冷凍干燥技術是將含水物料預先凍結后在真空狀態下進行升華而獲得干燥物料的方法,干燥后物料原有的化學、生物特性基本不變,易于長期保存,是一種優良的干燥方法,被廣泛應用于食品、生物制品、醫藥、化工、材料制備等各個領域。而在冷凍干燥過程中,物料的共晶點和共熔點是凍干工藝中最為重要的2個參數。
物料預凍溫度要低于物料共晶點5～10℃,保證物料完全凍結,若預凍溫度過低,將延長冷凍時間,增加生產成本,浪費時間和能源;若預凍溫度高于共晶點,則物料中的水分不能完全凍結,以至于水分不能完全以冰的形式升華,干燥過程容易發生局部沸騰和起泡現象,導致物料發生收縮和失形等質量問題。此外,未凍結的水分中所包含的溶解溶質在干燥過程中不能就地解析,而隨內部水分向物料表面遷移,出現凍干制品表面硬化現象。物料的共熔點是指完全凍結的物料逐步升溫,當物料內部的冰晶開始熔化時的溫度。升華干燥時物料溫度不能高于其共熔點,否則物料會融化,導致物料沸騰,在物料內部產生氣泡、充氣膨脹或干縮等現象,影響凍干制品的質量。故準確地測定物料的共晶點與共熔點,對冷凍干燥工藝方案的制定和凍干過程的優化控制具有重要的意義。
