干燥的方法多種多樣,如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥通常都在0℃以上或更高的溫度下進行,干燥所得的產品一般都存在體積縮小、質地變硬的問題,易揮發的成分大部分會損失掉,一些熱敏性的物質發生變性、失活,有些物質乃至發生了氧化。因此,干燥后的產品與干燥前相比,在性狀上有很大的差別。
凍干法則基本上在0℃以下進行,即在產品凍結的狀態下進行,只在后期降低產品的殘余水份含量時,才讓產品升至0℃以上的溫度,但一般不超過40℃。凍干原理是將含水物品預先結凍,然后將其水分在真空狀態下升華而獲得干燥物品的一種干燥方法。經冷凍干燥處理的物品易于長期保存,加水后能恢復到凍干前的狀態下并保持原有的生化特性。主要在生物制藥、醫療、食品等行業均有廣泛應用。
凍干機相對常規方法,凍干法具有如下優點:
* 許多熱敏性的物質不會發生變性或失活。
* 在低溫下干燥時,物質中的部分揮發性成分損失很小。
* 在凍干過程中,微生物的生長和酶的作用無法進行,因此能保持原來的性狀。
* 由于在凍結的狀態下進行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結構,不會發生濃縮現象。
* 由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態存在,原來溶于水中的無機鹽類溶解物質被均勻地分配在物料之中。升華時,溶于水中的溶解物質就析出,避免了一般干燥方法中因物料內部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現象。
* 干燥后的物質疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速,幾乎很快恢復到原來的型狀。
* 由于干燥在真空下進行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質得到了保護。
* 干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產品能長期保存而不易變質。
* 因物料處于凍結狀態,溫度很低,所以供熱的熱源溫度要求不高,采用常溫或溫度不高的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時,干燥室不需絕熱,不會有很多的熱損失,故熱能的利用很經濟。