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冷凍干燥技術(shù)早在二戰(zhàn)時(shí)期就用于血漿、抗生素、細(xì)菌等生物制品的保存和制取，戰(zhàn)場(chǎng)上需要時(shí)將干燥制品加入生理鹽水后即可復(fù)活使用，戰(zhàn)后主要用于生物制品和藥品的制取。近年來(lái)冷凍干燥技術(shù)陸續(xù)在生物制品、各類食品、中藥材、化工催化劑、超微細(xì)材料、石墨烯和濃縮液制粉等領(lǐng)域得到應(yīng)用，其保持原料各種性狀、成分、組織結(jié)構(gòu)不變化易于溶解并保存等特點(diǎn)使其在該領(lǐng)域顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用開發(fā)潛力，受到業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注。

升華是一個(gè)物理現(xiàn)象(見圖)，普通水在一定的真空環(huán)境下只有冰和蒸汽兩種形態(tài)存在，不存在液態(tài)水，在這種真空環(huán)境下水隨溫度變化只能在冰和蒸汽兩種形態(tài)間相互轉(zhuǎn)換。利用這一原理，將被干燥物預(yù)先凍結(jié)起來(lái)，然后放在一定的真空環(huán)境中逐漸升高溫度，被干燥物中的冰就會(huì)逐漸升華變成水蒸氣離開，終留下失去水分的干燥物，干燥過(guò)程沒有液態(tài)水存在。

普通干燥與冷凍干燥的區(qū)別

普通干燥是將水以液體形態(tài)從被干燥物中蒸發(fā)分離出去，以動(dòng)植物或漿液為例，這些物料多為軟體形態(tài)，隨著內(nèi)部水分向外遷移并蒸發(fā)出去，其固形物便會(huì)來(lái)充填水分子離去留下的空隙或相互間靠攏，產(chǎn)生塌陷和團(tuán)聚現(xiàn)象，留下的固形物體積縮小變硬，在水分子向外遷移的過(guò)程中還將所攜帶部分溶質(zhì)殘留在干燥物表面，形成褶皺和堅(jiān)硬的外殼，普通干燥產(chǎn)品普遍遇水還原困難或難溶于水。

冷凍干燥是將水以固體冰的形態(tài)從被干燥物中升華分離出去，干燥過(guò)程中被干燥物已凍結(jié)成固體，冰升華離開后留下的空隙不會(huì)被固形物充填，自然不會(huì)產(chǎn)生塌陷和團(tuán)聚的現(xiàn)象，尤其在被干燥物凍結(jié)過(guò)程中，水向冰轉(zhuǎn)換的過(guò)程伴隨有體積膨脹現(xiàn)象，固形物分子間的距離不但沒有縮小反而會(huì)拉大，因此，冷凍干燥結(jié)束后留下的干燥物呈多孔蓬松的海綿狀，非常松脆，遇水后很容易還原或很快溶于水，

在干燥實(shí)踐中，普通干燥物如各類動(dòng)植物、各種粉末會(huì)遇到復(fù)水還原困難，難溶于水等問(wèn)題，甚至長(zhǎng)時(shí)間浸泡仍有團(tuán)聚現(xiàn)象，使用不便，同時(shí)干燥過(guò)程易受污染。采用冷凍干燥方法則沒有這些問(wèn)題，凍干產(chǎn)品遇水即復(fù)原或即溶解的特點(diǎn)是普通干燥方法無(wú)法做到的，其松脆的質(zhì)地也使許多蔬菜水果甚至中藥材的口感變得好了許多，尤其干燥過(guò)程與外界完全隔離，安全無(wú)污染?？梢娎鋬龈稍锱c普通干燥有明顯區(qū)。

冷凍干燥特點(diǎn)

??冷凍干燥過(guò)程是在與空氣灰塵細(xì)菌等污染源完全隔離的密閉低溫環(huán)境下進(jìn)行的，所得到的干燥物和原料幾乎沒有任何改變，較明顯的優(yōu)點(diǎn)有

??01保持原料的各種成分不改變(包括熱敏性、功能性、生物活性等成分);

??02保持原料的各種性狀不改變(組織結(jié)構(gòu)、外表特征、色澤、味道等);

??03多孔酥松，易于粉碎分散;

??04極易溶于水，復(fù)水快速;

??05脫水徹底，易于長(zhǎng)期保存和運(yùn)輸。

??冷凍干燥適用范圍

??·生物制品、藥品及提取液

??生物制劑、藥用原料、營(yíng)養(yǎng)液、試劑、血漿、蛇蝎毒、熊膽等、花青素、銀杏葉素、菌類、酵素、抗生素 等;

??·中藥材及保健滋補(bǔ)品

??人參、天麻、三七、蟲草、燕窩、鐵皮石斛、林蛙油、枸杞、首烏、蜂王漿、鹿產(chǎn)品、牛初乳、胎盤等;

??·各類食品

??水果：草莓、樹莓、藍(lán)莓、芒果、牛油果、無(wú)花果、檸檬、蘋果、香蕉、榴蓮、各種果肉等，蔬菜：蔥、蒜、山藥、紫薯等，速溶湯料;

??飲料：紫菜蛋花湯、海鮮湯、咖啡、果汁等;

??水產(chǎn)肉禽： 海參、鮑魚、貝類、蝦類、魚類、牛羊肉、雞肉、蛋制品等;林副特產(chǎn)：各種食用菌、山野菜、松茸、竹蓀、蘆筍、羅漢果、魔芋等。

??·非食用及工業(yè)物料

??各類鮮花、觀賞動(dòng)植物及標(biāo)本、文物、多孔陶瓷、催化劑、石墨烯、超微細(xì)材料等。