液氮凍干機(jī)的工作原理基于冷凍干燥技術(shù)。它利用液氮作為制冷劑,液氮具有極低的沸點(diǎn)(-196℃),能夠迅速將待凍干的樣品冷卻至低溫狀態(tài),使樣品中的水分凍結(jié)成冰晶。隨后,在真空環(huán)境下,通過(guò)加熱的方式使冰晶直接升華成水蒸氣,從而去除樣品中的水分,實(shí)現(xiàn)干燥的目的。與傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥等方法相比,液氮凍干技術(shù)能夠在低溫下進(jìn)行,避免了高溫對(duì)樣品中熱敏性成分的破壞,保留了樣品的生物活性、營(yíng)養(yǎng)成分和原有結(jié)構(gòu)。
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,液氮凍干機(jī)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。許多生物制品,如疫苗、抗體、酶制劑等,對(duì)溫度和濕度極為敏感,在常溫下容易失活或變質(zhì)。液氮凍干機(jī)可以將這些生物制品制成凍干粉,不僅便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,而且在使用時(shí)只需加入適量的溶劑即可快速?gòu)?fù)溶,恢復(fù)其原有的生物活性。例如,疫苗的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中,液氮凍干技術(shù)就被廣泛應(yīng)用,確保了疫苗在全球范圍內(nèi)的穩(wěn)定供應(yīng)和有效性。
在食品加工行業(yè),液氮凍干機(jī)同樣具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。它可以用于凍干水果、蔬菜、肉類、海鮮等食品。凍干食品具有重量輕、體積小、便于攜帶和儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn),而且保留了食品的天然色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。與傳統(tǒng)的脫水食品相比,凍干食品的口感更加酥脆,復(fù)水性更好,深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。此外,液氮凍干技術(shù)還可以用于生產(chǎn)功能性食品原料,如益生菌凍干粉、植物提取物凍干粉等,為食品工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。
液氮凍干機(jī)還具有高效、節(jié)能的特點(diǎn)。其制冷速度快,能夠在短時(shí)間內(nèi)將樣品凍結(jié),縮短了凍干周期,提高了生產(chǎn)效率。同時(shí),液氮作為一種清潔能源,在凍干過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì),對(duì)環(huán)境友好。而且,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,液氮凍干機(jī)的能耗也在不斷降低,進(jìn)一步降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。