主的水蒸气。冻干箱的制冷系统通过搁板使制品冻结。冷阱制冷系统用于将制甜冻干吋产生的

4、水蒸气冻结。真空系统是使冻干箱、冷阱维持真空状态的系统。由真空泵、真空阀、真空计及其他元件如冷阱等按一定要求组合而成的具有所需抽气功能的密闭系统。2.冻于机分类按所冻十的物质不同，冻于机可分为医药冻干机、食品冻十机、标本冻干机、超微细粉材料冻干机等。按生产运行的方式冻干机可分为批次式（或间歇式）和连续式冻干机。按机器的容虽和运行的冃的冻干机可分为生产用和试验用冻干机。3.医药冻干机组成1■冻干箱；2■介质循环系统；3■冻干箱制冷系统；4…冷阱制冷系统；5■真空系统；6■气动系统；7-冷阱8-CIP系统进水管;9一SIP系统进蒸气管；10-液压系统343.冻干机中压缩机的一般运行工况①

5、蒸发温度（特别要求者除外）冷阱食品冻干机・35〜・40°C医药冻干机・50〜・55°C干燥箱医药冻于机・40〜・45°C食品速冻库・30~-40°C②冷凝温度35〜40°C4.直接制冷循环与间接制冷循环的特点，冻干机中一般采用哪种？直接制冷循环的优点是设备比较简单，少了一套载冷剂循环的设备，所需的制冷循环设备也可小一些。制冷剂与被冷却物间只冇一次传热温差，凶此其运行费用较低。其缺点是被冷却物的温度不够均匀，对丁•在运行过程中所需冷量变化很大且又不能停机的场合（如冻干机的冷阱），肖采用一定流速的回气流将润滑油带回压缩机的回油方式时，其冷量调节很困难。间接制冷则相反，被冷却对象的温度易于

6、均匀，调节冷量方便。但多了一次传热温差，使所需的蒸发温度降低了，所需制冷机容量也增大了。还多了一套载冷剂循环的设备，运行功耗也冇所增加。尽管如此，冻干机的冻干箱降温仍采用间接制冷。5.冻干机中常用的压缩式制冷循环单级压缩循坏：单级压缩循环的压缩过程由一级压缩完成，一般其最低蒸发温度为・30°C两级压缩循环复叠式循环6.真空泵分类气体传输泵：这类泵的工作原理是将气体由一方传输到另一方，然后排出泵外。例，旋片式真空泵、水坏泵、蒸气喷射泵、罗茨泵、汕扩散泵、涡轮分子泵等。气体捕集泵：这类泵的工作原理是利用各种吸气作用将气体吸附，暂时或永久地储存于泵内。如钛升华泵、溅射离子泵，用硫酸、五氧化

7、二磷吸附水蒸气的吸气剂泵，用冷阱在低温下捕集水蒸气的低温泵等。1.为什么冷冻干燥在生物制品、药品生产和研究中应用十分普遍？许多牛物制品、药品，如疫苗、菌种、抗毒索和血液制品等，在水和热的作用下很容易产生变性或分解。为了长期稳定地保存，最适宜的方法是在低温下冷冻干燥，这就是为什么冷冻T•燥在生物制站、药站生产和研究中应用十分普遍的原因。2.冻干曲线就是表示冻干过程屮产品的温度、压力随时间变化而变化的关系

8、山线。实践中冻干曲线往往用搁板温度（或传热介质温度）与