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由于真空冷凍干燥技術在低溫、低氧環(huán)境下進行,大多數(shù)生物反應停滯,且處理過程無液態(tài)水存在,水分以固體狀態(tài)直接升華,使物料原有結(jié)構和形狀得到保護,終獲得外觀和內(nèi)在品質(zhì)兼?zhèn)涞母稍镏破贰?
如果物料溫度相對較高,升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進行,物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度,此時,若沒有外界供熱,升華干燥便停止進行。在外界供熱的情況下,升華所生成的蒸汽如果不及時排除。
所產(chǎn)生的水蒸氣必須通過內(nèi)部傳質(zhì)過程到達物料的表面,再通過外部傳質(zhì)過程轉(zhuǎn)移到蒸汽捕集器(冷阱)中。任何一個過程或幾個過程一起都可能成為干燥過程的“瓶頸”,它取決于凍干設備的設計、操作條件以及被干燥物料的特征。
向冰點靠近。當壓力降到一定的真空度時,水的沸點和冰點重合,冰就可以不經(jīng)液態(tài)而直接汽化為氣體,這一過程稱為升華。食品的真空冷凍干燥,就是在水的三相點以下,即在低溫低壓條件下,使食品中凍結(jié)的水分升華而脫去。